Информатика в школе
Библиотека
От редакции
МЕТОДИЧЕСКАЯ КОПИЛКА
Босова Л. Л., Аквилянов Н. А.
ОБРАБОТКА СИМВОЛЬНЫХ ДАННЫХ: ОТ ПРОСТОГО К СЛОЖНОМУ
В статье предложены разноуровневые материалы для освоения учащимися VII—VIII классов темы «Обработка символьных данных» на языке программирования Python.
Первый уровень сложности предполагает рассмотрение минимальных теоретических сведений и базовых алгоритмов обработки символьных данных, в том числе алгоритмов редактирования текстов (замена символа, удаление и вставка символа, поиск вхождения заданного образца); материал ориентирован на учеников, осваивающих информатику на базовом уровне.
Второй (повышенный) уровень сложности предполагает не только фактическое знание изучаемого материала, включая методы обработки строк, но и способность применить его в новых ситуациях; материал может быть предложен учащимся основной школы, осваивающим информатику на углубленном уровне.
Третий (высокий) уровень сложности включает знакомство обучающихся с олимпиадными задачами; материал ориентирован на наиболее подготовленных и мотивированных школьников.
Работа со строковыми данными, реализованная на разных уровнях сложности, может стать как альтернативой, так и дополнением для задач с математическим контекстом, традиционно включаемых в содержание курса информатики основной школы.
Ключевые слова: информатика, обучение программированию, язык программирования Python, символьные данные.
Маркушевич М. В.
ЭЛЕМЕНТЫ МЕТОДИКИ ПРЕПОДАВАНИЯ ТЕМЫ «РАСТРОВАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА» С ПОМОЩЬЮ СВОБОДНОГО ГРАФИЧЕСКОГО РЕДАКТОРА GIMP НА УРОВНЕ ОСНОВНОГО ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
Статья содержит описание каркаса методики обучения учащихся основной школы технологии как обработки цифровой фотографии, так и создания растровых графических изображений с нуля. В качестве программного инструмента предлагается использовать свободный растровый редактор GIMP.
Растровая компьютерная графика является более сложной по отношению к векторной графике, так как в растровой графике используется большое количество инструментов, а также активно задействованы кистевые графические инструменты (Кисть, Карандаш, Аэрограф), эффективное применение которых предполагает наличие у пользователя базовых художественных навыков.
Выбор именно свободного графического редактора GIMP обусловлен рядом существенных преимуществ данного программного инструмента перед аналогами. К таковым можно отнести лицензию GNU GPL на его использование, кроссплатформенность, относительно низкие системные требования, функциональность, близкую к профессиональным растровым редакторам, а также существенный стек учебно-методической литературы, посвященной технологии применения GIMP в учебном процессе, что вообще не является характерным для свободного программного обеспечения.
Непростой пользовательский интерфейс редактора GIMP обусловлен большим количеством инструментов и полной функциональностью данного программного обеспечения и может быть освоен учащимся основной школы при условии применения в учебном процессе эффективной методики обучения растровой графике.
При построении каркаса методики обучения школьников растровой графике технология применения всех групп инструментов редактора GIMP демонстрируется в процессе проведения практических работ, направленных на создание различных растровых графических изображений, сложность которых постепенно возрастает пропорционально количеству освоенных учащимися инструментов.
Также предлагаемая методика обучения учитывает все основные структурные элементы профессиональной растровой графики, а именно: технологию эффективного применения группы операции выделения фрагментов изображения, технологию эффективного применения группы операций преобразования, технологию эффективного использования группы инструментов рисования, слои изображения, цветовые каналы, контуры, встроенные фильтры, создание текстовых элементов, создание GIF-анимации.
Ключевые слова: растровая графика, GIMP, свободное программное обеспечение.
Гербут С. С.
ПРОПЕДЕВТИКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ: КАК ПОДГОТОВИТЬ УЧАЩИХСЯ К ВОСПРИЯТИЮ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
В статье описаны методические основы подготовки к программированию в основной школе и, в частности, к восприятию объектно-ориентированного программирования в будущем. Данную методику можно реализовать в курсе внеурочной деятельности или воспользоваться ее фрагментами для реализации на уроке. Программирование — один из важнейших разделов в базовом школьном курсе информатики. Это интересный и одновременно довольно сложный для начального обучения раздел. С учетом того, что базовый курс информатики начинается с седьмого класса и составляет всего один час в неделю (углубленный — два часа в неделю), на программирование выделяется время только в восьмом классе и не так уж много. А познакомить детей нужно с большим числом понятий, научить писать программы — от линейных до обработки массивов. В связи с этим предлагается использовать пропедевтический курс внеурочной деятельности для учащихся шестых-седьмых классов с целью их знакомства с основами структурного программирования на примере работы с исполнителями, позволяющими реализовать знакомство со структурой программы, синтаксическими требованиями, основными алгоритмическими конструкциями через рисование и движение графических объектов (на выбор учителя — на алгоритмическом языке, PascalABC, Python, C++). Методические разработки, описанные в статье, можно использовать для тех исполнителей, которых не будет на уроках, или, наоборот, познакомить учеников с написанием программ на языке, который будет изучаться дальше на уроках, что позволит им легче воспринимать материал по программированию в основной школе и развивать свои способности в этом направлении по индивидуальной образовательной траектории — как на уроках, так и во внеурочной деятельности.
Ключевые слова: информатика, начала программирования, пропедевтика программирования, программирование графических объектов, структурное программирование, язык PascalABC, язык Python, язык С++ для начинающих, КуМир, Рисователь.
Розов К. В., Шрайнер Б. А.
ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ ШКОЛЬНИКОВ ТЕХНОЛОГИЯМ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
В настоящее время технологии искусственного интеллекта являются одними из перспективных и стремительно развивающихся цифровых технологий, оказывающих существенное влияние на экономику страны и многие сферы деятельности человека. Это обусловливает необходимость в информировании населения еще со школы о возможностях технологий искусственного интеллекта и в осуществлении соответствующей профессиональной ориентации школьников для подготовки востребованных специалистов. На уровне общего образования тема искусственного интеллекта пока представлена слабо, но исследования и разработки учебных материалов в этом направлении активно ведутся. В статье представлены опыт и результаты дистанционного обучения школьников технологиям искусственного интеллекта в асинхронном формате. Приведены описание и элементы содержания авторского учебного курса по искусственному интеллекту, являющегося одним из разделов большого курса «Сквозные цифровые технологии для школьников», размещенного в системе управления обучением Moodle Новосибирского государственного педагогического университета. Выявлены элементы содержания, к которым обучающиеся проявляли наибольший интерес. Перечислены основные проблемы, с которыми обучающиеся столкнулись при выполнении практических работ. Обозначены проблемы дистанционного обучения школьников технологиям искусственного интеллекта, в частности в асинхронном формате, и предложены пути их решения.
Ключевые слова: искусственный интеллект, технологии искусственного интеллекта, дистанционное обучение, электронное обучение, анализ данных, машинное обучение, компьютерное зрение, обработка естественного языка.
Дронова Е. Н.
РЕАЛИЗАЦИЯ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ ИНФОРМАТИКИ И МАТЕМАТИКИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ «ОБРАБОТКА ЧИСЛОВОЙ ИНФОРМАЦИИ В ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦАХ»
В статье рассмотрены возможности реализации межпредметных связей информатики и математики в школе при изучении темы «Обработка числовой информации в электронных таблицах». Обосновано, что межпредметные связи в учебных дисциплинах устанавливаются через межпредметные понятия. Выделены ключевые понятия в учебной теме «Обработка числовой информации в электронных таблицах» школьного курса информатики. С опорой на эти понятия представлены примеры решения задач из школьного курса математики в электронных таблицах: построение таблицы квадратов двухзначных чисел, построение графиков функций, решение системы уравнений графическим способом. Приведенные примеры демонстрируют возможность реализации межпредметных связей информатики и математики в контексте изучения обработки числовой информации с помощью электронных таблиц: с одной стороны, применение электронных таблиц позволяет автоматизировать рутинные табличные вычисления в математике, с другой стороны, решение таких задач позволяет учащимся глубже осознать организацию вычислений в электронных таблицах.
Ключевые слова: информатика, математика, межпредметные связи, электронные таблицы, обработка числовой информации.
Паравина А. С.
ЧЕК-ЛИСТ ПО ТЕМЕ УРОКА КАК СРЕДСТВО ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ДЛЯ УЧИТЕЛЯ
Задачей современного учителя является создание условий для личностного, эмоционального и умственного развития учеников, включение процессов саморефлексии и самооценивания в урочную деятельность для формирования внутренней мотивации школьников. Анализ общей картины понимания учащимися темы урока, доли учеников, усвоивших тему и имеющих проблему усвоения, может дать применение такого средства обратной связи, как чек-лист. В статье рассматривается применение чек-листов на уроке информатики, особенности создания чек-листов по темам урока, приведены образцы чек-листов, используемых на уроках информатики в V—IX классах. Предложенные образцы чек-листов, разработанные с учетом требований педагогического дизайна, являются эффективным средством обратной связи для учителя и способствуют развитию у обучающихся навыков самоконтроля, самооценивания, самоанализа и самокоррекции.
Ключевые слова: чек-лист, технология формирующего оценивания, контрольно-оценочная деятельность, самооценка.
ЗАДАЧИ
Долинский М. С.
УСКОРЕНИЕ РЕКУРСИВНЫХ РЕШЕНИЙ ПРИ ПОМОЩИ МЕМОИЗАЦИИ
В статье на примере решения двух задач проиллюстрирована методика изучения темы «Ускорение рекурсивных решений при помощи мемоизации» при подготовке школьников к олимпиадам по информатике. Изучение основано на последовательном решении усложняющихся задач. Для каждой задачи приводятся следующие материалы: условие задачи, идея решения с предложением придумать самостоятельно реализацию, решение на языке программирования Pascal. Серьезной технической основой является разработанная под управлением автора инструментальная система дистанционного обучения (http://dl.gsu.by), которая позволяет: предложить ученику условие задачи; отправить решение на проверку; получить от системы вердикт — правильное или неправильное решение; для неправильных решений указывается номер теста, на котором решение не прошло. Ученик может взять тест (входные и выходные данные), на котором не прошло его решение, разобраться, в чем ошибка в его программе, исправить и послать решение повторно. Кроме того, для каждой задачи есть ссылка по ней на тему в форуме, где можно задать вопрос по решению этой задачи и/или почитать ответ, если вопросы уже задавались ранее.
Ключевые слова: рекурсия, мемоизация, олимпиады по информатике, инструментальная система дистанционного обучения.
СРЕДСТВА ИКТ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Маркелов В. К., Завьялова О. А.
ИНСТРУМЕНТАРИЙ ОБЛАЧНОЙ СРЕДЫ GOOGLE COLABORATORY ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЮ И ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ ПО ИНФОРМАТИКЕ
Одной из облачных технологий, которую можно использовать для обучения программированию на базе языка программирования Python, является облачный сервис Google Colaboratory. Данный сервис может использоваться учителями как при изучении отдельных тем раздела «Алгоритмы и программирование» в рамках школьного курса информатики, так и при подготовке обучающихся к заданиям по программированию ЕГЭ по информатике.
В статье рассматриваются возможности облачного сервиса Google Colaboratory для создания интерактивных блокнотов на примере интерактивного блокнота и практической работы по теме «Цикл с предусловием», а также интерактивных блокнотов «Задание № 24 ЕГЭ по информатике» для обучающихся и для учителя. Обосновывается применимость данных блокнотов для обучения программированию на базе языка Python в рамках школьного курса информатики и для подготовки обучающихся к заданиям по программированию ЕГЭ по информатике.
Ключевые слова: программирование, интерактивный блокнот, методика обучения программированию, Google Colaboratory, Python.
ИНФОРМАТИКА И ИКТ В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ
Баракина Т. В.
СИСТЕМА ОБУЧЕНИЯ ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО И МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА ОСНОВАМ НАЧАЛЬНОГО КОНСТРУИРОВАНИЯ И РОБОТОТЕХНИКИ
Робототехника — это одно из самых популярных направлений в системе дополнительного образования детей дошкольного и младшего школьного возраста в настоящее время. Но возникают вопросы о том, что происходит на следующих уровнях образования: почему у более старших учащихся теряется интерес к робототехнике, почему подростки перестают посещать занятия кружка робототехники, почему они, как правило, не хотят продолжать заниматься этим направлением в будущей профессиональной деятельности? В чем причина? Как построить систему обучения дошкольников и младших школьников основам начального конструирования и робототехники так, чтобы впоследствии не просто сохранить, но и преумножить интерес учащихся к этому направлению?
В статье рассматриваются система подготовки дошкольников и младших школьников в области конструирования и образовательной робототехники, этапы формирования конструкторских умений у детей, описаны возможные средства обучения, варианты учебных заданий, показан постепенный переход от более простых моделей и конструкторов к более сложным, от игры — к учебной деятельности и выполнению проектов, исследовательских работ, что, на наш взгляд, позволит обеспечить сохранность интереса обучающихся к робототехнике до конца обучения в школе.
Ключевые слова: модель, моделирование, конструирование, конструктор, робототехника, образовательная робототехника, соревновательная робототехника, дошкольники, младшие школьники.