«Разработка электронного учебного пособия по сеевот для развития у школьников алгоритмического мышления» - ВКР

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО СТИЛЯ МЫШЛЕНИЯ 8

1.1 Понятие "алгоритмический стиль мышления" 8

1.2 Способы развития алгоритмического стиля мышления 13

Вывод по первой главе 17

ГЛАВА 2. КОМПЬЮТЕРНАЯ СРЕДА CEEBOT КАК СПОСОБ РАЗВИТИЯ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО СТИЛЯ МЫШЛЕНИЯ 18

2.1 Реализации в Ceebotбазовых алгоритмических структур 18

2.1.1 Примеры линейных алгоритмов 18

2.1.2 Примеры разветвляющихся алгоритмов 20

2.1.3 Примеры циклических алгоритмов 25

2.1.4 Примеры смешанных алгоритмов 32

2.2 Задания для самостоятельной работы в программе Ceebot 45

2.2.1 Задания по линейным алгоритмам 45

2.2.2 Задания по разветвляющим алгоритмам 50

2.2.3 Задания по циклическим алгоритмам 52

2.2.4 Задания по смешанным алгоритмам 57

Вывод по второй главе 62

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНОГО ПОСОБИЯ 63

3.1 Назначение и технические характеристики программы 63

3.2 Инструментарий 63

3.3 Состав и структура ЭУП 66

3.3.1 Т еоретическая часть 66

3.3.2 Лабораторный практикум 68

3.3.3 Тестирование 70

3.3.4 Справка, выход 72

3.3.5 Кнопка «Help» 74

Вывод по третей главе 74

ГЛАВА 4. ОПЫТНО - ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА 75

4.1 Описание методики проведения практики по выявлению уровня развития алгоритмического стиля мышления 75

4.2 Опытно - практическая работа по определению уровня развития алгоритмического стиля мышления 76

4.3 Анализ результатов выполненной работы 79

Вывод по четвёртой главе 80

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 83

ПРИЛОЖЕНИЯ 86

Введение

Одной из современных форм активизации познавательной деятельности, обучающихся является использование обучающих и тестирующих программ в учебном процессе по разным дисциплинам. Статистические исследования показывают, что их применение позволило не только повысить интерес к предмету, активность учащихся на уроках, но и успеваемость. Большинство учащихся лучше воспринимают информацию зрительно, особенно качественно оформленную. Эти программы дают возможность каждому учащемуся независимо от уровня подготовки активно участвовать в процессе обучения, осуществлять самопроверку, быть не пассивным наблюдателем, а активно учиться и оценивать свои возможности [1; c. 44].

В настоящее время на рынке предоставлено не так много программных продуктов, посвященных обучению информатике. Их можно условно разделить на две группы: энциклопедии, содержащие материалы, далеко выходящие за школьный курс, и обучающие программы по работе с компьютером. Эти электронные учебные пособия могут использоваться преподавателем для подготовки к уроку (поиск дополнительной информации, иллюстраций), либо учениками в процессе самостоятельной исследовательской работы под руководством педагога. То есть данные средства идеально подходят для внеклассной работы, но эффективно использовать их на уроке невозможно.

Данная ситуация, вынуждает учителя самому создавать электронные методические средства, адаптированные для школьников и укладывающиеся в методику преподавания предмета.

Одной из дидактических задач образовательного учреждения является формирование способностей учащегося, развитие его интеллекта [2; c. 13]. Наибольшим потенциалом для формирования алгоритмических способностей школьников среди естественнонаучных дисциплин обладает информатика. Анализ развития стандарта образования по информатике позволяет сделать вывод: формирование алгоритмических способностей школьников - важная цель школьного образования на разных ступенях обучения. Решение задачи на компьютере невозможно без создания алгоритма. Умения решать задачи, разрабатывать стратегию ее решения, выдвигать и доказывать гипотезы опытным путем, прогнозировать результаты своей деятельности, анализировать и находить рациональные способы решения задачи путем оптимизации, детализации созданного алгоритма, представлять алгоритм в формализованном виде на языке исполнителя позволяют судить об уровне развития алгоритмических способностей школьников. Поэтому необходимо особое внимание уделять алгоритмическим способностям подрастающего поколения.

Поскольку алгоритмические способности в течение жизни развиваются под воздействием внешних факторов, то в процессе дополнительного воздействия возможно повышение уровень их развития [3; c. 145]. Необходимость поиска новых эффективных средств развития алгоритмических способностей у школьников обусловлена его значимостью для дальнейшей самореализации личности в информационном обществе. Использование программного пакета Ceebot, позволяющего в игровой форме изучать базовые алгоритмы является

эффективным способом формирования алгоритмических способностей школьников. Это и определяет актуальность нашей работы

Объект: процесс создания электронного учебного пособия

«Использование компьютерной среды Ceebot для развития алгоритмического стиля мышления школьников».

Предмет: использование компьютерной среды Ceebot для развития алгоритмического мышления школьников.

Цель: создание электронного учебного пособия «Использование

компьютерной среды Ceebot для развития алгоритмического мышления школьников».

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) Раскрыть содержание понятия «алгоритмический стиль мышления».

2) Выявить способы развития алгоритмического стиля мышления.

3) Определить влияние компьютерной среды Ceebot на алгоритмический стиль мышления и разработать методические рекомендации по использованию Ceebot в создании алгоритмов.

4) Разработать электронное учебное пособие «Использование компьютерной среды Ceebot для развития алгоритмического мышления школьников».

Гипотеза: использование компьютерное среды Ceebot позволяет

успешно развивать алгоритмическое мышление школьников.

Методы исследования. Для решения поставленных задач и проверки исходных предположений используются следующие методы:

теоретические методы: анализ психолого-педагогической и

методической литературы по теме исследования, обобщение полученных результатов, конкретизация основных положений по теме; сравнение результатов исследования на практике и др.

эмпирические методы исследования: наблюдение уроков

информатики, анкетирование учащихся, педагогический эксперимент, анализ результатов деятельности учащихся, математические методы обработки данных.

Теоретическая значимость данного исследования: уточнено понятие «использование компьютерной среды Ceebot на развитие алгоритмического мышления школьников.», Проведенные уроки с использованием программы Ceebot вызывает у обучающихся интерес, заставляет работать каждого. Воплощение программы Ceebot на уроках инвертирует их в творческий процесс, позволяет формировать алгоритмический стиль мышления и развивать познавательную мотивацию обучающихся к получению новых знаний, помогает создавать условия успешности каждого обучаемого на уроке, значительно улучшает четкость в организации работы класса или группы обучающихся.

Практическая значимость: использование программы Ceebot на практических занятиях превращает их в творческий процесс, позволяет формировать алгоритмический стиль мышления и развивать познавательную мотивацию школьников к получению новых знаний, помогает создавать условия успешности каждого обучаемого на уроке, значительно улучшает четкость в организации работы класса или группы учащихся [4; c. 213]. Качество знании при этом заметно возрастает.

Новизна. Обучение через игры — плодотворный и перспективный метод, который может с успехом использоваться на практике при работе с обучающимися. Использование СееЬо позволяет пробудить учащихся интерес к программированию, мотивируя их, начиная с небольших скриптов, создавать целые программные комплексы, которые решают поставленные перед ними задачи. Создано электронное учебное пособие «Использование Сeebot для развития алгоритмического мышления школьников» [Приложение 1]. Разработаны методические рекомендации по использованию программы СееЬо [Приложение 2].

Опытно-экспериментальная база исследования. Опытно-практической базой работы послужила школа Кушнаренковского района, МБОУ СОШ № 1. В ходе практики участвовал 9 класс. На период практики, учащиеся были здоровы и положительно эмоционально настроены.

Результаты работы опубликованы в статье «Использование Ceebot для развития алгоритмического мышления школьников» [Приложение 3].

Структура работы. Работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы (36 источников).

Выдержка из текста работы

1. Проблемы развития алгоритмического стиля мышления

1.1 Понятие "алгоритмический стиль мышления"

Мышление как высшая форма познавательной деятельности человека является существенным элементом культуры и во многом определяет процесс отражения объективной действительности, то есть процесс познания внешней и внутренней реальности. Однако в ходе исторического развития культуры соотношение способов мышления значительно меняется.

До последнего времени в теории познания при рассмотрении мышления, основной акцент делался на процессе формирования понятий, что кратко можно выразить следующим образом: умение мыслить - есть умение формировать понятия. Эта тенденция была перенесена на образовательный процесс и определила основные подходы к методам обучения: научить усваивать и воспроизводить информацию в виде уже сформулированных понятий, а в лучшем случае научить формулировать понятия. Считалось, что такие навыки являются основной формой проявления процесса мышления. Другим проявлением процесса мышления признавалось умение осуществлять постановку и решение задач и проблем. Это умение основывается на сформированной понятийной базе [5; c. 123]. В традиционном подходе к обучению ему, как правило, уделяется меньшее внимание.

Между тем для большинства людей, исключая может быть профессиональных философов, понятия выполняют служебную функцию, являются лишь инструментом, необходимым для достижения результата - решения задач и проблем. Именно это проявление процесса мышления мы считаем основной функцией мышления, и оно является объектом нашего интереса.

Рассматривая мышление с точки зрения его эффективности (достижения оптимального результата при разрешении проблемной ситуации) мы выделяем два противоположных и в то же время взаимодополняющих способа мышления:

Ассоциативный способ мышления. В условиях недостатка информации о предметной области сами объекты предметной области и взаимосвязи между ними представляются чем-то размытым, не вполне ясным, не четкими понятиями, а скорее смутными образами [6; c. 46]. В такой ситуации решение задачи происходит по аналогии с чем-то уже известным, знакомым, то есть методом ассоциаций, почти наугад. Возможность принимать решения в условиях высокой неопределенности - замечательная способность человека, однако эффективность такого способа мышления низка, решения принимаются стихийно, динамика самого процесса принятия решения лежит в основном вне сознания, а потому плохо управляется.

Алгоритмический способ мышления возможен лишь при наличии у индивидуума установки на принятие решения наилучшего из возможных, то есть оптимального решения. Такая установка является необходимой предпосылкой алгоритмического подхода, который можно характеризовать как тотальный, требующий высокого уровня мобилизации мотивационных, информационных и энергетических ресурсов человека.

Не требует, по-видимому, особых доказательств тот факт, что для принятия сколько-нибудь эффективного решения необходимо знание предметной области, обладание возможно полной информацией о ней. Поэтому работа предметной области - первый этап решения проблемы. Результатом является следующее: объекты предметной области должны быть описаны во всех своих существенных проявлениях и представлены в виде максимально проработанных, внутренне непротиворечивых понятий, возможно дополненных яркими и четкими образами [7; c. 59]. Кроме того, должны быть выявлены области, информация о которых отсутствует. Все существенные логические и причинно-следственные связи между объектами предметной области должны быть сведены в развитую структуру. Для достижения такого результата требуется "умение организовать поиск необходимой информации и умение построить модель предметной области (структуру взаимосвязей).

В этой ситуации все что нужно для решения задачи - "умение спланировать структуру действий, необходимых для достижения заданной цели при помощи фиксированного набора средств [8; c. 237]. То есть в соответствии с поставленной целью необходимо разработать план действий, представляющий последовательность более или менее стандартных операций с наиболее полным учетом структуры предметной области (алгоритм). Способность индивида к составлению такого плана составляет сердцевину алгоритмического способа мышления.

Заключение

Алгоритмический стиль мышления не является врожденным, значит, на протяжении всех лет обучения в школе необходимо всесторонне развивать мышление учащихся (и умение пользоваться мыслительными операциями), учить их алгоритмический мыслить.

Для решения данной проблемы необходима специальная работа по формированию и совершенствованию мыслительной деятельности учащихся.

С использованием программы Ceebot разработаны уроки, в которых обучающиеся реализуют линейные алгоритмы (движение ботов по прямой), разветвляющиеся алгоритмы (умение выбрать путь в зависимости от условий), циклические алгоритмы (повторяющиеся движения ботов, в зависимости от поставленной задачи). Кроме того, с помощью Ceebot обучающиеся получают зрительную иллюстрацию реализации рекурсивных функций.

Проведенные уроки с использованием программы Ceebot вызывает у обучающихся интерес, заставляет работать каждого. Воплощение программы Ceebot на уроках инвертирует их в творческий процесс, позволяет формировать алгоритмический стиль мышления и развивать познавательную мотивацию обучающихся к получению новых знаний, помогает создавать условия успешности каждого обучаемого на уроке, значительно улучшает четкость в организации работы класса или группы обучающихся. Качество знании при этом заметно возрастает

Уроки с применением программы Ceebot вызывает у учащихся интерес, заставляет работать всех. Использование программы CeebotHa практических занятиях превращает их в творческий процесс, позволяет формировать алгоритмический стиль мышления и развивать познавательную мотивацию школьников к получению новых знаний, помогает создавать условия успешности каждого обучаемого на уроке, значительно улучшает четкость в организации работы класса или группы учащихся. Качество знании при этом заметно возрастает.

Проведённое нами работа дало возможность сделать следующие выводы.

Сдвиги и изменения в познавательной деятельности ребенка, происходящие в результате работы с программой Ceebot, характеризуют динамику алгоритмического стиля мышления.

Наиболее эффективным методом развития алгоритмического стиля мышления является опора на практических знания, которыми овладевают учащиеся посредством использования, как традиционных видов деятельности, так и занимательного материала.

Занимательный материал вызывают интерес, активизируют алгоритмический стиль мышления, вносят разнообразие в деятельность каждого учащегося, отвечают факторам новизны и стимулируют интерес и мотивацию к овладению знаниями.

Таким образом, решение поставленных задач в рамках данной работы позволило проверить выдвинутую гипотезу, из которой следует, что действенность и эффективность процесса обучения, и процесс формирования алгоритмического стиля мышления у обучающихся школьного возраста. Результат работы дают основание сделать выводы о том, что выдвинутая гипотеза доказана, поставленные задачи решены.

Список литературы

1. Биккулова, Г. Р. Методические основы использования электронных учебных пособий в образовании // Инновации в образовании. - 2009. - № 7. - С. 87-97.

2. Коджаспирова, Г. М.Технические средства обучения и методика их использования: учебное пособие. - Москва: Академия, 2007. - 352 с.

3. Аллатова, И. В. Новые информационные технологии в обучении. - М: МГПУ, 2007. - 318 с.

4. Хуторской, А. В. Педагогическая инноватика: учебное пособие для студентов высших учебных заведений - М: Академия, 2008. - 254 с.

5. Столяренко, Л. Д., Л. Д. Столяренко. Учебное пособие для вузов. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2009. - 672 с.

+ еще 31 источник

Примечания

оригинал в pdf формате