автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Построение содержания обучения программированию в старших классах общеобразовательной школы на основе информационного моделирования

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Мысин, Михаил Николаевич, 1999 год

Введение

Глава 1. Проблемы и перспективы дифференциации содержания обучения информатике

1.1. Становление и современные тенденции развития школьной информатики

1.2. Проблемы профильной дифференциации содержания обучения информатике

Выводы

Глава 2. Дидактические особенности преподавания профильных курсов в классах с углубленным изучением информатики

2.1. Система профильных курсов в классах с углубленным изучением информатики: основные подходы к отбору содержания

2.2. Формирование у учащихся старших классов навыков работы с системным и прикладным программным обеспечением в рамках изучения курса «Программное обеспечение ЭВМ»

2.3. Курс «Языки и методы программирования» как ключевой фактор методической системы обучения информатике в специализированных классах 71 Выводы

Глава 3. Результаты апробации курсов «Языки и методы программирования», «Программное обеспечение ЭВМ» в классах с углубленным изучением информатики

3.1. Дидактические особенности процесса преподавания курса «Программное обеспечение ЭВМ» в специализированном классе

3.2. Некоторые методические аспекты процесса формирования навыков программирования у учащихся 11-х классов при изучении курса «Языки и методы программирования»

Выводы

Введение диссертации по педагогике, на тему "Построение содержания обучения программированию в старших классах общеобразовательной школы на основе информационного моделирования"

Актуальность. За последние годы общеобразовательный курс информатики подвергается существенным изменениям. Это связано с объективными тенденциями развития предметной области информатики, которые отражены, в частности, в Национальном докладе Российской Федерации "Политика в области образования и новые информационные технологии" на Конгрессе ЮНЕСКО по информатизации образования (Москва, 1996 г.) и в проекте Федерального компонента государственного образовательного стандарта для образовательной области "Информатика" (А.А.Кузнецов и др., 1996 г.).

Одним из существенных изменений содержания курса информатики является усиление в нем доли теоретического аспекта дисциплины информатики, посвященного понятиям "информации", "системы", "формализации и моделирования" и др. Обоснованию и развитию этого подхода посвящены работы: А.А.Кузнецова, В.К.Белошапки, С.А.Бешенкова, С.Г.Григорьева, Т.Б.Захаровой, А.С.Лесневского, В.Ю.Лысковой, Н.В.Матвеевой, Е.А.Ракитиной и др.

Разработаные ими положения нашли отражения, в частности, в учебном пособии И.Г.Семакина и др., серии учебных пособий под редакцией Н.В.Макаровой и др.

Указанная тенденция ставит проблемы переосмысления ряд традиционых для курса информатики тем, в частности, темы "Языки программирования". При этом речь идет не простой замене БЕЙСИКА на, скажем, ТурбоПаскаль или С++, а принципиально новой общеобразовательной языка программирования как такового.

Как известно, первоначально язык программирования был введен в курс информатики как средство компьютерной реализации алгоритма (учебное пособие под ред. А.П.Ершова и В.М.Монахова, учебные пособия А.Г.Кушниренко и др.). Постепенное смещение акценков курса информатики с алгоритмизации и программирования сначала на информационые технологии (учебные пособия А.Г.Гейна, В.А.Каймина и др.), а потом и на мировоззренческий аспект информатики (учебное пособие С.А.Бешенкова, С.Г.Григорьева, А.Г.Гейна и др.) снизило актуальность введения в базовый курс информатики темы "Языки программирования". В то же время эта тема осталась актуальной в рамках профильного обучения информатики в старших классах общеобразовательных школ. Это подчеркнуто в исследованиях Т.Б.Захаровой, Т.А.Бороненко и др. Однако содержание этой темы должно быть согласовано с современным содержанием базового курса информатики, в которым акцент делается на изучение основ формализации и моделирования.

Проблема данного исследования вытекает из необходимости введения профильных курсов которые дают современную трактовку языкам программирования и программного обеспечения компьютера и отсутствием исследований в этом направлении.

Объект исследования - процесс обучения информатике в общеобразовательной школе.

Предмет исследования - содержание обучения информатике в общеобразовательной школе.

Цель исследования - разработать содержание профильных курсов информатики, связанных с языками программирования и программным обеспечением компьютера, на основе информационного моделирования.

Рабочая гипотеза исследования заключается в том, что рассмотрение языка программирования как информационной модели позволяет органически связать базовый и профильный концентры общеобразовательного курса информатики, дает единый подход к изучению всего многообразия современых языков программирования.

В соответствие с целью и рабочей гипотезой определены следующие задачи исследования:

1. Проанализировать современые тенденции развития современного курса информатики, его базового и профильного концентра.

2. Обосновать подходы к отбору содержания профильных курсов информатики, связанных с языками программирования, опирающиеся на идеи и методы информационого моделирования.

3. Разработать содержание и структуру профильных курсов "Языки и методы программирования", "Программное обеспечение компьютера", реализующие сформулированые подходы. 4. Экспериментально проверить доступность разработанного содержания.

Научная новизна исследования заключается в определении подходов к определению содержания профильных курсов информатики, связанных с языками программирования, использующих основаные идеи и методы формализации и моделирования. Это позволит расширить соответствующую содержательную линию базового курса информатики, что будет способствовать более тесной взаимосязи базового и профильного концентров общеобразовательного курса информатики.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

ВЫВОДЫ

Разработанные программы курсов "Программное обеспечение ЭВМ" и "Языки и методы программирования" соответствуют основным тенденциям развития школьного курса информатики в рамках его углубленного изучения.

Изучение курса "Программное обеспечение ЭВМ" является частью предпро-фессиональной подготовки учащихся школ и способствует формированию у них информационной культуры пользователя современного компьютера.

3. Опытно-экспериментальная работа показала, что учащиеся успешно овладевают знаниями и умениями, предусмотренными целями и задачами курса "Программное обеспечение ЭВМ". Средний балл по классу 4.25, качество обучения (процент хороших и отличных оценок) - 85%.

4. Курс "Языки и методы программирования" позволяет сформировать у учащихся столь необходимые для успешной деятельности в современной информационной среде умения по формализации и информационному моделированию, способствует формированию алгоритмического стиля деятельности.

5. Эффективность разработанной методики преподавания курса подтверждается результатами опытно-экспериментальной проверки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рассмотренный в настоящей работе педагогический опыт по разработке проблемы профильной дифференциации обучения информатике в период 19601998 годов и проведенные исследования по разработке и внедрению специализированных курсов в классах с углубленным изучением информатики позволили сделать следующие выводы:

1. Педагогами-исследователями, занимавшимися решением проблемы профильной дифференциации обучения информатике, накоплен большой и ценный опыт изучения многообразных аспектов школьной информатики, который лишь частично нашел свое отражение в существующих программах, учебных пособиях, специализированных курсах и т.п.

2. Существенное улучшение подготовки выпускников средних общеобразовательных учреждений к использованию средств современных информационных технологий в практической деятельности возможно за счет развития сети специализированных классов с углубленным изучением информатики.

3. К числу основных профильных курсов в классах с углубленным изучением информатики следует отнести курсы "Программное обеспечение ЭВМ" и "Языки и методы программирования", позволяющие сформировать у учащихся прочные навыки программирования на языке высокого уровня (в системе Turbo Pascal); создать предпосылки для эффективного использования учащимися прикладных программ, электронных таблиц и баз данных.

4. В последние годы все большее число педагогов-исследователей склоняются к тому, что курс школьной информатики не должен рассматриваться исключительно с прагматической точки зрения. Он может и должен быть общеобразовательным курсом, содержащим в себе некое инвариантное ядро, остающееся неизменным в процессе развития средств вычислительной техники и программного обеспечения.

5. Школьная информатика не может не решать задач практического плана, поэтому на уроках информатики школьник должен знакомиться с современным программным обеспечением в том или ином объеме.

6. Оптимальная на сегодняшний день реализация целей и задач школьного курса информатики невозможна без профильной и разноуровневой дифференциации содержания обучения информатике.

7. Изучение информатики в старших классах призвано обеспечить предпрофес-сиональную подготовку учащихся.

8. Современный квалифицированный специалист должен обладать высоким уровенем информационной культуры, в том числе и информационной культуры пользователя ПК, поэтому необходимо в рамках профильного обучения включить в учебный план классов с углубленным изучением информатики курс "Программное обеспечение ЭВМ".

9. В силу того, что алгоритмический стиль деятельности, неотъемлемыми компонентами которого являются формализация и моделирование, составляет основу большинства видов профессиональной деятельности, курс "Языки и методы программирования" должен присутствовать в учебных планах профильных классов.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Мысин, Михаил Николаевич, Самара

1. Абрамов A.A., Антипов И.Н., Курочкин В.М., Ульянова В.И. Упрощенный Алгол. М.: Наука, 1976.

2. Абрамов В.Т. Трифонов Н.П., Трифонова Т.Н. Введение в язык Паскаль. / Учеб. пособие М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988.

3. Актуальные проблемы дифференциации обучения // Сборник статей под ред. Рожиной J1.H. Минск.: Народная асвета, 1992. - 189 с.

4. Алферов А.П. Информатика для начинающих пользователей: Учеб. Пособие. Ростов-на-Дону: изд-во «Феникс». 1996.

5. Антипов И.Н. Алгоритмический язык Алгол-60// Математика в школе. 1973. №2.

6. Антипов И.Н. Из опыта преподавания Алгола-60 в школе №52. Кн. «Математика и естествознание», М.: Просвещение, 1969.

7. Антипов И.Н. К вопросу обучения машинной математике учащихся средних школ// Математика в школе. 1976. №3.

8. Антипов И.Н. Опыт обучения программированию с использованием системы «Диалог БЭСМ-6»// Математика в школе. 1974. №3.

9. Антипов И.Н. Проблема изучения алгоритмического языка в средней школе. Автореф. дисс. канд. пед. наук. М., 1970.

10. Антипов И.Н. Программистские аспекты использования микрокалькулятора. Сб. «Углубленное изучение математики и ее приложений». М., 1977.

11. Антипов И.Н. Учебная модель ЭВМ// Математика в школе. 1977. №2.

12. Антипов И.Н. Язык программирования Фортран// Математика в школе. 1975. №1.

13. Антипов И.Н., Бальцюк Н.Б. Из опыта преподавания программирования на ЭВМ «Мир-1»// Математика в школе. 1975. №4.

14. Антипов И.Н., Бальцюк Н.Б., Кудрявцев А.Д., Щенников В.В. К вопросупреподавания программирования в средней школе// Математика в школе. 1973. №5.

15. Антипов И.Н., Бальцюк Н.Б., Шварцбурд С.И., Щенников В.В. О включении элементов программирования в школьный курс математики// Математика в школе. 1974. №4.

16. Антипов И.Н., Кудьявина Н.В. О безмашинном изучении элементов программирования. Сб. "Углубленное изучение математики и ее приложений". М., 1977.

17. Антипов И.Н., Шварцбурд С.И. Учебное пособие по программированию// Математика в школе. 1979. №4.

18. Антипов И.Н. Шварцбурд Л.С. О символике школьного курса математики с точки зрения программирования// Математика в школе. 1975. №6.

19. Апатова Н.В. Влияние информационных технологий на содержание и методы обучения в средней школе // Дисс. . доктора педагогических наук. -М., 1994.-217 с.

20. Апатова Н.В. К вопросу построения курса программирования. Сб. «Доклады конференции аспирантов и молодых ученых». М., 1980.

21. Апатова Н.В. Программы обучения информатике на примерах задач курса химии. Сб. «Разработка и применение программных средств ПЭВМ в учебном процессе». М„ 1988.

22. Апатова Н.В. Развитие содержания школьного курса информатики. М.: Институт общеобразовательной школы РАО. 1993.

23. Бальцюк Н.Б. О подготовке учителей математики к преподаванию программирования// Математика в школе. 1974. №3.

24. Бальцюк Н.Б. О системе задач при изучении элементов программирования// Математика в школе. 1976. №3.

25. Бальцюк Н.Б. Элементы программирования в школьном курсе математики и связанные с ними вопросы методической подготовки учителя. Авто-реф. дисс. канд. пед. наук. М., 1978.

26. Балюнайте А., Григас Г., Дагене В. Паскаль в операционной системе ДОС/ЕС и его использование для учебных целей. Новосибирск, 1979.

27. Бахит А.Х., Монахов В.М. О преподавании программирования за рубежом// Математика в школе. 1977. №2.

28. Белошапка В. Конкурс на учебник информатики //Информатика и образование, 1988. -№1. С. 98-107.

29. Белошапка В. О языках, моделях и информатике // Информатика и образование, 1987. №6. - С. 12-16.

30. Белошапка В. Три учебника информатики// Информатика и образование. 1991. №1.

31. Белошапка В., Лесневский А. Основы информационного моделирования// Информатика и образование. 1989. №3.

32. Белошапка В.К. Информатика как наука о буквах // Информатика и образование, 1992. №1- С.6-12.

33. Белошапка В.К. Информационное моделирование в примерах и задачах.1. Омск, 1992. 163 с.

34. Белошапка В.К. Мир как информационная структура // Информатика и образование, 1988. №5. - С. 3-9.

35. Белошапка В.К., Лесневский A.C. Основы информационного моделирования // Информатика и образование, 1989. №3. - С. 17-24.

36. Белошапка В.К., Лесневский A.C. Требования к знаниям и умениям школьников по информатике // Информатика и образование, 1993. №6. -С. 25-29.

37. Бешенков С. Экспериментальная программа преподавания начал информатики в младших классах // Информатика и образование, 1987. №2. -С. 44-45.

38. Бешенков С.А. Дидактические основы дифференцированного обучения информатике. М.: НИИ ОСО АПН СССР, 1991. - 31 с.

39. Бешенков С.А. Проблемы профильного обучения информатике. М.: ИОШ РАО, 1993. - 90 с.

40. Бешенков С.А. Развитие содержания обучения информатике в школе на основе понятий и методов формализации // Автореф. Дисс. доктора педагогических наук. М., 1994. - 35 с.

41. Бешенков С.А. Школьная информатика: новый взгляд, новый курс // Педагогическая информатика, 1993. №2. - С.5-9.

42. Бешенков С.А., Гейн А.Г., Григорьев С.Г. Информатика и информационные технологии. Екатеринбург, 1995. - 144 с.

43. Бешенков С.А., Григорьев С.Г. Информатика. Учебное пособие для гимназий и лицеев гуманитарной ориентации. М., 1993. - 87 с.

44. Блонский П.П. Основы дидактики. М.: Работник просвещения. - 1925. -193 с.

45. Бодалев A.A. Психология личности. М.: Изд-во МГУ, 1988. - 188 с.

46. Божович Л.И. Личность и ее формирование в детском возрасте. М.: Просвещение, 1986. - 464 с.

47. Божович Л.И. Познавательные интересы и пути их изучения. // Известия АПН РСФСР. 1955, вып. 73. - С. 50-55.

48. Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. М.: Финансы и статистика, 1989. - 351 с.

49. Бондарев В.М., Рублинецкий В.И., Качко Е.Г. Основы программирования. Харьков: Фолио; Ростов-на-Дону: Феникс, 1997.

50. Бороненко Т.А. Концепция школьного курса информатики. Учебное пособие. Санкт-Петербург, 1995. - 67 с.

51. Брудно А.Л. Программирование в содержательных обозначениях. Кн. "Обучение в математических школах". М.: Просвещение, 1965.

52. Брусиловский П. Языки для обучения основам программирования // Информатика и образование. 1990. №2.

53. Бургин М., Степенко Г. Информационный поиск и компьютерная грамотность // Информатика и образование, 1990. С. 15-23.

54. Бутузов И.Д. Дифференцированный подход к обучению учащихся на современном уроке: Учебное пособие. Новгород, 1972. - 72с.

55. Буцик В. Обучение младших школьников началам информатики // Информатика и образование. 1991. №№2, 3.

56. Вендровская Р.Б. Уроки дифференцированного обучения // Советская педагогика, 1990. №4. - С. 78-86.

57. Вильяме Р., Маклин К. Компьютеры в школе. / Пер. с англ. Общ. ред. и вступ. статья В.В. Рубцова. М.: Прогресс, 1988. - 336 с.

58. Вирт Н. Систематическое программирование. Введение: Пер. с англ. М.: Мир, 1977.

59. Гамезо М.В., Ломов Б.Ф., Рубахин В.Ф. Психологические аспекты методологии и общей теории знаков и знаковых систем / В кн.: «Психологические проблемы переработки знаковой информации». М.: Наука, 1977. -С. 25-48.

60. Гейн А.Г., Липецкий Е.В., Сапир М.В., Шолохович В.Ф. Информатика в задачах. Кишинев: Штиинца, 1991.

61. Гейн А., Житомирский В., Липецкий Е., Сапир М., Шолохович В. Программно-методический комплекс по курсу школьной информатики// Информатика и образование. 1988. №№3,4.

62. Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы. М.: Педагогика, 1987.

63. Глушков В.М. Основы безбумажной информатики. М.: Наука, 1987. -552 с.

64. Голант Е.Я. Дидактические основы дифференциации обучения в советской школе // Актуальные проблемы индивидуализации обучения: Материалы научного симпозиума в Тарту 13-14 октября 1969 г. Тарту, 1970. - С. 4-6.65