Современные компьютерные технологии на уроках информатики

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Современные компьютерные технологии на уроках информатики

Современные компьютерные технологии на уроках информатики

Реферат

Современные компьютерные технологии на уроках информатики

Введение

Использование современных информационных технологий на уроках стало не просто способом привлечь к изучению предмета обучающихся, но и неотъемлемой частью образовательного процесса. И каждый учитель заинтересован в наиболее эффективном использовании информационных компьютерных технологий (ИКТ).

Должна отметить, что возможность представлять информацию в различных видах заметно активизировало всех участников образовательного процесса.

Возможность использования на уроках информационных технологий позволяет обучающимся проявлять свои способности, а использование учителем одновременно нескольких каналов восприятия информации, усиливает обучающий эффект. Компьютерные технологии обеспечивают наглядность в изучении материала и помогают упорядочить знания обучающихся. Выпускники современных школ должны не только обладать глубокими и прочными знаниями, они должны быть компетентны в области информационных компьютерных технологий.

В практике обучения могут применяться четыре основных метода обучения:

объяснительно-иллюстративный

репродуктивный

проблемный

исследовательский

Учитывая, что первый метод не предусматривает наличия обратной связи между учеником и системой обучения, его использование в системах с использованием ПК бессмысленно.

Репродуктивный метод обучения с применением средств вычислительной техники предусматривает усвоение знаний, сообщаемых ученику преподавателем и (или) ПК, и организацию деятельности обучаемого по воспроизведению изученного материала и его применению в аналогичных ситуациях. Применение этого метода с использованием ПК позволяет существенно улучшить качество организации процесса обучения, но не позволяет радикально изменить учебный процесс по сравнению с применяемой традиционной схемой (без ПК). В этом плане более оправданным является применение проблемного и исследовательского методов.

Проблемный метод обучения использует возможности ПК для организации учебного процесса как постановки и поисков способов разрешения некоторой проблемы. Главной целью является максимальное содействие активизации познавательной деятельности обучаемых. В процессе обучения предполагается решение разных классов задач на основе получаемых знаний, а также извлечение и анализ ряда дополнительных знаний, необходимых для разрешения поставленной проблемы. При этом важное место отводится приобретению навыков по сбору, упорядочению, анализу, и передаче информации.

Исследовательский метод обучения с применением ПК обеспечивает самостоятельную творческую деятельность обучаемых в процессе проведения научно-технических исследований в рамках определенной тематики. При использовании этого метода обучение является результатом активного исследования, открытия и игры, вследствие чего, как правило, бывает более приятным и успешным, чем при использовании других вышеперечисленных методов. Исследовательский метод обучения предполагает изучение методов объектов и ситуаций в процессе воздействия на них. Для достижения успеха необходимо наличие среды, реагирующей на воздействия. В этом плане незаменимым средством является моделирование, т. е. имитационное представление реального объекта, ситуации или среды в динамике.

Компьютерные модели имеют ряд серьезных преимуществ перед моделями других видов в силу своей гибкости и универсальности. Применение моделей на ПК позволяет замедлять и ускорять ход времени, сжимать или растягивать пространство, имитировать выполнение действий дорогостоящих, опасных или просто невозможных в реальном мире.

Общие принципы организации обучения с применением ПК.

Эффективное обучение с применением компьютерной техники базируется на следующих общих принципах и выводах по ним:

Последние технические достижения часто находили применение в учебном процессе, и ПК в этом смысле не является исключением. Уже первые опыты применения ПК в учебном процессе показали, что использование вычислительной техники позволяет существенно повысить эффективность процесса обучения, улучшить учет и оценку знаний, обеспечить возможность индивидуальной помощи преподавателя каждому учащемуся в решении отдельных задач, облегчить создание и постановку новых курсов.

ПК является мощным средством для обработки информации, представляемой в виде слов, чисел, изображений, звуков и т. п. Главной особенностью ПК как инструмента является возможность его настройки (программирования) на выполнение различного рода работ, связанных с получением и переработки информации.

Применение вычислительной техники в учебном процессе открывает новые пути в развитии навыков мышления и умения решать сложные проблемы, предоставляет принципиально новые возможности для активизации обучения. ПК позволяет сделать аудиторные и самостоятельные занятия более интересными, динамичные и убедительными, а огромный поток изучаемой информации легко доступным.

Главными преимуществами ПК перед другими техническими средствами обучения являются гибкость, возможность настройки на разные методы и алгоритмы обучения, а также индивидуальной реакции на действия каждого отдельного обучающего. Применение ЭВМ дает возможность сделать процесс обучения более активным, придать ему характер исследования и поиска. В отличие от учебников, телевидения и кинофильмов ПК обеспечивает возможность немедленного отклика на действия обучаемого, повторения, разъяснения материала для более слабых, перехода к более сложному и сверхсложному материалу для наиболее подготовленных. При этом легко и естественно реализуется обучение в индивидуальном темпе.

Не подлежит сомнению, что во многих случаях преимущества компьютера не оспоримы. Он не только избавит учащихся от рутинных работ, но и позволит им заняться трудоемкими практическими задачами с использованием методов линейного программирования и сложных аналитических исследований. Использование текстовых редакторов избавляет обучающихся от нудного печатания на машинке. Время, которое раньше тратилось на рутинные, раз за разом повторяющиеся операции, теперь может быть посвящено более важным вопросам, требующим напряжения мысли и творческого подхода.

Компьютеры открывают новые перспективы в области образования. По мере увеличения объема знаний и усложнения методов анализа, становится все труднее строить обучение придерживаясь в основном принципа пассивного слушания лекций и чтения учебных текстов. Критическое мышление, умение понять и решать сложные проблемы, способность вывести полезные обобщения из груды исходных данных - все это приобретает большую важность и требует от обучающихся более активной деятельности.

Презентации - важный и чрезвычайно полезный элемент цифровых образовательных ресурсов, поскольку учитель может не только продемонстрировать содержательный материал по изучаемой теме, но формировать определенную логику мышления, так как все презентации строятся по одной и той же логической схеме:

1. Первый слайд - это всегда заголовок презентации.

2. Второй слайд - определение термина или общее пояснение к теме.

3. Два-три слайда посвящаются иллюстрациям, примерам, применению объекта изучения, то есть выделению его наиболее ярких особенностей.

4. Последний слайд - итог, то есть выделяется то главное, что должно быть понято и должно остаться в памяти учащихся.

Каждая презентация - это открытая дидактическая единица, которая состоит из нескольких слайдов, которую учитель может использовать в заданном виде или отредактировать под свою задачу. Можно изменить стиль оформления, добавить или убавить слайды, отредактировать тексты и иллюстрации, если учитель этого хочет. Вносить те или иные изменения в презентацию могут и учащиеся, то есть можно использовать редактирование слайдов как дополнительное творческое задание для особо одаренных учащихся. Презентации, используются, как правило, при объяснении нового материала, при закреплении учебного материала в процессе самостоятельной работы. В первую очередь, презентации на уроке служат для объяснения нового материала. В то же время их можно также использовать и при повторении, систематизации знаний, закреплении изученного материала. Презентации могут использоваться и при подведении итогов работы на уроке и при контроле знаний в форме устного опроса. В последнем случае обучающийся рассказывает тему, пользуясь презентацией. Это формирует его информационную компетенцию, такую, как представление информации в форме устного изложения с использованием электронной презентации.

Презентация обладает наглядностью и выразительностью, является прекрасным дидактическим и мотивационным средством, способствующим лучшему запоминанию учебного материала. При ее систематическом использовании возрастает (увеличивается) продуктивность обучения. Ключевые идеи каждой темы курса в презентациях содержатся в систематизированном виде. В такой форме содержание изучаемого материала представлено коротко и наглядно. При объяснении нового материала они сопровождают, иллюстрируют объяснения учителя. Использование презентации обогащает объяснения учителя, делая их более доступным и запоминающимся. Такое сопровождение позволяет получать обучающимся информацию не только аудиально, но и визуально. Таким образом, понимание достигается не только посредством слова, но и зрительного образа. Такое использование одновременно нескольких каналов восприятия информации, усиливает обучающий эффект. Кроме того, вместе с обеспечением наглядности презентация помогает упорядочить знания. Учащимся наглядно представляется логика изложения, ключевые понятия и их взаимосвязи.

Форма использования презентации на уроке может быть выбрана учителем в зависимости от существующих условий. Это может быть фронтальная форма. Когда учитель, объясняемый материал иллюстрирует слайдами на экране с помощью мультимедийного проектора. Таким образом, презентация помогает объяснению нового материала в различных его формах. Возможен вариант и без мультимедийного проектора, когда учитель объясняет, а обучающиеся по его команде осуществляют смену слайдов на своих компьютерах. В таком случае успех лежит в синхронной, слаженной работе всех участников. Нельзя оставить без внимания и такой вариант, когда по разным причинам знакомство с презентацией осуществляется учениками в самостоятельном режиме. Это не самый удачный вариант при изучении нового, так как презентации не предназначены для этого, они не являются электронной версией учебника для самостоятельного чтения или обучающей программой. В них мало слов и они ориентированы на рассказ учителя. Но и такая форма работы с презентацией может быть успешной при соблюдении ряда условий. Во-первых, соответствие сложности темы возможностям обучающихся. Во-вторых, необходима обеспеченная должным образом мотивация учащихся перед работой с презентацией, чтобы они понимали, для чего это нужно. Учителем должны быть четко поставлены вопросы, ответы на которые учащиеся в ходе просмотра презентации должны найти. После такого просмотра, важно получить ответы на поставленные вопросы, проверить степень понимания материала презентации и при необходимости вернуться к отдельным слайдам, содержание которых прокомментировать или объяснить.

Такая форма, как самостоятельная работа с презентацией в индивидуальном режиме, наиболее удачна при повторении материала, когда необходимо актуализировать имеющиеся по теме знания. При повторении и закреплении можно попросить учащихся самих прокомментировать тот или иной слайд, раскрыть суть иллюстрируемого понятия, объяснить взаимосвязи и содержание представленных на слайдах презентации объектов.

В основу разработки презентации положена многофункциональность, то есть возможность использования в различных видах уроков или его этапов. Во-первых, как иллюстративный материал при изложении новой темы. Во-вторых, как повторно-обобщающий материал при подготовке к самостоятельной или контрольной работе. В-третьих, как материал для самостоятельного выборочного повторения учащихся. Презентацию можно использовать при устном опросе учащихся в начале или в конце урока.

Учитель определяет объем материала (количество слайдов), которые необходимо использовать на данном уроке. Учитель в соответствии со своими задачами может добавить или удалить какие-либо объекты или слайды, создать и дополнить новыми. Учитель может самостоятельно создать презентацию в случае необходимости.

Электронные презентации можно рассматривать как дидактическое средство обучения, а мультимедийный проектор или интерактивную доску - технические средства, позволяющие демонстрировать презентации в классе. Электронную презентацию можно отнести к электронным учебным пособиям, но только с оговоркой: электронные учебные пособия рассматриваются как самостоятельные средства обучения, а презентация - вспомогательное, используемое учителем на уроке и требующее его комментариев и дополнений. Под электронной презентацией нужно понимать логически связанную последовательность слайдов, объединенную одной тематикой и общими принципами оформления.

Создание и применение на уроке электронных презентаций на сегодняшний день весьма актуально, как и разработка общих методических принципов для них.

В качестве примера возьмем урок информатики в 7 классе по теме «Системы счисления».

Ход урока

I. Организационный момент, целевые установки. Проверить готовность класса к уроку. Сказать о порядке и последовательности работы на уроке. 1мин

Задачи урока:

· Приобрести теоретические знания по данной теме.

· Получить практические навыки перевода чисел.

Что необходимо для этого сделать:

· Вернуться к ранее изученному материалу.

· Быть активными на уроке.

· Где нужно - проявите самостоятельность, где нужно - проявите коллективизм. (см. презентацию)

II. Актуализация знаний.

Как вы уже знаете, понятие информации является центральным в информатике и особую роль играет способ её представления. Познакомившись с историей информатики, вы выяснили, что человек издревне занимался обработкой информации, важнейшим видом который являются вычисления. Для того, чтобы ответить сейчас на мой вопрос вам необходимо вспомнить предыдущий урок и приготовить первой счётное средство используемое человеком! Какое это средство? (Рука) см. презентацию

Вопрос: Ребята решите пример: 1+1 =? (см презентацию)

Ответ:2. - Правильно!

Но сегодня на уроке мы узнаем, что так бывает не всегда.(см. презентацию) Для записи первого примера я использовала десятичную систему счисления. Люди всего мира используют эту систему, договорившись о способе записи чисел; числа в такой системе записываются слева направо, а не наоборот. Так, число 1998 будет означать «одна тысяча девятьсот девяносто восемь», а не «восемь тысяч девятьсот девяносто один» или еще какое-нибудь число. (см. презентацию)

У каждой информации есть свое собственное содержание и форма его представления. Чтобы понять содержание информации, надо знать правило (соглашение), по которому представление переводится в содержание (смысл, значение). Вот почему мы читаем числа слева направо, а не наоборот.

На этом уроке мы будем рассматривать способы представления числовой информации, познакомимся с правилами перевода одного представления числа в другое. А также попытаемся понять, почему одно и то же число в различных ситуациях необходимо представлять по-разному. Таким образом, целью нашего изучения будут системы счисления, а целью создания системы счисления является выработка наиболее удобного способа записи чисел.

III. Изложение нового материала с использованием
презентации

Понятие системы счисления(общее).

Система счисления - способ записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков Вопрос: «Как они называются?» Ответ: цифры. С первого класса вы изучали десятичную систему счисления, в которой для записи чисел использовались десять хорошо известных цифр Вопрос: «Перечислите эти цифры?» Ответ: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Какие же бывают системы счисления: непозиционные и позиционные.

1. Позиционная и непозиционная системы счисления

Признаки непозиционной системы: - это система, в которой положение знака в записи числа не зависит от его позиции.

Примеры непозиционной системы счисления: римская.

Еще у людей каменного века возникла необходимость считать мамонтов или своих соплеменников. Естественным способом счета явилась простейшая модель - каждый мамонт обозначается камушком или палочкой, для подсчёта делались зарубки и вязались узелки.

В римской системе счисления были придуманы следующие цифры: I -соответствует 1, V - 5, X - 10, L - 50, С - 100, D - 500, М - 1000. Но система непозиционная и при увеличении числа надо придумывать новые цифры. Поэтому действия с римскими цифрами очень неудобны. (см. презентацию)

Непозиционные системы счисления были более или менее пригодны для выполнения сложения и вычитания, но совсем не удобны для умножения и деления. (На Руси до 18 века использовались непозиционные системы славянских цифр.)

Признаки позиционной системы: - это система, в которой положение знака в записи числа зависит от его позиции.

Идеи позиционного построения систем счисления неоднократно возникали у разных народов. Отголоски этих идей можно найти в разговорном языке. Вспомните хотя бы такие фразы. Как «сорок сороков», «чертова дюжина», «тьма народа» (в древней Руси словом «тьма» обозначали нынешнее число «миллион»). Но сегодня мы остановимся на письменной интерпретации этого понятия.

Впервые идея позиционной системы возникла в древнем Вавилоне: основание системы счисления 60 - пережитки этого до сих пор сохранились в отсчете времени и долей градусов. Вавилоняне вплотную подошли к открытию нуля, но, увы, этого последнего шага так и не сделали. Наибольшее же распространение получила десятичная система счисления, пришедшая из Индии в 595 году нашей эры. (см. презентацию)

Значение каждой цифры в позиционной системе счисления зависит от ее места (позиции) при написании числа. Положение (позиция) цифры в записи числа определяет ее…Вопрос: «Что определяет?» Ответ: разряд; если в числе отсутствует какой-либо разряд, то в записи числа на его место ставят цифру 0. Мы знаем, что 10 единиц любого разряда образуют новую единицу старшего разряда. Число 10 называется основанием десятичной системы счисления. С его помощью определяется «вес» единицы каждого разряда.

Позиционных систем много: двоичная, пятеричная, восьмеричная, шестнадцатеричная и т.д., а своё название они берут в зависимости от количества цифр, используемых для составления числа в данной системе.

Формирование понятия систем счисления с разными основаниями:

Вопрос: Сколько же цифр используется в 12-ричной системе счисления?

Ответ: Двенадцать.

Вопрос: А сколько цифр используется в 8-ричной системе счисления?

Ответ: Восемь.

Форма записи чисел в различных системах счисления. (см. презентацию)

Мы рассмотрели с вами формы записи чисел, которые позволяют нам произвести:

2. Перевод чисел из десятичной системы счисления в систему счисления с другим основанием выполняется методом деления целого десятичного числа на основание новой системы счисления. При этом необходимо запомнить, что количество цифр для записи числа в любой системе счисления не может превышать основания этой системе.

Примеры: Переведем 29 в 3-ичную систему счисления (демонстрация учителя), а 13 в 2-ичную систему счисления(коллективно). (см. презентацию)

3. Перевод целых чисел из системы счисления с любым основанием в десятичную систему счисления выполнить достаточно легко. Для этого необходимо записать число в развернутой форме и вычислить его значение. (см. презентацию)

Примеры:

10023= 1*33 + 0*32 + 0*31 + 2*30 = 27 + 0+ 0+ 2 = 2910 (демонстрация учителя)

11012 = 1*23 + 1*22 + 0*21 + 1*20 = 8 + 4 + 0 + 1 = 1310 (коллективно)

10112 = 1*23 + 0*22 + 1*21 + 1*20 = 8 + 0 + 2 + 1 = 1110 (коллективно)

1203 = 1*32 + 2*31 + 0*30 = 9 + 6 + 0 = 1510 (коллективно)

Учитель: Ребята! Мы с вами проделали огромную работу: выяснили, какие бывают системы счисления, разобрали правила перевода чисел из одних систем в другие. А сейчас мне хотелось бы зачитать вам строки стихотворения:

«С детства мы считать учились - раз, два, три, четыре, пять

Десятичной ту систему мы привыкли называть.

Были палочки и счеты, калькулятор, Пифагор,

А теперь перед глазами - серебристый монитор.

Эта умная машина сможет все нам сосчитать

Ну, а как она считает - предстоит нам разобрать.

Мы считаем в десятичной - два, двенадцать, сто один,

А компьютер лишь в двоичной - либо ноль, либо один».

Учитель: Ребята, я прочитала вам эти строки не просто так! А для чего? Как вы думаете? Ответ учащихся.

Итог: я хотела, что бы вы обратили внимание на то, что компьютер всю информацию преобразует в двоичный код. Изучение различных систем счисления даёт нам возможность разговаривать с компьютером на одном языке и понимать всю зашифрованную им информацию!

Выполнение творческих заданий на закрепление материала: (см. презентацию)

А сейчас самостоятельно предлагаю вам выполнить задания на закрепление материала.

1. Понаблюдаем за рождением цветка: сначала появился один листочек, затем второй … и вот распустился бутон. Постепенно подрастая, цветок показывает нам некоторое двоичное число. Если вы до конца проследите за ростом цветка, то узнаете, сколько дней ему понадобилось, чтобы вырасти.

Ответ: 10010012 или 14510

Критерии оценки самостоятельной работы:

Выполнено:

· все задания правильно: «5» - отлично;

· 4 задания правильно: «4» - хорошо;

· 3 задания правильно: «3» - удовлетворительно;

· менее 3 заданий правильно: «На уроке были не внимательны!»

Задание повышенной сложности для сильных учащихся.

2. Используя таблицу кодировки букв и правила перевода чисел 210, расшифруйте приведенное слово:

1112 1102 10112 10102 1002 10002 1112 11002 11012

«В Древнем Египте цифры записывались с помощью этих символов»

Ответ: иероглифы.

IV. Мониторинг

(устный опрос обучающихся, в качестве ответа используются карточки: зелёная - «ДА», красная - «НЕТ».

Вопросы:

• 1 вопрос: верно ли, что в древности использовали руку как инструмент для счёта?(Да)

• 2 вопрос: верно ли, что в компьютерах используется римская система счисления? (Нет)

• 3 вопрос: верно ли, что в Древнем Вавилоне цифры изображались с помощью иероглифов?(Нет)

• 4 вопрос: верно ли, что число 1001101 может быть записано в двоичной системе счисления?(Да)

• 5 вопрос: верно ли, что десятичную позиционную систему счисления изобрели в Древней Индии? (Да)

• 6 вопрос: верно ли, что в позиционной системе счисления расположения цифры не зависит от её положения (места) в числе? (Нет)

• 7 вопрос: верно ли, что клинописью пользовались в Древнем Египте? (Нет)

• 8 вопрос: верно ли, что мы не пользуемся в повседневной жизни шестнадцатеричной системой счисления? (Да)

• 9 вопрос: верно ли, что число 34263 может быть записано в пятеричной системе счисления? (Нет)

• 10 вопрос: верно ли, что Римская система счисления была непозиционной? (Да)

• 11 вопрос: верно ли, что число 443423 может быть записано в пятеричной системе счисления? (Да)

• 12 вопрос: верно ли, что название системы зависит от её основания? (Да)