Актуальность изучения темы «Системы счисления» в курсе информатики и ИКТ связана с тем, что числа в памяти компьютера представлены в двоичной системе счисления, а для внешнего представления содержимого памяти, адресов памяти используют шестнадцатеричную или восьмеричную системы. Являясь смежной с математикой, эта тема вносит вклад в фундаментальное математическое образование школьников.
Вопросом обучения информатики и ИКТ занимались такие ученые как Е.Андреева и И.Фалина [1], А.И.Бочкин [2], М.П.Лапчик [3], Н.В.Сафронова [4]. В современном уроке, преподавание информатики, проходит с использованием ИКТ технологий, что порождает методические и технические проблемы. Решению таких проблем посвятили свои работы специалисты в области образования С.В.Козлов [5], И.Н.Мовчан [6], Р.И. Баженов и др. [7-15], Ю.П.Штепа и др. [16-21].
Среди школьных учебников подробное изложение темы «Системы счисления» дается в учебнике и пособиях И.Г.Семакина [22-24]. В качестве дополнительной литературы, раскрывающей данную тему наиболее полно, можно рекомендовать учебное пособие Е.Андреевой и И.Фалиной [1]. Проблемами обучения систем счисления О.В.Шишигина [25], Л.В.Пузанкова [26], И.В.Левченко [27], Ю.В.Самсонова [28], О.Н.Спиридонова [29]. Этому аспекту уделяют и зарубежные ученые [30, 31].
Применение на уроках информационных технологий является один из эффективных процессов обучения. Они позволяют учителю совершенствовать учебный процесс, а также улучшают процесс передачи и обработки информации.
Урок – это форма организации деятельности учебно-воспитательного процесса в школе, а также является основой классно-урочной системы обучения. Урок «Системы счисления» стоит первым в главе №4 «Табличные вычисления на компьютере» по учебнику И.Г.Семакин 9 класс. На изучение темы «Системы счисления» отводится один час. Проблема состоит в том, что за один урок учитель должен объяснить новый материал, а также закрепить вычислительные навыки, необходимые для решения задач ГИА в 9 классе.
Предлагаем разработку урока в виде технологической карты.
Название предмета информатика и ИКТ Класс 9 Урок №28
Дата: 2014 г.
Тема: Системы счисления. Перевод одной системы счисления в другую систему счисления.
Автор УМК: Базовый учебник «Информатика и ИКТ 9 класс И.Г. Семакин и др. Информатика: базовый курс для 7-9 классов.[15].
Учитель: Т.В.Муратова учитель МБОУ СОШ пос.Тейсин
ЦЕЛЬ: формирование у учащихся умений переводить числа с одной системы счисления в другую.
Задачи:
Предметные: отработать практические навыки перевода чисел из одной системы счисления в другу и обратно.
Развивающие: развивать эмоционально-эстетическую отзывчивость учащихся средствами комплексного воздействия информационных технологий.
Воспитательные: воспитывать интерес к историческим фактам.
Тип урока: урок «открытия» нового знания.
Формы работы: комбинированная, индивидуальная.
Межпредметные связи: история
Наглядность: презентация к уроку.
Оборудование: ПК, проектор, демонстрационный экран, электронный калькулятор, наличие интернет в классе.
Структура и ход урока:
1 этап. Организационный момент. Проверка Д/З (1-2мин)
2 этап. Мотивация. (5-6 мин)
Учитель: Создает проблемную ситуацию. После сообщения темы урока просит учеников записать в тетрадях все, что они знают о системах счисления. Просит учащихся поделиться с соседом по парте и дополнить свои записи, отчертив предыдущие. Просит учащихся отчертить чертой свои записи и поделиться информацией с классом (материалом в тетрадях).
Просит поставить цели урока и определить задачи на урока.
Учащиеся: Записывают тему урока. Делают записи. Делятся с одноклассником по парте и дополняют свои записи (под чертой). Обсуждают с коллективом записанную информацию и дополняют свои записи, если это необходимо.
Что бы вы желаете узнать о системах счисления?
Как вы думаете, как связана тема предыдущего урока с темой сегодняшнего урока?
Сталкиваясь с недостаточностью знаний, ставят цели, формулируют проблему и задачи урока.
3 этап. Актуализация. (3мин)
Учитель задает вопрос: «Ребята, а в современной жизни мы где-то используем различные системы счисления? Или они нам не нужны?» Выслушивает ответы учащихся, затем демонстрирует и комментирует просмотр ресурса «История систем счисления».
Рисунок 1. История систем счисления [32]
Учащиеся: Смотрят презентацию ресурса, обсуждают, отвечают на вопросы учителя.
4 этап. Построение проекта. (3 мин).
Учитель: Просит промаркировать текст в учебнике, напоминая об обозначениях разметки.
Учащиеся:Выполняют работу в учебниках, маркируют текст с помощью знаков «v»,»+», «-»,»?»
5 этап. Реализация проекта. (9 мин).
Учитель: Просит перенести информацию из текста в тетрадь. Организует учащихся к исследованию проблемной ситуации. Ориентирует учащихся на то, что необходимо отделить чертой последние записи в таблице( даже если в колонке нет записей)
Учащиеся: Работают с материалом учебника, переносят новую информацию в маркировочную таблицу в тетради.
«v»
|
«+»
|
«-»
|
«?»
|
Учитель: Устанавливает осознанность восприятия, делает первичное обобщение. Изложение учителем нового материала, сопровождаемое демонстрацией на экране, с использованием образовательного ресурса.
Рисунок 2 – Преобразование десятичного числа в другую систему счисления [33]
Учащиеся: В процессе обсуждения дополняют таблицу (под чертой). Воспринимают информацию, сообщенную учителем. Записывают в тетрадь.
6 этап. Первичное закрепление (6 мин).
Учитель: Организует деятельность по применению новых знаний. Используя тот же цифровой образовательный ресурс [33] (3 пункт), учитель предлагает детям пересесть за компьютеры и самостоятельно выполнять задания, записывая результаты работы в тетрадь.
Учащиеся: Самостоятельная работа учащихся за компьютерами с цифровым образовательным ресурсом, используя кнопку «3 пункт», записывая свои результаты работы в тетрадь, с последующим совместным обсуждением и закреплением нового материала.
7 этап. Передача-усвоение новых знаний. (5 мин)
Учитель: Изложение учителем нового материала, сопровождаемое демонстрацией на экране, с использованием образовательного ресурса [34].
Рисунок 3 – Преобразование чисел между системами 2, 8,16 [34]
Учащиеся: В процессе обсуждения дополняют таблицу (под чертой). Воспринимают информацию, сообщенную учителем. Записывают в тетрадь.
8 этап. Самостоятельная работа. (7 мин)
Учитель открывает образовательный ресурс виде теста, дает время для самостоятельной работы над тестом, вместе с учениками обсуждает полученные результаты теста. Анализирует результаты выполнения учащимися задания теста.
Рисунок 4 – ЦОР [35]
Рисунок 5 – ЦОР [36]
Учащиеся: Выполняют тестовое задание, записывают в тетради, дают ответ учителю в устной форме.
9 этап. Рефлексия. (3 мин).
Учитель: Организует рефлексию, организует самооценку результатов учащихся.
Учащиеся: Осуществляют оценку урока и самооценку, соотносят цель и результаты, степень их соответствия. Отвечают на вопросы: Какие задачи ставили? Удалось достичь поставленной цели? Каким способом? Какие получили результаты? Что вызвало особые затруднения?
10 этап: Домашнее задание. (2 мин).
Учитель: Раздает учащимся электронный адрес цифрового ресурса, объясняет суть работы, просит результаты работы записать в тетради.
Рисунок 6 – Цифровые весы [37]
Учащиеся: Фиксируют домашнее задание в дневниках.
Данная методика была опробована на открытом уроке и дала положительный результат. Во время урока проводилось чередование различных видов деятельности, контроль знаний учащихся осуществлялся в самостоятельной работе, что способствовало лучшему закреплению знаний.
Библиографический список
- Андреева Е., Фалина И. Системы счисления и компьютерная арифметика. М.: Лаборатория базовых знаний, 1999.
- Бочкин А.И. Методика преподавания информатики: Учебное пособие. Мн.: Высшая школа, 1998. 431с.
- Лапчик М.П. Методика преподавания информатики: Учебное пособие для студентов педагогических вузов / М.П.Лапчик, И.Г.Семакин, Е.К.Хеннер; под общей редакцией М.П.Лапчик. М.: Издательский центр «Академия», 2007. 621с.
- Сафронова Н.В. Теория и методика обучения информатике: Учебное пособие. М.: Высшая школа, 2004. 223с.
- Козлов С.В. Анализ результатов экспериментальной деятельности по изучению основ объектно-ориентированного программирования в школьном курсе информатики // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 6-3 (38). С. 16.
- Мовчан И.Н. Цифровые образовательные ресурсы: современные возможности и тенденции развития // Сборник научных трудов Sworld. 2010. Т. 26. № 4. С. 36-38.
- Коноваленко Д.А., Баженов Р.И. Разработка лабораторно-практических работ по стеганографическим и криптографическим методам защиты информации в курсе «Информационная безопасность» // Современная педагогика. 2014. № 11 [Электронный ресурс]. URL:http://pedagogika.snauka.ru/2014/11/2935 (дата обращения: 15.11.2014).
- Разина М.В., Баженов Р.И. Разработка методики преподавания темы «Передача информации» в курсе «Информатика и ИКТ» 8 класса // Психология, социология и педагогика. 2014. № 11 [Электронный ресурс]. URL:http://psychology.snauka.ru/2014/11/3927 (дата обращения: 20.11.2014).
- Лавский С.А., Баженов Р.И. Дидактическая игра по теме «Хранение и обработка информации в базах данных» // Современная педагогика. 2014. № 11 [Электронный ресурс]. URL: http://pedagogika.snauka.ru/2014/11/2980 (дата обращения: 21.11.2014).
- Кузьменко О.В., Баженов Р.И. Применение системы дистанционного образования «Телешкола» при организации смешанного обучения в преподавании базового курса «Информатика и ИКТ» // Психология, социология и педагогика. 2014. № 11 [Электронный ресурс]. URL:http://psychology.snauka.ru/2014/11/3979 (дата обращения: 26.11.2014).
- Bazhenov R.I., Luchaninov D.V. Use of blended learning elements for formation of a humanitarian student’s creative initiative at learning modern information technologies // Life Science Journal. 2014. Т. 11. № 11s. С. 371-374.
- Баженов Р.И. Об организации научно-исследовательской практики магистрантов направления «Информационные системы и технологии» // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 9-2 (41). С. 62-69.
- Баженов Р.И., Лобанова А.М. Обучение основам предпринимательства в компьютерной экономической игре «Капитализм 2» // Экономика и менеджмент инновационных технологий. 2014. № 4 (31). С. 35.
- Vexler V.A., Bazhenov R.I., Bazhenova N.G. Entity-relationship model of adult education in regional extended education system // Asian Social Science. 2014. Т. 10. № 20. С. 1-14.
- Баженов Р.И., Баженова Н.Г. О методике разработки конспекта урока // Современная педагогика. 2014. № 9 (22). С. 89-98.
- Раскина И.И., Штепа Ю.П. Обучение школьников информационному моделированию в контексте новых требований к образовательным результатам // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 2. С. 171.
- Штепа Ю.П. Оценка сложности учебных задач по информационному моделированию // Информатика и образование. 2014. № 2 (251). С. 66-67.
- Штепа Ю.П. Роль обучения решению задач по информационному моделированию для развития ИКТ-компетентности старшеклассников // Вестник Приамурского государственного университета им. Шолом-Алейхема. 2009. № 1. С. 28-44.
- Салиновская Е.В., Штепа Ю.П. Методические аспекты изучения процесса передачи информации в школьном курсе информатики // Психология, социология и педагогика. 2014. № 11 [Электронный ресурс]. URL: http://psychology.snauka.ru/2014/11/3975 (дата обращения: 26.11.2014).
- Татевосян Т.В., Штепа Ю.П. Организация самостоятельной работы школьников при изучении темы «Системы счисления» в курсе информатике // Гуманитарные научные исследования. 2014. № 11 [Электронный ресурс]. URL: http://human.snauka.ru/2014/11/8437 (дата обращения: 26.11.2014).
- Горянская А.О., Штепа Ю.П. Использование игровых технологий при изучении систем счисления в школьном курсе информатики // Современная педагогика. 2014. № 11 [Электронный ресурс]. URL: http://pedagogika.snauka.ru/2014/11/3011 (дата обращения: 26.11.2014).
- Семакин И.Г. Информатика: базовый курс для 7–9 кл. / Семакин И.Г., Залогова Л.А., Шестакова Л.В. М.: Лаборатория базовых знаний, 1998. 384 с.
- Семакин И.Г., Вараксин Г.С. Структурированный конспект базового курса информатики. М.: Лаборатория базовых знаний, 2000. 184 с.
- Семакин И.Г. Преподавание базового курса информатики в средней школе. М.: Лаборатория базовых знаний, 2000. 348с.
- Шишигина О.В. Урок по системам счисления // Информатика и образование. 2009. № 3. С. 46-53.
- Пузанкова Л.В. Методика преподавания содержательной линии представления информации на примере обучения системам счисления. Рязань: РГУ им. С.А. Есенина, 2014. 68 с.
- Левченко И.В. Методические особенности изучения систем счисления в курсе информатики основной общеобразовательной школы // Информатика и образование. 2008. № 1. С. 30-40.
- Самсонова Ю.В. Урок-игра «Знатоки систем счисления» // Образование в современной школе. 2011. № 1. С. 61-64.
- Спиридонова О.Н. Проект цикла уроков по теме: «Двоичная система счисления» // Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2013. Т. 7. № 25. С. 446-450.
- Nys J., Ventura P., Fernandes T., Querido L., Leybaert J., Content A. Does math education modify the approximate number system? A comparison of schooled and unschooled adults // Trends in Neuroscience and Education. 2013. Т.2. №1. С.13-22.
- Goedegebuure L. Unitary, Binary and other National Systems of Higher Education // International Encyclopedia of Education, 2010. С. 616-621.
- http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/402b749c-240b-4e16-9e4d-bea3fc4fa8fa/9_139.swf
- http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/b6f80d82-fc7d-49de-943b-6082c2ab31f8/%5BINF_029%5D_%5BAM_02%5D.swf
- http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/21854672-a155-4879-b433-bae02a2d1bd8/%5BINF_030%5D_%5BAM_01%5D.swf
- http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/f0306585-1286-4054-a204-dcbe47315a03/%5BINF_033%5D_%5BQS_01%5D.html
- http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/c45fbbd1-9f77-47d8-9e8d-a66bfb2c1e8b/%5BINF_033%5D_%5BQS_03%5D.html
- http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/498254ee-208d-4f10-96ff-192e79e2d25b/%5BINF_032%5D_%5BIM_01%5D.swf