Термин «информатика» появился в 80-х годах как название совокупности естественных наук, изучающих процессы передачи, обработки и хранения информации. Информатика - наука совсем молодая. Она имеет свою неповторимую, необычайно интересную историю.
В рамках информатики объединяются научные направления, тесно связанные с появлением компьютеров и проникновением их во все сферы деятельности человека. В настоящее время наука информатика достигла той степени зрелости, когда следует оглянуться на прошлое, проанализировать накопленный опыт и наметить основные направления развития. Изучая историю информатики, жизнь и деятельность ее главных героев, их удачи и ошибки, можно точнее выбрать направления дальнейших исследований и разработок, предупредить нежелательные последствия, проследить преемственность в развитии научной теории и практики на протяжении нескольких десятилетий. Кроме этого, изучение истории повышает познавательный интерес и способствует более глубокому осмыслению учебного материала.
Данная тема не достаточно рассмотрена в школьном курсе информатики и поэтому её следует рассматривать как дополнительное обучение.
Являясь составной частью воспитательной работы в школе, внеклассная работа по информатике направлена на достижение общей цели обучения и воспитания – создание условий, способствующих развитию интеллектуальных, творческих, личностных качеств учащихся, их социализации и адаптации в обществе с учетом индивидуальных и возрастных особенностей в рамках воспитательной системы школы.
Внеклассная работа по информатике дает возможность одним учащимся преодолевать барьер в общении с компьютером, другим – в комфортной обстановке, выполняя конкретную работу, закреплять знания, полученные на уроке, третьим – развивать свои творческие способности, как в рамках самого предмета «Информатика и ИКТ», так и в других предметных областях, используя для этого компьютер как техническое средство. Это и является основной целью работы по информатике во внеурочное время.
Противоречие между необходимостью изучения исторических сведений области информатики и недостаточным количеством методических разработок по изучению истории информатики в школе в условиях реального музея информатики и ВТ определило актуальность данного исследования по теме «Организация факультативного курса «Путешествие в историю информатики» для учащихся старших классов.
Цель исследования – разработка методических рекомендаций по организации факультативного курса «Путешествие в историю информатики» для учащихся 10 – 11 классов.
Объект исследования – процесс обучения школьников истории информатики в системе дополнительного образования.
Предмет исследования – формы, методы и содержание факультативного курса «Путешествие в историю информатики».
Для успешной реализации поставленной цели требуется выполнить ряд задач:
Изучить и проанализировать научную, педагогическую и специальную литературу по проблеме исследования.
Разработать программу факультативного курса «Путешествие в историю информатики».
Провести отбор содержания теоретического материала.
Составить методические рекомендации по проведению факультативного занятия.
Составить план и содержательное наполнение экскурсии по музею информатики и ВТ.
Для решения поставленных задач нами были выбраны следующие методы исследования:
теоретический (изучение и теоретический анализ научной, педагогической и специальной литературы);
эмпирический – анкетирование.
Практическая значимость исследования состоит в том, что предложенные методические рекомендации могут быть использованы преподавателями средних общеобразовательных учреждений и учреждений дополнительного образования в своей педагогической деятельности, студентами вузов при прохождении педагогических практик.
Структура работы: работа состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии и приложения.
Глава 1. Теоретические основы организации факультативных занятий
Внеклассная работа по информатике, её особенности
Внеклассная работа – это организация педагогом различных видов деятельности школьников во внеучебное время, обеспечивающих необходимые условия для социализации личности ребенка.
Внеклассная работа – различные воспитательно-образовательные мероприятия, выходящие за рамки обязательных учебных программ и проводимые школой во внеурочное время.
Являясь составной частью воспитательной работы в школе, внеклассная работа направлена на достижение обшей цели обучения и воспитания – усвоения ребенком необходимого для жизни в обществе социального опыта и формирования принимаемой обществом системы ценностей.
В задачи внеклассной работы по информатике входит:
Углубление знаний учащихся теоретических основ информатики, программирования, изучение архитектуры ЭВМ и сетей, знакомство и работа с программным обеспечением.
Популяризация и знакомство достижений в области информационных технологий.
Привитие учащимся навыков работы с компьютером и программным обеспечением, интереса к исследовательской работе.
Воспитание интереса к чтению как обычной, так и электронной научно – популярной литературы, формированию умений и навыков в работе с ними.
Популяризация знаний среди остальных учащихся школы.
Работа в кабинете информатики.
Профессиональная ориентационная работа с учащимися.
Внеклассные занятия оказывают положительное влияние и на классные занятия, так как учащиеся, члены кружков, более тщательно, углубленно изучают учебный материал, читают дополнительную литературу, осваивают работу с компьютером. Внеклассные занятия провоцируют и самостоятельное изучение основ информатики и вычислительной техники.
Цель и задачи внеклассной работы определяют ее функции – обучающую, воспитательную и развивающую.
Обучающая функция внеклассной работы не имеет такого приоритета, как в учебной деятельности. Во внеклассной работе она является вспомогательной для более эффективной реализации воспитательной и развивающей функций и заключается не в формировании системы научных знаний, учебных умений и навыков, а в обучении определенным навыкам поведения, коллективной жизни, навыкам общения и пр.
Однако правильное сочетание внеклассной и учебной работы обеспечивает большую гибкость всей системы учебно-воспитательной деятельности. Внеклассная работа может служить эффективным средством дифференциации обучения и воспитания при сохранении единого и обязательного учебного плана. Внеклассная работа может компенсировать его недостатки, трудно устранимые в рамках учебной деятельности из за ее большой насыщенности обязательными занятиями.
Огромное значение во внеклассной работе имеет развивающая функция, которая заключается в выявлении и развитии индивидуальных способностей, склонностей и интересов учащихся через включение их в соответствующую деятельность. Например, ученика с артистическими способностями можно привлечь к участию в школьных праздниках, КВН и т.д., со способностям к информатике – к участию в олимпиаде, разработке полезных программ, составлении дидактических материалов и т.д.
По сравнению с классно – урочной формой внеклассная работа по информатике имеет ряд особенностей:
По своему содержанию она строго не регламентирована государственной программой. Однако на внеклассных занятиях материал предлагается в соответствии со знаниями и умениями учащихся. Это означает, что при подборе заданий и материала для внеклассных занятий непосредственная связь с уровнем подготовки учащихся желательна, но не обязательна. Надо исходить только от общего уровня развития учащихся.
Если уроки во всех отношениях планируются на 45 минут (90 минут, если уроки спаренные), то внеклассные занятия в зависимости от содержания и формы проведения могут быть рассчитаны и на 5 – 10 минут (занимательные переменки), и на 1,5 – 2 часа.
Если классно – урочная форма требует постоянного состава учащихся, объединенных в коллектив по возрастному признаку, с учетом микрорайона жительства, то для внеклассной работы учащиеся данной школы могут объединяться в группы, обучаясь, либо в одном и том же классе, либо в разных классах; при этом группы создаются на добровольных началах. Состав учащихся, даже при наличии одной и той же формы внеклассной работы, может меняться.
Внеклассная работа характеризуется многообразием форм и видов: групповые занятия, викторины, вечера, олимпиады, кружки, заочные и дистанционные формы обучения.
Особенностью внеклассной работы по информатике является занимательность предлагаемого материала либо по содержанию, либо по форме, более свободное выражение своих чувств во время работы, более широкое использование игровых форм проведения занятий и элементов соревнования на них.
Другой особенностью внеклассной работы по информатике является оснащенность кабинета информатики соответствующим техническим оборудованием: наличие достаточного количество компьютеров, соответствующих современному уровню развития вычислительной техники; наличие периферийных устройств (принтеров, сканеров, техническую поддержку систем мультимедиа); наличие локальной и глобальной сети; наличие научной и научно – популярной периодической и обычной литературы.
Немаловажным фактором внеклассной работы по информатике является перспектива развития информатики и информационных технологий, которое предполагает использование компьютеров в профессиональной деятельности в будущем, так и в обычной, повседневной деятельности уже сегодня.
Однако внеклассная с классно – урочной имеет общие черты:
В обоих видах работы в процессе обучения школьников соблюдаются одни и те же дидактические принципы: научность, сознательность и активность учащихся, наглядность, индивидуальный подход, связь обучения с практикой.
Оба вида работы как две части единого учебно-воспитательного процесса не только содействуют формированию знаний, умений, навыков, но и подготовки будущего гражданина способного свободно ориентироваться в обществе с высокоразвитыми информационными технологиями.
Исходя из особенностей внеклассной работы, назовем определяющие требования к ней. Внеклассная работа проводится на основе общих принципов, которые составляют исходные начала при определении ее направления, содержания, форм и методов.
Принцип целевой установки требует четкого планирования учебно-воспитательных задач, оценки достигнутых результатов, всестороннего анализа проведенной работы
Отсутствие цели при организации и проведении внеклассной работы порождает формализм, который разрушает отношения между педагогом и учащимися, в результате чего эффективность внеклассной работы может быть равной нулю или иметь отрицательные результаты.
Перед началом необходимо определить ожидаемые результаты. Это помогает сформулировать задачи таким образом, чтобы они способствовали достижению общей цели – усвоению социального опыта и формированию позитивной системы ценностей.
Необходимо наличие четкой формулировки цели и воспитательных задач каждого намечаемого мероприятия. При этом значимость любого дела должна быть ясна учащимся.
Поскольку результаты в воспитательной работе зачастую отсрочены, то анализ проведенной работы не всегда однозначно можно провести лишь по внешним признакам.
Сущность принципа связи внеклассной работы с жизнью, трудом, практикой заключается в том, что в процессе ее проведения формирование ученического коллектива и каждого учащегося должно проходить под влиянием действительности, при активном участии в общественной жизни.
Поэтому внеклассная работа должна иметь общественно полезную направленность. Это находит отражение в конструировании и совершенствовании наглядных пособий и приборов для кабинета информатики, в организации работы с младшими учащимися, в разработке педагогических программных средств для преподавания информатики и других школьных предметов.
Принцип единства и целостности учебно-воспитательного процесса означает, прежде всего, органическое соединение учебной и внеклассной работы. Неразрывность этих сторон педагогического процесса при учете индивидуальных особенностей учащихся – важное условие повышения его эффективности. Возможности таких связей объективно заложены в содержании внеклассной деятельности.
Принцип единства и целостности учебно-воспитательного процесса способствует реализации дидактических принципов научности, доступности и наглядности обучения, связи теории и практики.
Этот принцип требует и преемственности между возрастными ступенями учебно-воспитательного процесса (младшими, средними и старшими классами), а также учета уровня предшествующего развития и подготовленности учащихся.
Принцип воспитания в коллективе и через коллектив вытекает непосредственно из целей обучения и воспитания, так как только в коллективе личность получает возможность всестороннего развития своих задатков.
Внеклассная работа открывает широкие возможности для постоянного участия в различной коллективной деятельности, которую следует организовывать с учетом законов формирования коллектива и уже достигнутого уровня его развития.
Уровень развития коллектива определяет и характер руководства им со стороны педагога. Чем он выше, тем больше самостоятельности предоставляется самим школьникам, тем значительнее роль ученического самоуправления в коллективе.
Внеклассная работа по своей природе требует активности учащихся и создает простор для проявления их самостоятельности. Здесь они могут добровольно выбирать себе занятие, участвовать в его планировании, определении путей и средств осуществления намеченного. Поэтому эта деятельность открывает большие возможности для реализации принципа развития активности и самодеятельности в процессе воспитания.
Активность составляет органическую потребность учащихся на всех ступенях их развития, и воспитательный процесс должен быть построен так, чтобы удовлетворить ее. В свою очередь, воспитание может быть успешным лишь при условии, что в нем используются все возможности ученика.
Велико значение внеклассных занятий для выработки у учащихся навыков самостоятельной работы (самостоятельное решение трудных и нестандартных задач, подготовка и чтение докладов и сообщений; работа над специальной, научно – популярной и справочной литературой, выполнение творческих проектов и т.д.).
Учащиеся чувствуют себя самостоятельными, если и замысел внеклассного задания исходит от них, и его исполнение предоставлено им самим. При этом есть известный риск, так как учащиеся могут справиться с делом хуже, чем хотелось бы. Однако выигрыш состоит в главном – учащиеся проходят школу самостоятельности. При этом их нужно подстраховывать, быть готовыми прийти им на помощь, но это не должно выражаться в разыгрывании заранее отрепетированных мероприятий.
Принцип учета возрастных и индивидуальных особенностей во внеклассной работе означает, что она должна строиться с опорой на силы и возможности, присущие данному возрасту, и содействовать дальнейшему развитию каждого учащегося.
Содержание внеклассной работы по информатике в начальных классах должно быть рассчитано на расширение кругозора учащихся, ознакомление их с доступными явлениями жизни. Неустойчивость внимания учащихся этого возраста заставляет искать наиболее яркие и эмоциональные формы работы с ними. Наиболее эффективными являются такие виды деятельности, в которых преобладает игровая деятельность. Интересы младших школьников еще не определились, и поэтому лишь некоторые из них включаются во внеклассную работу. У этих учащихся еще низок уровень коллективных связей, мало самостоятельности и уверенности в своих силах. Поэтому вся внеклассная работа должна проходить под руководством учителя.
Внеклассную работу с учащимися среднего школьного возраста следует строить с учетом уже приобретенных ими в школе знаний, накопленного жизненного опыта. Учащиеся этого возраста пытливы и любознательны, они ищут возможности проявить свою возросшую самостоятельность и инициативу в труде, стремятся проверить свои силы в трудных ситуациях. Учащиеся уже занимаются в кружках, секциях, но при условии самостоятельного выбора. Задача воспитателя – помочь каждому подростку найти такое внеклассное занятие, которое смогло бы удовлетворить его интересы и содействовало бы развитию его способностей.
Старшие школьники – это уже будущие студенты высших и средних специальных учебных заведений, работники различных отраслей производства и сферы услуг. Они достигают физической и моральной зрелости, значительно возрастают их возможности в физическом и умственном труде, что позволяет предъявлять к ним высокие требования. Они и сами чувствуют себя взрослыми, стремятся самостоятельно организовать свое свободное время, найти полезные дела.
Юность – пора интенсивного формирования мировоззрения и нравственных убеждений, сопровождающаяся нередко колебаниями, сомнениями и даже разочарованиями. Стремление и интерес к серьезным занятиям, выходящим за рамки учебных программ, могут быть удовлетворены созданием научно – образовательных обществ и кружков. В этом возрасте происходит выбор жизненного пути, и потому необходима активизация внеклассной деятельности по профессиональной ориентации учащихся.
Несмотря на возрастные различия учащихся, в любой возрастной группе имеет успех деятельность, построенная на основе, как элементов компьютерной игры, так и имитации серьезной, взрослой деятельности.
В воспитательной работе, кроме возрастных, нужно учитывать и индивидуальные различия школьников: темперамент, характер, способности, интересы, привычки и вкусы, поэтому они и требуют индивидуального подхода.
Знание индивидуальных и возрастных особенностей учащихся позволяет глубже использовать внеклассную работу для их всестороннего развития.
Принцип единства требовательности и уважения к личности определяет взаимоотношения учителей и учащихся в процессе внеклассной работы, позволяет выявить те увлечения и интересы школьников, в которых наиболее полно проявляются их положительные качества. Опираясь на них, учитель может добиваться общей перестройки поведения и развития интересов учащихся, улучшения их успеваемости и дисциплинированности.
В коллективах по интересам, которые складываются в процессе внеклассной работы, педагогическая позиция учителя иная, чем на уроке: он по отношению к школьникам выступает как старший, более опытный и знающий товарищ, обязанный считаться с интересами и мнением учащихся, уважать их самостоятельность. Вместе с тем учащиеся во внеклассной работе обязаны подчиняться правилам поведения и установленному порядку, так как свобода выбора деятельности и добровольность участия в ней не должны вести к неорганизованности. Требовательность же предполагает контроль со стороны учителя за работой учащихся, необходимость подведения итогов их деятельности.
Внеклассная работа дает большие возможности для решения учебно-воспитательных задач, стоящих перед школой, воспитывает у учащихся настойчивость, инициативу, волю. Внеклассные занятия приносят большую пользу и самому учителю. Во внеклассной работе велика роль контакта педагога с учащимися, для установления которого необходимы определенные качества педагога.
При организации внеклассной работы педагог должен быть в постоянном творческом поиске, подбирая и создавая новые формы, отвечающие сложившейся в классе ситуации. Творчество педагога является необходимым условием для эффективной внеклассной работы.
Следует различать два вида внеклассной работы по информатике:
работа с учащимися, отстающими от других в изучении программного материала (дополнительные внеклассные занятия);
работа с учащимися, проявляющими к изучению информатики повышенный, по сравнению с другими, интерес и способности (собственно понимании смысла этого термина).
Говоря о первом направлении внеклассной работы, отметим следующее. Этот вид внеклассной работы с учащимися по информатике в настоящее время имеет место в каждой школе. Вместе с тем повышение эффективности обучения информатике должно привести к снижению значения дополнительной учебной работы с отстающими. В идеальном случае первый вид внеклассной работы должен иметь ярко выраженный индивидуальный характер и проявляться лишь в исключительных случаях (например, в случае продолжительной болезни учащегося, перехода из школы другого типа т. п.). Однако в настоящее время эта работа требует еще значительного внимания со стороны учителя информатики. Основной целью ее является своевременная ликвидация (и предупреждение) имеющихся у учащихся пробелов в знаниях и умениях по курсу информатики.
Передовой опыт работы учителей информатики свидетельствует об эффективности следующих положений, связанных с организацией и проведением внеклассной работы с отстающими.
Дополнительные (внеклассные) занятия по информатике целесообразно проводить с небольшими группами отстающих (по 3 – 4 человека в каждой); эти группы учащихся должны быть достаточно однородны как с точки зрения имеющихся у школьников пробелов в знаниях, так и с точки зрения способностей к обучаемости.
Следует максимально индивидуализировать эти занятия (например, предлагая каждому из таких учащихся заранее подготовленное индивидуальное задание и оказывая в процессе его выполнения конкретную помощь каждому).
Занятия с отстающими в школе целесообразно проводить не чаще одного раза в неделю, сочетая эту форму занятий с домашней работой учащихся по индивидуальному плану.
После повторного изучения того или иного раздела информатики на дополнительных занятиях необходимо провести итоговый контроль с выставлением оценки по теме.
Дополнительные занятия по информатике, как правило, должны иметь обучающий характер; при проведении занятий полезно использовать соответствующие варианты самостоятельных или контрольных работ из дидактических материалов, а также учебные пособия (и задания) программированного типа.
Учителю информатики необходимо постоянно анализировать причины отставания отдельных учащихся при изучении ими информатики, изучать типичные ошибки, допускаемые учащимися при изучении той или иной темы. Это делает дополнительные занятия по информатике более эффективными.
Второе из указанных выше направлений внеклассной работы по информатике – занятия с учащимися, проявляющими к ее изучению повышенный интерес, отвечает следующим основным целям:
Пробуждение и развитие устойчивого интереса к информатике.
Расширение и углубление знаний по программному материалу.
Оптимальное развитие способностей учащихся и привитие им определенных навыков научно – исследовательского характера.
Воспитание культуры мышления.
Развитие у учащихся умения самостоятельно и творчески работать с учебной и научно – популярной литературой.
Расширение и углубление представлений учащихся о практическом значении информатики в жизни общества.
Расширение и углубление представлений учащихся о культурно – исторической ценности информатики, о роли информатики в мировой науке.
Воспитание у учащихся чувства коллективизма и умения сочетать индивидуальную работу с коллективной.
Установление более тесных деловых контактов между учителем информатики и учащимися и на этой основе более глубокое изучение познавательных интересов и запросов школьников.
Создание актива, способного оказать учителю информатики помощь в организации эффективного обучения информатике всего коллектива данного класса (помощь в изготовлении наглядных пособий, занятиях с отстающими, в пропаганде знаний по информатике среди других учащихся).
Предполагается, что реализация этих целей частично осуществляется на уроках. Однако в процессе классных занятий, ограниченных рамками учебного времени и программы, это не удается сделать с достаточной полнотой. Поэтому окончательная и полная реализация этих целей переносится на внеклассные занятия этого вида.
Вместе с тем между учебно-воспитательной работой, проводимой на уроках, и внеклассной работой существует тесная взаимосвязь: учебные занятия, развивая у учащихся интерес к знаниям, содействуют развертыванию внеклассной работы, и, наоборот, внеклассные занятия, позволяющие учащимся применить знания на практике, расширяющие и углубляющие эти знания, повышают успеваемость учащихся и их интерес к учению. Однако внеклассная работа не должна дублировать учебную работу, иначе она превратится в обычные дополнительные занятия.
Говоря о содержании внеклассной работы с учащимися, интересующимися информатикой, отметим следующее. Традиционная тематика внеклассных занятий ограничивалась обычно рассмотрением таких вопросов, которые хотя и выхолили за рамки официальной программы, но имели много точек соприкосновения с рассматриваемыми в ней вопросами. Так, например, традиционными для рассмотрения на внеклассных занятиях по информатике были исторические сведения, задачи повышенной трудности по программированию, элементы математической логики, системы счисления и т. д.
За последние годы в информатике возникли новые направления, имеющие практическое значение и большой познавательный интерес – компьютерные технологии обработки информации, в частности, мультимедиа, гипертекст, Интернет. Эти вопросы уже нашли свое отражение в программе по информатике, однако практика показывает, что количество отведенных часов явно недостаточно, и поэтому внеклассная работа может стать серьезным подспорьем в повышении качества подготовки учащихся по информатике.
Происходящее обновление содержания курса информатики привело к возникновению тенденции обновления содержания внеклассных занятий по информатике, однако это не означает, что следует отказаться от тех или иных традиционных вопросов, которые составляли до сих пор содержание внеклассных занятий и вызывают у учащихся неизменный интерес.
1.2. Формы организации дополнительного обучения в школе
Организация дополнительного обучения является одним из важных средств развития личности школьника.
В качестве форм организации образовательного процесса в настоящее время используются:
Элективный курс – обязательный для посещения курс по выбору учащихся, входящих в состав содержания обучения на старшей ступени школы и реализуемые за счет школьного компонента учебного плана.
Элективные курсы связаны с удовлетворением индивидуальных образовательных интересов, потребностей и склонностей каждого школьника.
По назначению можно выделить несколько типов элективных курсов. Одни из них могут являться как бы "надстройкой" профильных курсов и обеспечить для наиболее способных школьников повышенный уровень изучения того или иного учебного предмета. Другие элективные курсы должны обеспечить межпредметные связи и дать возможность изучать смежные учебные предметы на профильном уровне.
Оценивая возможность и педагогическую целесообразность введения тех или иных элективных курсов, следует помнить и о таких важных их задачах, как формирование при их изучении умений и способов деятельности для решения практически важных задач, продолжение профориентационной работы, осознание возможностей и способов реализации выбранного жизненного пути и т.д.
Разрабатывая и внедряя в школьное образование элективные курсы необходимо учитывать, что они должны органично вписываться в методическую систему обучения в целом. Ведь профильное обучение - это не только дифференцирование содержания образования, но, как правило, и по-другому построенный учебный процесс.
Кружок – основной и наиболее распространенный вид групповой внеклассной работы. Организуется он из учащихся одного или параллельных классов; постоянный состав обычно не превышает двадцати человек. Основу кружка, как правило, составляют школьники, интересующиеся конкретной предметной проблемой. Кружок относится к групповым формам работы с закрепленным составом учащихся.
Одной из положительных сторон данной формы является то, что кружок в школе – это и клуб общения, и место психологической разгрузки, и просто повод побыть вместе с друзьями.
Есть и отрицательные стороны - возрастной состав кружка может дифференцироваться, что вызывает дополнительные трудности в процессе восприятия учащимися необходимого материала и требует организации разноуровневого обучения.
Факультативные занятия – форма учебной работы, состоящая в развитии способностей и интересов учащихся в сочетании с общеобразовательной подготовкой. Факультативные занятия организуются и реализуются в соответствии с интересами и индивидуальными способностями учащихся.
Классификация факультативов:
факультативы по предметам обучения, входящим в учебный план, на которых углубленно изучается содержание учебного предмета, систематизируются и обобщаются полученные знания;
прикладные факультативные занятияпроводятся с целью знакомства с важнейшими путями и методами применения знаний на практике, развития интереса к современной технике, производству;
факультативные спецкурсыпозволяют углубленно рассмотреть отдельные вопросы изучаемого курса, а также проблемы, выходящие за рамки учебной программы;
межпредметные факультативыпомогают ученикам глубже понять окружающий мир, узнать, как применяются знания по различным дисциплинам в определенных отраслях производства.
Различие между факультативом и элективным курсом состоит в том, что факультатив нацелен на расширение общего кругозора учащихся в данной предметной области, а элективный курс - решает задачи специализированной подготовки выпускника в сфере выбранной им будущей профессии.
Современные факультативы - особая организационная форма учебно-воспитательной работы, отличающаяся и от урока, и от внеклассной работы. В то же время подчёркивается, что факультативы имеют много общего с уроками и внеклассными занятиями. Как и уроки, факультативные занятия проводятся по утверждённым программам, на этих занятиях применяют общие с уроком методы обучения и формы организации самостоятельной познавательной деятельности учащихся.
Сходство с предметными кружками состоит в том, что факультатив, как и кружок, объединяет группу учащихся на основе общих интересов, добровольности выбора этой формы обучения.
Тем не менее, учитель должен помнить, что факультативы не заменяют внеклассную работу по предмету.
Отмечено, что факультативные курсы организуются по новейшим проблемам науки, техники и культуры. Обращается особое внимание на то, что факультативные занятия являются одной из гибких форм более полного отражения в школьном образовании современных достижений науки, техники, культуры и учёта местных особенностей каждой школы, поэтому они позволяют вносить существенные дополнения в содержание образования, подготовки учащихся без изменения учебного плана, программ и учебников.
При этом считается, что изучение факультативных учебных предметов в соответствии с желаниями и способностями школьников повышает эффективность их учебных занятий, является важным средством развития у них интереса к информатике, углубляет, делает более устойчивыми и целенаправленными их интересы к определённым видам практической деятельности, готовит учащихся к самообразованию по окончании школы.
1.3 Факультативное занятие – как одна из форм углубленного изучения информатики в школе
Факультативный курс (фр. facultatif — от лат. facultas — «возможность») - необязательный учебный курс или предмет, изучаемый студентами вузов и учащимися средних учебных заведений по их желанию для углубления и расширения научно-теоретических знаний.
Факультативные занятия ведутся в школе с 8 класса. Главной целью факультативных занятий по информатике является углубление и расширение знаний, развитие интереса учащихся к предмету, развитие их способностей, привитие школьникам интереса и вкуса к самостоятельным занятиям информатикой, воспитание и развитие их инициативы и творчества.
Программа основного курса информатики вместе с программой факультативных занятий составляют программу повышенного уровня по данному предмету для учащихся данного класса.
Программа факультативных занятий по информатике составляется так, что все её вопросы могут изучаться синхронно с изучением основного курса информатики в школе.
Для того чтобы факультативные занятия по информатике были эффективными, необходимо их организовать там, где есть высококвалифицированные учителя, способные вести занятия на высоком научно-методическом уровне и не менее 15 учащихся, желающих изучить факультативный курс.
Если школа имеет классы с небольшой наполняемостью (что особенно характерно для сельских школ), то группы учащихся для факультативных занятий можно комплектовать по параллелям или из учащихся смежных классов (8-9 классы, 10-11 классы и т.п.).
Запись учащихся на факультативные занятия производится на добровольных началах в соответствии с их интересами. По окончании факультативного курса учащиеся сдают зачет (с оценкой), о чём делается отметка в аттестате. Учитель информатик несет полную ответственность за качество факультативных занятий; факультативные занятия вносятся в расписание и оплачиваются учителю.
Проведение факультативных занятий по информатике не означает отказа о других форм внеклассной работы (кружки, вечера, олимпиады и т.д.). Они должны дополнять эти формы работы с учащимися, которые интересуются информатикой.
Возможность 1-2 часа в неделю дополнительно работать со школьниками, проявляющими повышенный интерес и способности к информатике, представляет собой одно из проявлений новой формы обучения информатике - дифференцированного обучения. По существу факультативные занятия являются наиболее динамичной разновидностью дифференциации обучения.
Факультативные занятия по информатике должны строиться так, чтобы быть для учащихся интересными, увлекательными, а подчас и занимательными.
Основными формами проведения факультативных занятий по информатике являются в настоящее время изложенные узловых вопросов данного факультативного курса учителем (лекционным методом), семинары, собеседования (дискуссии), решение задач, рефераты учащихся (как по теоретическим вопросам, так и по решению цикла задач), доклады учащихся и т.д.
Одной из возможных форм ведения факультативных занятий по информатике является разделение каждого занятия на две части. Первая часть посвящается изучению нового материала и самостоятельной работе учащихся по заданиям теоретического и практического характера. По окончании этой части занятия учащимися предлагается домашнее задание по изучению теории и её приложений. Вторая часть каждого занятия посвящена решению задач повышенной трудности и обсуждению решений особенно трудных или интересных задач. Эта форма проведения факультативных занятий может способствовать успешному переходу от форм и методов обучения в школе к формам и методам обучения в высших учебных заведениях.
Естественно также при проведении факультативных занятий в основном использовать методы изучения (а не обучения) информатики, а также проблемную форму обучения.
А частности, её можно осуществить, если представить изучаемый факультативный курс в виде серии последовательно расположенных задач. Решая последовательно все задачи самостоятельно или при незначительной помощи преподавателя, школьники постепенно изучают курс при большом личном участии, проявляя активность и самостоятельность. В необходимых случаях преподаватель проводит предварительную беседу или дает обобщения. Полезно также широко использовать задачи проблемного характера.
В настоящее время факультативные занятия по информатике проводятся по трем основным направлениям:
1. изучение программирования;
2. изучение компьютерных технологий;
3.изучение прикладных областей деятельности на основе компьютерных технологий.
Педагогическая практика убеждает, что активизация учебно-познавательной деятельности учащихся происходит более эффективно, если она опирается на саморазвитие личности. Для этого необходимо организовать познавательную деятельность учащихся таким образом, чтобы ориентировать их на самостоятельное или частично-самостоятельное получение новой для них информации.
Факультативный курс предусматривает использование следующих форм работы:
фронтальной - подача учебного материала всему коллективу учеников. Такая форма работы формирует и укрепляет коллектив, который выступает как единое целое, а каждый ученик в отдельности участвует в ней как член коллектива, выполняя порученную ему часть общей работы;
индивидуальной - самостоятельная работа обучающихся с оказанием учителем помощи учащимся при возникновении затруднения, не уменьшая активности учеников и содействуя выработки навыков самостоятельной работы. ее преимущества состоят в том, что обучение в максимальной степени соответствует уровню развития, способностям и познавательным возможностям каждого ученика. эта форма работы позволяет регулировать темп продвижения в учении каждого ученика, сообразуясь с его подготовкой и возможностями. успех ее определяется правильным подбором дифференцированных заданий, систематическим контролем учителя за их выполнением, оказанием своевременной помощи в разрешении возникающих у учащихся затруднений;
групповой - когда учащимся предоставляется возможность самостоятельно построить свою деятельность, ощутить помощь со стороны друг друга, учесть возможности каждого на конкретном этапе деятельности. Всё это способствует более быстрому и качественному выполнению задания. Особым приёмом при организации групповой формы работы является ориентирование учеников на создание так называемых мини-групп или подгрупп с учётом их возраста и опыта работы.
При организации занятий факультативного курса необходимо предусмотреть такие формы уроков, которые позволят реализовать эти педагогические технологии.
В связи с этим был проведен анализ различных форм уроков, рекомендуемых педагогической практикой для организации факультатива.
Одной из форм изложения теоретического материала является лекция.
Лекция – представляет собой устное, монологическое, систематическое, последовательное изложение учителем учебного материала. Она предшествует всем другим формам организации учебного процесса, позволяет оперативно актуализировать учебный материал курса.
Главное назначение лекции - обеспечить теоретическую основу обучения, развить интерес к учебной деятельности и конкретной учебной дисциплине, сформировать у обучающихся ориентиры для самостоятельной работы.
Традиционная лекция является не только способом доставки информации, но и методом эмоционального воздействия преподавателя на обучающихся. Такой метод повышает познавательную активность. Достигается это за счет педагогического мастерства учителя, его высокой речевой культуры и ораторского искусства.
Высокая эффективность деятельности учителя во время чтения лекции будет достигнута только тогда, когда он учитывает психологию аудитории, закономерности восприятия, внимания, мышления, эмоциональных процессов учащихся.
При проведении факультатива рекомендуется применять лекции – визуализации. Это своеобразные учебные пособия, в которых теоретический материал, благодаря использованию мультимедиа средств, четко структурирован, что способствует более легкому и быстрому его усвоению.
Семинарское занятие представляет собой комплексную форму и завершающее звено в изучений определенного раздела предусмотренных учебно-тематическим планом тем курса.
Комплексность данной формы занятий определяется тем, что в ходе его проведения сочетаются выступления учащихся и учителя; положительное толкование (рассмотрение) обсуждаемой проблемы и анализ различных, часто дискуссионных позиций; обсуждение мнений обучающихся и разъяснение (консультация) учителя; углубленное изучение теории и приобретение навыков умения ее использовать в практической работе.
Особенность семинарского занятия – возможность равноправного и активного участия каждого обучающегося в обсуждении рассматриваемых вопросов.
Трактовка семинара как завершающего звена в изучении блока взаимосвязанных тем курса обусловлена тем, что во время его проведения подводятся итоги работы учителей и самостоятельной работы обучающихся по усвоению обсуждаемой проблемы.
«Круглый стол» – нетрадиционная форма учебной работы с обучающими, как правило, имеющими опыт работы, практической деятельности в области обсуждаемого вопроса. На «круглом столе» обучающиеся могут и должны попробовать обоснованно поставить злободневные вопросы по теме обсуждения, серьезно аргументировать подходы к их решению, а также сообщить об удачном и неудачном опыте. «Круглый стол» – это своего рода совещание по обмену опытом и обсуждению практического опыта, достижений и ошибок.
Таким способом участники «круглого стола» осваивают содержание темы, ее ключевые проблемы. Учитель выступает в роли ведущего обсуждение, отчасти направляет его, в необходимых случаях дает комментарии и пояснения.
Дискуссия – одна из активных форм учебного процесса, призванная мобилизовать практические и теоретические знания обучающихся в результате «сражения истин», «сражения подходов», взглядов на одну и ту же реальность с существенно отличающихся точек зрения.
Дискуссия уместна и даже незаменима при освоении теоретических общественных дисциплин. Здесь основания для дискуссии создаются реальной включенностью обучающихся в демократические (многосубъектные) общественные процессы, в злободневное столкновение идеологий. За этими пределами форма дискуссии также применима, но при определенных условиях и в определенном смысле.
Практическое занятие - активная форма учебного процесса, дополняющая теоретический курс, призванная помочь обучающимся освоиться в «пространстве» (тематике) курса, самостоятельно оперировать теоретическими знаниями на конкретном учебном материале. Данный вид занятия направлен на развитие познавательного интереса учащихся с помощью различных средств информационно – коммуникационных технологий, использование которых зависит от педагогического мастерства учителя.
Для практического занятия в качестве темы выбирается обычно такая учебная задача, которая предполагает не существенные эвристические и аналитические напряжения и продвижения, а потребность обучающегося «потрогать» материал, опознать в конкретном то общее, о чем говорилось, например, в лекции.
В общеобразовательной школе, как известно, давно утвердилась классно-урочная система обучения. На уроке преподаватель занимается со всей группой учащихся класса, которые выполняют его указания и инструкции. При этом каждый ученик в меру сил, возможностей и способностей усваивает учебный материал индивидуально и независимо от других, хотя и вместе со всеми. Точнее, он зависит только от темпа занятий, который задает учитель. А учитель равняется в основном на скорость продвижения ученика ниже средней успеваемости.
Урок обеспечивает активную и планомерную учебно-познавательную деятельность группы учащихся определенного возраста, состава и уровня подготовки (класса), направленную на решение поставленных учебно-воспитательных задач.
Для организации факультативного курса такая форма приемлема, так, как она является знакомой учащимся, позволяет регламентировать изучение материала и т.д.
В педагогической практике рекомендуемы различные типы уроков, которые определяются дидактическими целями и могут быть следующими:
Вводный урок – носит ознакомительный характер, как правило, проводится в виде ознакомительной лекции. Особое внимание уделяется стимулированию познавательного интереса учащихся.
Урок изучения нового материала - изучение и первичное осознание нового учебного материала, осмысление связей и отношений в объектах изучения.
Такие уроки предназначаются для изучения главного в содержании темы. Это вводное занятие, на котором учащиеся знакомятся с новым материалом, изучают его теоретическую основу.
Во вступительной части урока учитель знакомит учащихся с темой, ее основными вопросами, задачами, порядком и планом работы, указывает литературу по данной теме.
Главная часть урока предполагает неоднократное объяснение материала учителем и самостоятельное его изучение учащимися, например – в ходе практической деятельности. При всем многообразии условий, влияющих на положительное отношение учеников к работе на данном этапе урока, можно выделить несколько главных: объяснение нового материала должно базироваться на уже имеющихся у учащихся знаниях; оно должно быть кратким, наглядным и содержать только существенное. Главенствующими методами обучения при первичном объяснении является лекция, а на заключительном этапе применяется беседа.
Заключительная часть урока отводится для выяснения непонятных вопросов и фронтальной проверки знаний учеников. Отметки учащимся на этом этапе обучения ставить не следует, так как процесс формирования знаний еще не завершился. Однако оценивать работу учеников необходимо (поддержка ученика, похвала, терпеливое разъяснение всегда хорошо воспринимаются группой, стимулируют ее работу).
Урок закрепления - усвоение знаний в системе. Обобщение единичных знаний в систему. Он способствуют формированию прочных и систематичных знаний, а также таких приёмов мышления, как: анализ, синтез, абстрагирование, сравнение, аналогия, обобщение, конкретизация.
Разрабатывая урок закрепления знаний учащихся по теме, необходимо решить проблему отбора и структурирования содержания учебного материала, определить методы и приёмы, которые будут применяться на данном уроке.
Урок проверки знаний и умений - определение уровня овладения знаниями, коррекция знаний, умений, навыков. В процессе учебно-познавательной деятельности учащихся лежит деятельность, направленная на выполнение постепенно усложняющихся заданий за счет комплексного охвата знаний, применения их на разных уровнях.
На данном этапе необходимо дать анализ и оценку успешности достижения цели и наметить перспективу последующей работы.
Комбинированный урок – сочетает в себе различные типы уроков. Предполагает наличие следующей структуры:
организация начала урока;
проверка выполнения домашнего задания;
всесторонняя проверка знаний;
подготовка к усвоению нового учебного материала;
усвоение новых знаний;
первичная проверка понимания учащимися нового материала;
закрепление новых знаний;
подведение итогов урока.
Одним из важнейших компонентов учебного процесса является контроль знаний и умений школьников. Показатели контроля служат главным основанием для вынесения суждения о результатах. Данные контроля констатируют результаты и оценку учебной деятельности не только отдельных учащихся, но и состояние учебно-воспитательной работы всего курса, подсказывают меры, необходимые для его совершенствования.
Для определения уровня знаний учащихся целесообразно проводить следующие виды контроля:
текущий контроль – контроль самостоятельной работы (практическая работа) обучающихся по изучению учебных материалов.
Текущий контроль осуществляется в процессе изучения курса и проводится в сроки, определенные тематическим планом по данной дисциплине.
Цель текущего контроля - проверить степень и качество усвоения изучаемого материала, определить необходимость введения изменений в содержание и методы обучения. В процессе текущего контроля оценивается самостоятельная работа обучающегося над изучаемым материалом: полнота выполнения заданий, уровень усвоения учебных материалов по отдельным разделам курса, работа с дополнительной литературой, умения и навыки индивидуальных и групповых презентаций, овладение практическими навыками аналитической, исследовательской работы и др.
Виды текущего контроля для факультативного курса:
наблюдение;
дискуссия;
индивидуальная или групповая презентация (представление выполненного задания);
компьютерные практикумы;
защита выполненных заданий или работ.
промежуточный и итоговый контроль может проводиться в виде практических работ, проектов по изученному материалу, результатов участия в итоговом занятии. Промежуточный контроль преследует цель оценивать работу обучающегося за период её изучения, полученные им теоретические знания, развитие творческого мышления, приобретение навыков самостоятельной работы, умение синтезировать полученные занятия и применять их к решению практических задач.
Выводы по главе 1
Таким образом, внеклассная работа дает большие возможности для решения учебно-воспитательных задач, стоящих перед школой, воспитывает у учащихся настойчивость, инициативу, волю. Внеклассные занятия приносят большую пользу и самому учителю. Во внеклассной работе велика роль контакта педагога с учащимися, для установления которого необходимы определенные качества педагога.
Факультативные занятия – форма учебной работы, состоящая в развитии способностей и интересов учащихся в сочетании с общеобразовательной подготовкой.
Главной целью факультативных занятий по информатике является углубление и расширение знаний, развитие интереса учащихся к предмету, развитие их способностей, привитие школьникам интереса и вкуса к самостоятельным занятиям информатикой, воспитание и развитие их инициативы и творчества.
Глава 2. Методические аспекты организации и проведения факультативного курса «Путешествие в историю информатики» в школе
2.1. Цели и задачи факультативного курса «Путешествие в историю информатики»
Термин «информатика» появился в 80-х годах как название совокупности естественных наук, изучающих процессы передачи, обработки и хранения информации. В рамках информатики объединяются научные направления, тесно связанные с появлением компьютеров и проникновением их во все сферы деятельности человека. В настоящее время наука информатика достигла той степени зрелости, когда следует оглянуться на прошлое, проанализировать накопленный опыт и наметить основные направления развития. Изучая историю информатики, жизнь и деятельность ее главных героев, их удачи и ошибки, можно точнее выбрать направления дальнейших исследований и разработок, предупредить нежелательные последствия, проследить преемственность в развитии научной теории и практики на протяжении нескольких десятилетий. Кроме этого, изучение истории повышает познавательный интерес будущих учителей информатики к и способствует более глубокому осмыслению ими учебного материала по основным дисциплинам блока профессиональной подготовки государственного образовательного стандарта.
Данный факультативный курс дает систематическое изложение истории информатики. Изучение курса предполагает знакомство с возникновением и развитием вычислительной техники, общего и прикладного программного обеспечения ЭВМ, алгоритмических основ информатики, научными биографиями выдающихся ученых в области информатики. В итоге учащиеся получат цельное представление об информатике, ее роли и месте в жизни современного общества.
Факультативный курс «Путешествие в историю информатики» ставит целью дать учащимся систематические знания по истории предмета.
Предполагается, что школьникам будет приведено определение информатики как науки, дана историческая панорама развития технических средств, автоматизации вычислений, начиная от абака и счетов до современных персональных и суперкомпьютеров.
Появление того или иного технического новшества или программного средства связано с именем конкретного инженера или ученого. Поэтому необходимо отразить вклад российских и иностранных ученых в развитие информатики.
Факультативный курс разработан с соблюдением принципа модульности, при котором формируются относительно независимые блоки-модули, что позволяет легко комбинировать изложение материала, быстро возвращаться к повторному изложению, оперативно дополнять и обновлять читаемый курс.
Курс рассчитан на 46 часов и может быть предложен учащимся 10-11 классов.
При изучении данного курса можно использовать реальные и виртуальные музеи информатики и ВТ.
Цели курса: дать целостное представление об информатике как науке, показать в историческом плане развитие вычислительных машин, программного обеспечения, алгоритмических основ информатики. Повысить познавательный интерес к изучению информатики, используя активные методы и современные технические средства обучения. Развивать самостоятельность, элементы поисковой деятельности, осуществляя поиск информации в сети Интернет по заданной теме. Сформировать умения и навыки обобщения информации, выделения главного в изученном материале, построения сообщения, умения высказывать предположения, объяснять и обосновывать их, выдвигать проблемы и переформулировать задачи.
Воспитывать активную жизненную позицию.
Задачи курса:
ознакомить учащихся с развитием вычислительных устройств от механических до современных ЭВМ;
показать возможности программного обеспечения ЭВМ;
раскрыть роль информатики как интегрирующей науки;
показать вклад известных ученых в становление информатики.
Рекомендуемые формы и методы поведения занятий
Рекомендуется использовать методы активного обучения, которые позволяют раскрыть творческие возможности ученика.
Формы занятий: урок – лекция и семинар. На лекциях сообщается новый материал, а на семинарах – доклады школьников по достижениям в информатике крупных ученых или примеры программирования на разных типах ЭВМ.
В итоге изучения истории информатики учащиеся должны знать:
определение информатики как науки;
историю развития вычислительной техники и поколения ЭВМ;
вклад ученых в развитие информатики;
значение информатики и информационных технологий в жизни современного общества;
биографии известных ученых – информатиков;
значение и возможности компьютерных сетей.
2.2. Тематическое планирование и методические рекомендации по организации и проведению занятий факультативного курса «Путешествие в историю информатики»
Тематическое планирование факультативного курса «Путешествие в историю информатики»
№ |
Наименование тем |
Всего часов |
В том числе |
|
лекция |
семинар |
|||
1 |
Происхождение термина «информатика» |
4 |
4 |
- |
2 |
История доэлектронной информатики |
4 |
2 |
2 |
3 |
Зарождение электронной информатики |
4 |
2 |
2 |
4 |
Развитие ЭВМ, проблемного и системного программирования |
12 |
6 |
6 |
5 |
Развитие технологических основ информатики |
4 |
2 |
2 |
6 |
Экскурсия в музей информатики и ВТ |
4 |
- |
4 |
7 |
Формирование и эволюция информационно-вычислительных сетей |
4 |
2 |
2 |
8 |
Искусственный интеллект: научный поиск и проектно-технологические решения |
4 |
4 |
- |
9 |
Информатика и образование – историзм и современность |
4 |
2 |
2 |
10 |
Зачёт |
2 |
- |
2 |
ИТОГО: |
46 |
24 |
22 |
Содержание факультативного курса
1. Происхождение термина «информатика» (4 часа)
Определение информатики как науки. Информатика как отрасль производства и как учебный предмет.
2. История доэлектронной информатики (4 часа)
Механические и электромеханические устройства и машины.
3. Зарождение электронной информатики (4 часа)
Технические и социальные предпосылки.
4. Развитие ЭВМ, проблемного и системного программирования (12 часов)
Поколение ЭВМ. Обоснование критерия периодизации. Проекты ЭВМ исторического значения — международного и национального.
Тенденции в области проблемного и системного программирования, архитектуры и структуры ЭВМ.
5. Развитие технологических основ информатики (4 часа)
Миниатюризация элементов на протяжении всей истории вычислительной техники — от первых счетных приборов до современных ЭВМ.
Первое десятилетие XXI в. Возможности технологии интегральных схем и проекты в области информатики, находящейся в стадии реализации.
Экскурсия в музей информатики и ВТ (4 часа)
Из XXI века мы совершим путешествие в Древний мир, затем перенесёмся в Средневековье, а потом вернёмся домой. И всё это – не выходя из аудитории.
7. Формирование и эволюция информационно-вычислительных сетей (4 часа)
Смена наиболее динамично развивающихся направлений в области сетей.
Развитие специализированных сетей. Локальные вычислительные сети.
Интернет, «всемирная паутина», и процессы глобализации.
8. Искусственный интеллект: научный поиск и проектно-технологические решения (4 часа)
Первые исследования и первые машинные программы решения интеллектуальных задач.
Развитие теории и практики искусственного интеллекта.
9. Информатика и образование — историзм и современность (4 часа)
Информатика как предмет обучения. Информатика как метод обучения.
Становление курса по ОИВТ в общеобразовательных учреждениях и развитие школьной информатики.
10. Зачёт (2 часа).
Требования к зачету:
Существенным моментом является посещаемость занятий и работа учащихся на семинарах (в случае пропусков занятий предполагается более подробный опрос по пропущенным темам). На зачет выносится материл, излагаемый в лекционном курсе и рассматриваемый на семинарских занятиях. Для получения зачета надо правильно ответить на несколько поставленных вопросов.
Список вопросов для самоконтроля учащихся:
Механические и электромеханические устройства и машины.
Аналитическая машина Ч. Бэбиджа (1837) и первая машинная программа.
Аналоговая вычислительная техника. Дифференциальные анализаторы А. Н. Крылова (1911) и В. Буша (1931). Гидроинтегратор В. С. Лукьянова (1936).
Алгебра логики (Дж. Буль, 1947). Логические машины У. Джевонса (1869), П. Д. Хрущева (ок. 1900) и А. Н. Щукарева (1911).
Формализация понятия «алгоритм». Абстрактная машина Тьюринга (1936).
Программно-управляемые ЦВМ на электромеханических реле: Ц-3 (1941) К. Цузе, МАРК-1 (1944) Г. Айкена, машины серии «Белл» Дж. Стибица.
Изобретение лампового триггера (М. А. Бонч-Бруевич, 1918). Электронные счетчики импульсов.
Первые проекты ЭВМ. Концепция машины с хранимой программой Дж. Неймана (1946). Первые несерийные ЭВМ с хранимой программой.
Зарождение программирования. Программирование на языке машины и символьных обозначениях. Концепция крупноблочного программирования (1953–1954, Л. В. Канторович).
Поколение ЭВМ. Обоснование критерия периодизации. ЭВМ первого поколения.
ЭВМ второго поколения. ЭВМ третьего поколения.
ЭВМ четвертого поколения. ЭВМ пятого поколения.
Особенности смены поколений и развития электронной вычислительной техники в России. Эволюция технических и технико-экономических характеристик ЭВМ.
Тенденции в области проблемного и системного программирования, архитектуры и структуры ЭВМ.
Миниатюризация элементов на протяжении всей истории вычислительной техники — от первых счетных приборов до современных ЭВМ.
Полупроводниковые интегральные схемы — технологическая основа развития информатики с 1965 г. до наших дней. Ограниченность спектра возможностей любых средств повышения эффективности (программных, структурных, сетевых, с помощью интеллектуальных моделей и т.п.) по сравнению с возможностями, обусловленными интеграцией полупроводниковых схем.
Первое десятилетие XXI в. Возможности технологии интегральных схем и проекты в области информатики, находящейся в стадии реализации.
Смена наиболее динамично развивающихся направлений в области сетей.
Многомашинные территориальные комплексы для решения специальных крупномасштабных задач (противовоздушная оборона, космические полеты и т.п.) и рационального использования вычислительных ресурсов. Идея разделения времени (К. Стрейчи, 1959).
Концепция всеобщего информационно-вычислительного обслуживания (Дж. Маккарти, 1961). Проект МАК (1963).
Первые универсальные информационно-вычислительные сети: Марк II (1968), Инфонет (1970), Тимнет (1970). Сеть Арпанет (1971). Развитие специализированных сетей.
Информационно-вычислительные сети в СССР. Проект Государственной сети вычислительных центров (В. М. Глушков, 1963). Формирование ГСВЦ.
Локальные вычислительные сети. Интернет, «всемирная паутина», и процессы глобализации.
Первые исследования и первые машинные программы решения интеллектуальных задач. Формирование общих подходов к решению интеллектуальных задач.
Развитие теории и практики искусственного интеллекта.
Информатика как предмет обучения.
Информатика как метод обучения.
Становление курса по ОИВТ в общеобразовательных учреждениях и развитие школьной информатики.
Терминологический минимум
Internet. Архитектура компьютера. Аналоговые вычислительные машины. Интегральные схемы. Информатика в образовании. Информационные технологии. Информация. История информатики. История ЭВМ. Кибернетика. Компьютер. Локальные вычислительные сети. Механические вычислительные машины. Микрокалькулятор. Микроэлектроника. Персональный компьютер. Поколения ЭВМ. Программирование. Программное обеспечение. Элементная база. Языки программирования.
Список рекомендуемой литературы
Основная литература:
Апокин И. А., Майстров Л. Е. История вычислительной техники. От простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем. М.: Наука, 1990.
Бусленко Н., Бусленко В. Беседы о поколениях ЭВМ. – М.: Молодая гвардия, 1977.
Винер Н. Кибернетика и общество. М.: Изд. иностр. лит., 1958.
Малиновский Б.Н. История вычислительной техники в лицах. Киев: Наукова думка, 1995.
Полунов Ю.Л. От абака до компьютера: Судьбы людей и машин: Книга для чтения по истории вычислительной техники: В 2 т: - М.: Русская редакция, 2004.
Хоменко Л. Г. История информатики в СССР. Киев, 1998.
Частиков А.П. Архитекторы компьютерного мира (СПб., 2002).
Дополнительная литература:
Винер. Н.Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине. 2-е изд. М.: Советское радио, 1968.
Гаазе-Рапопорт. М.Г О становлении кибернетики в СССР. // Кибернетика: прошлое для будущего. Этюды по истории отечественной кибернетики. Теория управления. Автоматика. Биокибернетика. М.: Наука, 1989. С. 46—85.
Ершов А. П., Шура-Бура М. Р. Становление программирования в СССР. Кибернетика, 1976, № 6, с. 141-160.
Корогодин В. И., Корогодина В. Л. Информация как основа жизни. Дубна: Феникс, 2000.
Степин В. С. Эпоха перемен и сценарии будущего. М.: 1996.
Хоменко Л. Г. История информатики в СССР. Киев, 1998.
Частиков А. Архитекторы компьютерного мира. СПб.: «БХВ —Петербург», 2002.
Методические рекомендации к семинарским занятиям.
При подготовке к семинару преподаватель определяет тему, цели и задачи, круг обсуждаемых вопросов; подбирает и рекомендует литературу для учащихся; распределяет темы докладов; инструктирует учеников о главных этапах работы, консультирует по ходу подготовки докладов и проверяет их готовность (важно, чтобы доклады не были простым пересказом). План семинара и список рекомендуемой литературы сообщается учащимся заранее. Наряду с индивидуальными заданиями всем ученикам преподаватель дает общее задание, знакомит их с темой семинара – это важное условие активного участия учеников в семинаре, так как он не должен сводиться лишь к прослушиванию докладов. Задача преподавателя вовлечь всех в работу: в обсуждение сообщений, выполнение записей в тетрадях, ответы на контрольные вопросы.
Семинары содействуют развитию у учащихся навыков самостоятельного приобретения знаний, воспитанию их воли, трудолюбия, интереса к предмету. Их организуют с целью повторения, систематизации и уточнения полученных знаний, развития умения применять знания при решении задач. Руководящая роль преподавателя в этом случае сводится в основном к разъяснению цели, задач и плана семинара, выдаче индивидуальных заданий и проведению консультаций в связи с подготовкой учащимися рефератов, указанием списка литературы и вопросов, на которые они должны дать ответы. В плане семинаров обычно указывают основные вопросы, подлежащие рассмотрению, темы индивидуальных заданий, форму работы на занятии (иногда с применением демонстраций). При подготовке семинара первостепенное значение имеет дифференцированный подход к ученикам, а при его проведении – обеспечение активного участия всех в обсуждении вынесенных на семинар вопросов.
По способу проведения различают такие семинары: собеседование, обсуждение рефератов и докладов, решение задач, работа с ППС, семинары смешанного типа и комплексного характера, цель последних – обобщение и систематизация знаний учащихся по смежным предметам.
Методические рекомендации по осуществлению текущего, самостоятельного и итогового контроля.
Текущий контроль следует осуществлять по направлениям: посещаемость занятий; выполнение текущих заданий, умение записывать лекции и материал семинаров.
Самоконтроль ученики могут реализовывать по результатам подготовки к семинарам.
Итоговый контроль проводится в виде зачета по курсу.
Методические рекомендации по организации самостоятельной работы учащихся.
Виды самостоятельной работы:
подготовка докладов к занятиям;
подготовка индивидуальных заданий к семинарам;
подготовка учебного проекта;
написание курсовой работы.
При подготовке докладов и индивидуальных заданий преподаватель инструктирует учащихся о главных этапах работы, консультирует по ходу подготовки докладов и проверяет их готовность (важно, чтобы доклады не были простым пересказом, сопровождались презентациями, ставили проблемные вопросы). При разработке учебного проекта ученику следует определить с помощью преподавателя форму и методы представления темы проекта школьникам. Результаты работы должны быть представлены в виде учебно-воспитательного мероприятия для школьников (в печатном виде). В отдельных случаях лучшие проекты могут быть реализованы как занятия кружка по истории информатики с привлечением других учащихся.
Для обеспечения наглядности обучения необходимо привлекать материалы сайтов посвященных истории информатики.
По материалам лекций, семинарских занятий и сайтов можно рекомендовать регулярно заполнять таблицу:
Поколение ЭВМ
Название ЭВМ
Элементная база
Быстродействие
Оперативная память
Внутренняя память
Внешняя память
Технические средства обучения.
Для изучения характеристик компьютеров предлагается использовать компьютерный класс с выходом в Internet. На лекциях и семинарах рекомендуется использовать проекционные демонстрационные средства – доска.
2.3. Методические рекомендации по организации экскурсии в музей информатики и ВТ.
Слово экскурсия происходит от латинского excursio, что в переводе на русский язык означает посещение какого-либо места или объекта с целью его изучения.
Урок-экскурсия - это такая форма обучения, при которой учащиеся воспринимают и усваивают знания на месте расположения изучаемых объектов (природы, предприятия, музеи, выставки, исторические места и памятники и т.д.) и непосредственного ознакомления с ними.
Экскурсии являются эффективной формой организации учебной работы и в этом отношении имеют ряд существенных дидактических функций.
Поскольку в настоящее время большинство школ имеют выход в Интернет, а также в связи с появлением большого количества сайтов с различными музейными экспозициями, появилась возможность проведения виртуальных экскурсий. Главное преимущество виртуальных экскурсий - не покидая класса ознакомиться с объектами, расположенными за пределами школы, города и даже страны. Это повышает информативность и производительность учебной деятельности.
Но, мы захотели провести экскурсию не виртуально, а «в живую», когда можно потрогать, пощупать и даже посчитать в настоящее время, окунуться в Древний мир, затем перенестись в Средневековье, а потом вновь вернуться в XXI век.
Не стоит также забывать, что одна из важнейших задач обучения состоит в том, чтобы познакомить учеников с различными возможностями поиска данных, добиться обстоятельного осмысления и прочного усвоения изучаемого материала.
При составлении тематического плана факультативного курса нами была запланирована экскурсия в музей информатики и ВТ. На данное мероприятие отводится 4 часа и проводится после изучения этапов становления ЭВМ, как итоговое занятие.
Цели экскурсии:
Учебные:
создать информационный ресурс, в котором бы удалось сконцентрировать те необходимые сведения, которые нужны любому ученику, учителю информатики, желающим познакомиться с интересующей их информацией о развитии вычислительной техники в прошлом и современных информационных технологиях.
знакомство с историей вычислительной техники и ее места в решении проблем, стоящих перед человечеством.
Развивающие:
развивать логическое мышление, умение делать выводы и обобщения;
развивать познавательный интерес, внимание, память, уверенность в собственных силах;
формирование информационно-коммуникационной компетентности.
Воспитательные:
воспитывать организованность, внимательность, дисциплинированность;
формирование умений работать в группах и индивидуально;
осуществление профориентационной направленности обучения.
Задачи экскурсии:
повышение общеобразовательного культурного уровня и компьютерной грамотности учащихся;
стимулирования интереса к вопросам практического повсеместного использования компьютерных средств;
сохранение историко – культурного наследия общества, связанного с созданием и развитием средств работы с одним из важнейших национальных богатств общества – информационными ресурсами;
организовать деятельность по овладению научными знаниями.
Форма организации обучения: урок - экскурсия.
Формы учебной деятельности: индивидуальная, групповая.
Технические средства и информационные ресурсы:
персональный компьютер;
Internet - ресурсы:
интернет – энциклопедия - http://ru.wikipedia.org/wiki/;
сайт «Виртуальный музей информатики» - informat444.narod.ru/museum;
сайт, посвященный истории развития ВТ - http://www.sch297.ru/projects/ivt/ ;
форма отчёта – тестирование (в качестве контроля знаний)
Этапы проведения экскурсии:
подготовительный этап;
непосредственного проведения;
заключительный этап подведения итогов экскурсии.
Подготовительный этап
На этом этапе, мы находили материал в сети Интернет по каждому экспонату музея информатики и ВТ (интернет – энциклопедия - http://ru.wikipedia.org/wiki/), затем собрали весь материал в целом и составили экскурсию, описанную во втором этапе (непосредственное проведение экскурсии).
Во время экскурсии учащиеся должны будут по шагам проследить развитие вычислительной техники, начиная от логарифмической линейки и счёт, и заканчивая современными компьютерами.
Для подведения результатов (итогов) экскурсии, учащимся было предложено пройти тест.
Непосредственное проведение экскурсии
На этом этапе экскурсии учитель выполнет функции экскурсовода, который обращает внимание учащихся на необходимые данные, а также помогает правильному восприятию и усвоению (закреплению) изучаемого материала. В конце урока-экскурсии подводятся ее итоги, и ставится задача по прохождению теста по теме «История развития вычислительной техники». Рекомендуется дополнить данные, полученные во время экскурсии, материалами, найденными самостоятельно в различной литературе (книгах, журналах), а также сети Internet.
Заключительный этап подведения итогов экскурсии
Этот этап урока-экскурсии проходит на следующем уроке, к которому учащиеся систематизируют все полученные знания на экскурсии, пройдя тест по теме «История развития вычислительной техники».
Материалы для проведения экскурсии в музей информатики и ВТ организованном в аудитории 303 химико- технологического корпуса ТГСПА им. Д.И. Менделеева см. Приложение 2.
Если обучающимся не удается попасть в музей информатики и ВТ в реальном времени (ТГСПА им. Д.И.Менделеева), то для них нами был спроектирован и реализован виртуальный музей информатики и ВТ. Содержательное наполнение виртуального музея аналогично реальному музею информатики и ВТ (ТГСПА им. Д.И.Менделеева).
Пояснительная записка к сайту
«Виртуальный музей информатики и ВТ»
Поскольку в настоящее время большинство школ имеют выход в Интернет, а также в связи с появлением большого количества сайтов с различными музейными экспозициями, появилась возможность проведения виртуальных экскурсий.
Главное преимущество виртуальных экскурсий - не покидая класса ознакомиться с объектами, расположенными за пределами школы, города и даже страны. Это повышает информативность и производительность учебной деятельности.
Нами был выбран тип сайта – информационный. Информационные сайты, нацелены на предоставление информации по какому – либо конкретному вопросу. В основном информационные сайты посвящены одному – двум конкретным направлениям.
Принципиальное структурное отличие информационного сайта в чистом виде – это чёткая каталогизированность. Чёткость организации такого типа ресурса преследует всего одну цель – максимально полно и чётко предоставить информацию по конкретной вещи, явлении или чему – либо ещё.
Цель создания виртуального музея состоит в разработке информационного сайта по теме «История развития вычислительной техники» для учащихся 10 – 11 классов для организации занятий факультативного курса «Путешествие в историю информатики», а также для тех, кто увлекается историей информатики.
Объект создания виртуального музея является процесс создания информационного сайта по теме «История развития вычислительной техники» для учащихся 10 - 11 классов и самих учителей информатики, а также для тех, кто увлекается историей информатики.
Предметом создания виртуального музея является структура, форма и вид информационного сайта.
В процессе создания виртуального музея решались следующие задачи:
Изучить научную, организационно – методическую, специальную литературу по теме исследования;
Рассмотреть основные понятия и виды информационных сайтов;
Изучить этапы, правила и особенности создания информационного сайта;
Разработать информационный сайт по теме «История развития вычислительной техники».
Для проектирования и реализации виртуального музей, мы провели:
Анализ и систематизация научной, методической и специальной литературы по проблематике исследования;
Анализ нормативных документов определяющих методы и средства защиты информации web-сайта.
Теоретико-методологической основой исследования являются: Исследования в области создания и применения инфрмационных ресурсов (А.А.Андреев, Я.А.Ваграменко, О.А.Козлов, М.П.Лапчик, Д.Ш.Матрос, Н.И.Пак, С.А.Панюкова, В.А.Поляков, И.В.Роберт и др.); исследование вопросов внедрения информационно - коммуникационных технологий в образовании (А.П Ершов, В.М. Монахов, С.И Шварцбурд, И.В. Роберт и др.).
Практическая значимость создания виртуального музея — разработанный информационный сайт может быть использован при организации занятий факультативного курса «Путешествие в историю информатики», а также на уроках информатики при изучении содержательных линий школьного курса информатики.
Преимущества разработанного сайта:
Предназначен для преподавания тем «История доэлектронной информатики», «Зарождение электронной информатики», «Развитие ЭВМ, проблемного и системного программирования», «Развитие технологических основ информатики» и т.д. учащимся 10 – 11 классов в рамках проведения факультативного курса «Путешествие в историю информатики»;
Стиль оформления позволяет обучающимся сосредоточится на содержании материала;
В сайт включен тест по теме «История развития вычислительной техники», с выставлением оценки;
Содержится фотоматериал по проведению экскурсии в ТГСПА им. Д.И. Менделеева.
Сайт содержит следующие разделы:
Первый стенд;
Второй стенд;
Третий стенд;
Четвёртый стенд;
Тест;
Фото экскурсии.
Объем сайта – 7 страниц.
Карта сайта
Главная страница: на ней слева кнопки на стенды, тест и фото по музею информатики и ВТ. В центре: для кого и о чём можно найти информацию на сайте.
Первый стенд: краткая характеристика ручного этапа развития ВТ
Рис.1 Логарифмическая линейка
Рис.2 Счёты
Рис.3 Калькулятор «Феликс»
Рис.4 Машинка для счёта денег
Рис.5 Механическое устройство для счёта – «Калькулятор»
Второй стенд: краткая характеристика носителей информации.
Рис.6 Дисковод
Рис.7 Дискеты
Рис.8 Диски
Рис.9 Жёсткий диск
Рис.10 Материнская плата
Рис.11 Звуковая карта
Рис.12 Видеокарта
Третий стенд: краткая характеристика устройств ввода-вывода информации
Рис.13 SATA
Рис.14 Клавиатура
Рис.15 Мышка
Рис.16 Электронный информационно – игровой комплекс «Поиск»
Рис.17 Компьютерная мышь (разобранная)
Рис.18 Колонки
Рис.19 Наушники
Рис.20 Микрофон
Рис.21 Защитный экран
Рис.22 Веб – камера
Рис.23 Принтер
Рис.24 Картридж
Четвёртый стенд: краткая характеристика………………….
Рис.25 Факс
Рис.26 Модем
Рис.27 Палароид
Рис.28 Игровой манипулятор
На кнопке слева есть тест по теме «История развития вычислительной техники» с выставлением оценки.
Также есть фото экскурсии в музей информатики и ВТ, организованном в аудитории 303 химико - технологического корпуса ТГСПА им. Д.И. Менделеева.
Выводы по главе 2
В результате исследования были сделаны следующие выводы: данный факультативный курс дает систематическое изложение истории информатики. Изучение курса предполагает знакомство с возникновением и развитием вычислительной техники, общего и прикладного программного обеспечения ЭВМ, алгоритмических основ информатики, научными биографиями выдающихся ученых в области информатики. В итоге учащиеся получат цельное представление об информатике, ее роли и месте в жизни современного общества.
Поскольку в настоящее время большинство школ имеют выход в Интернет, а также в связи с появлением большого количества сайтов с различными музейными экспозициями, появилась возможность проведения виртуальных экскурсий.
Если обучающимся не удается попасть в музей истории информатики и ВТ в реальном времени (в ТГСПА им. Д.И.Менделеева), то для них нами был спроектирован и реализован виртуальный музей истории информатики и ВТ. Содержательное наполнение данного сайта совпадает с наполнением и описанием экспонатов реального музея истории информатики и ВТ.
Главное преимущество виртуальных экскурсий - не покидая класса ознакомиться с объектами, расположенными за пределами школы, города и даже страны. Это повышает информативность и производительность учебной деятельности.
Заключение
Факультативный курс (фр. facultatif — от лат. facultas — «возможность») - необязательный учебный курс или предмет, изучаемый студентами вузов и учащимися средних учебных заведений по их желанию для углубления и расширения научно-теоретических знаний.
При правильной организации факультативного курса возможны положительные результаты, в том числе появится заинтересованность в предмете, любовь к литературе, откроет или разовьёт творческие способности ребёнка, а, может быть, и предопределит будущую профессию ученика, что позволит ему своевременно начать углублённое изучение предмета.
На наш взгляд, факультативный курс «Путешествие в историю информатики» способствует выявлению и развитию творческих способностей и интересов учащихся в области информатики, углублению знаний в области истории информатики, вычислительной техники и информационных технологий.
Для реализации поставленной цели и задач на этапах разработки факультативного курса «Путешествие в историю информатики» были рассмотрены теоретические и методические аспекты необходимые для его организации и проведения. Вначале исследования нами было рассмотрено понятие внеклассной работы и особенности её организации по информатике. Были выявлены основные формы организации дополнительного обучения школьников информатике и выбрана одна из форм углубленного изучения информатики в школе – факультативный курс, потому что он нацелен на расширение общего кругозора учащихся в данной предметной области.
Отмечено, что факультативные курсы организуются по новейшим проблемам науки, техники и культуры. Обращается особое внимание на то, что факультативные занятия являются одной из гибких форм более полного отражения в школьном образовании современных достижений науки, техники, культуры и учёта местных особенностей каждой школы, поэтому они позволяют вносить существенные дополнения в содержание образования, подготовки учащихся без изменения учебного плана, программ и учебников.
При этом считается, что изучение факультативных учебных предметов в соответствии с желаниями и способностями школьников повышает эффективность их учебных занятий, является важным средством развития у них интереса к информатике, углубляет, делает более устойчивыми и целенаправленными их интересы к определённым видам практической деятельности, готовит учащихся к самообразованию по окончании школы. Далее, на основе выделенных нами теоретических аспектов организации факультативных курсов по информатике было разработано тематическое планирование факультативного курса «Путешествие в историю информатики», описано содержание разделов и времени, отводимого на их изучение, составлено содержание теоретического материала, предназначенного для проведения занятий, представлены методические рекомендации для учителя.
Разработанные нами методические рекомендации по организации и проведению факультативного курса «Путешествие в историю информатики» могут быть использованы учителями информатики для организации дополнительного обучения информатике в 10 – 11 классах средней школы, а также могут быть использованы преподавателями средних общеобразовательных учреждений и учреждений дополнительного образования в своей педагогической деятельности, студентами вузов при прохождении педагогических практик.
Список использованных источников
Апокин И. А., Майстров Л. Е. История вычислительной техники. От простейших счетных приспособлений до сложных релейных систем. М.: Наука, 1990.
Апокин И. А., Майстров Л. Е. Развитие вычислительных машин. М.: Наука, 1974.
Апокин. И.А. Развитие вычислительной техники и систем на ее основе. // Новости искусственного интеллекта, 1994, № 1. С. 26—69.
Бусленко Н., Бусленко В. Беседы о поколениях ЭВМ. – М.: Молодая гвардия, 1977.
Винер Н. Кибернетика и общество. М.: Изд. иностр. лит., 1958.
Винер. Н.Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине. 2-е изд. М.: Советское радио, 1968.
Витковский, А.Н. Куда ведет элективный курс [электронный документ]/А.Н.Витковский http://ps.1september.ru/articlef.php? 00215.
Гаазе-Рапопорт. М.Г О становлении кибернетики в СССР. // Кибернетика: прошлое для будущего. Этюды по истории отечественной кибернетики. Теория управления. Автоматика. Биокибернетика. М.: Наука, 1989. С. 46—85.
Дорфман В. Ф., Иванов Л. В. ЭВМ и ее элементы. Развитие и оптимизация. М.: «Радио и связь», 1988.
Ершов А. П., Шура-Бура М. Р. Становление программирования в СССР. Кибернетика, 1976, № 6, с. 141-160.
Информационное общество: Информационные войны. Информационное управление. Информационная безопасность / Ред. М. А. Вус. СПб.: 1999.
Корогодин В. И., Корогодина В. Л. Информация как основа жизни. Дубна: Феникс, 2000.
Малев, В.В. Общая методика преподавания информатики: Учебное пособие. – Воронеж: ВГПУ, 2005. – 271 с.
Малиновский Б.Н. История вычислительной техники в лицах. Киев: Наукова думка, 1995.
Очерки истории информатики в России / Ред.-сост. Поспелов Д. А., Фет Я. И. Новосибирск: Научн.-изд. центр ОИГГИМ СО РАН, 1998.
Педагогика. Учебное пособие для студентов педагогических вузов и педагогических колледжей. Под ред. П.И. Пидкасистого. – М.: Педагогическое общество России, 1998. – 640 с.
Педагогика: педагогические теории, системы, технологии / Под ред. С.А.Смирнова. – М.: Академия, 1998. – 512 с.
Первин, Ю.А. Информатика в школе. Книга для учителя: Метод. пособие [текст]/ Ю.А. Первин. - С.Пб.: БХВ - Петербург, 2003. - 144с.
Полунов Ю.Л. От абака до компьютера: Судьбы людей и машин: Книга для чтения по истории вычислительной техники: В 2 т: - М.: Русская редакция, 2004.
Софронова, Н.В. Теория и методика обучения информатике: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк., 2004. – 223 с.
Степин В. С. Эпоха перемен и сценарии будущего. М.: 1996.
Технология. Информатика. Обучение: сб. материалов Всерос. дистанц. науч.- практ. Конф. Студентов, аспирантов и молодых учёных (г. Тобольск, октябрь 2012 г.). / под общ. ред. Е.В.Клименко. – Тобольск: ТГСПА им. Д.И.Менделеева, 2013. – 156 с.
Хоменко Л. Г. История информатики в СССР. Киев, 1998.
Частиков А.П. Архитекторы компьютерного мира (СПб., 2002).
http://giv-inf.ucoz.ru/ – персональный сайт учителя информатики Григорьевой И. В.