Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Алгоритм Шеннона - Фано.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
92.46 Кб
Скачать

2.2 Планирование учебного проекта

Успешный проект надо планировать, постоянно помня о конечном результате, и организовывать вокруг основных концепций и понятий. Вы должны быть уверены, что запланированные занятия помогут ученикам достичь поставленных вами целей и понять важнейшие концепции учебной темы или общую картину.

Для разработки учебного проекта необходимо пройти основные этапы планирования учебного проекта:

Шаг 1. Анализ государственных образовательных стандартов.

Первый шаг в создании проекта - это анализ и выбор стандартов, которым после выполнения проекта должны будут соответствовать знания учеников.

Чтобы заложить прочное основание для проекта, изучите ГОС по нужной и смежным дисциплинам и определите те компетентности, знания умения, которые необходимо развивать и формировать, а затем оценить в ходе реализации учебного проекта.

В ходе первого шага был изучен ГОС среднего (полного) общего образования по дисциплине «Информатика», из которого были выбраны основные требования к знаниям, которыми должен будет обладать ученик после разработки проекта «Тайны компьютера»:

(базовый уровень)

  1. сформированность представлений о роли информации и связанных с ней процессов в окружающем мире;

  2. владение навыками алгоритмического мышления и понимание необходимости формального описания алгоритмов; умением анализировать алгоритмы с использованием таблиц;

  3. сформированность представлений о компьютерно-математических

моделях и необходимости анализа соответствия модели и моделируемого объекта (процесса); о способах хранения и простейшей обработке данных;

(углубленный уровень)

  1. сформированность представлений об устройстве современных компьютеров;

  2. овладение понятием сложности алгоритма, знание основных алгоритмов обработки числовой и текстовой информации, алгоритмов поиска и сортировки;

Шаг 2. Разработка дидактических целей учебного проекта.

На основе анализа образовательных стандартов, выбранных в Шаге 1, необходимо создать первоначальный список дидактических целей для проекта. Они должны отражать то, что ваши ученики должны понимать и могут продемонстрировать. Необходимо четко сформулировать цели, которые можно будет использовать для контроля знаний, а не перечислить основные отражаемые в проекте концепции. Цели должны базироваться на концепциях обучения и быть ориентированы на развитие мыслительных умений высокого уровня, обобщенных надпредметных умений, умений и качеств человека XXI века, а не только на использование информационных технологий и знания по предмету.

Дидактические цели к проекту «Тайны компьютера»:

1) формирование компетентностей в сфере познавательной деятельности;

2) приобретение навыков самостоятельной работы;

3) развитие умений видеть проблему и наметить пути ее решения;

4) расширение знаний учащихся в сфере информатики;

5)приобретение навыков образного творческого мышления;

Шаг 3. Разработка направляющих вопросов в соответствии с ГОС.

Триада направляющих вопросов - очень важный элемент планирования учебного проекта, выполняемого в основном курсе программы. Они помогают ориентировать проекты на важнейшие цели обучения, на освоение содержания образовательных стандартов, развивать и использовать мыслительные умения высокого уровня, полностью использовать ведущие основополагающие концепции и предлагают структуру для организации образовательной информации.

Триада направляющих вопросов состоит из основополагающих вопросов, вопросов учебной темы и учебных вопросов.

  • Основополагающие вопросы — это широкие, открытые вопросы, которые обращены к «большим» идеям и устойчивым концепциям. Основополагающие вопросы часто объединяют учебные предметы и помогают понять, как предметы связаны между собой.

  • Проблемные вопросы учебной темы четко связаны с учебной темой и поддерживают направление исследования, заданного основополагающим вопросом. Это открытые вопросы, которые помогают ученикам показать, насколько хорошо они понимают базовые концепции учебной темы.

  • Учебные вопросы - конкретные, основанные на фактах, вопросы по содержанию, ряд ответов на которые весьма узок. Часто учебные вопросы имеют отношение к определениям, распознаванию и простому воспроизведению информации, они похожи на вопросы, обычно встречающиеся в тестах. Учебные вопросы - важная поддержка для основополагающего и проблемных вопросов учебной темы.

Триада вопрос к проекту «Тайны компьютера»

Основополагающий вопрос

Проблемные вопросы

Учебные вопросы

Какой информацией обладает компьютер?

-Как представляется информация в компьютере?

-Как на самом деле кодируется информация с помощью алгоритма Шеннона – Фано?

-Какова актуальность алгоритма кодирования Шеннона – Фано?

-Что такое кодирование?

-Какие коды являются префиксными?

-В чем состоит алгоритм кодирования Шеннона-Фано?

Шаг 4. Знакомство с различными методами оценивания.

Важной целью оценивания в классе является совершенствование процесса обучения и развитие педагогического процесса. Оценивание - это не единичное событие, а скорее постоянный процесс, имеющий место в ходе реализации проекта. Текущее оценивание лежит в центре обучения, основанного на проектной деятельности, и предоставляет возможность учащимся показать их знания различными способами.

До работы над проектом:

1)проверка у учащихся базовых знаний;

2) предоставление учащимся критериев оценивания проектной работы;

Ученики работают над проектом и выполняют задания:

1)обсуждение промежуточных результатов работы над проектом;

2) составление для каждой группы листа планирования групповой работы;

3)ведение таблицы продвижения в проекте;

4) работа с дидактическими заданиями, играми и тестами.

После завершения работы над проектом:

1)итоговый отчет,

2) анализ работы учеников;

3) самооценка каждого ученика;

Итоговое оценивание, которое проводится в конце изучения темы или по завершениюпроекта, может представить полезную информацию, если учителя и ученики проведут анализ оценивания. Учителя могут определить слабые стороны, чтобы более глубоко рассмотреть сложные вопросы при изучении последующих тем с другими группами. Ученики могут выявить проблемные вопросы и определить цели для последующего изучения.

  1. 3 Визитная карточка проекта

Автор проекта

Фамилия, имя, отчество

Капнина Галина Александровна

Город, область

Ставропольский край, Шпаковский район, с. Надежда

Номер, название школы

МКОУ СОШ №13

Описание проекта

Тема: «Префиксный код Шеннона - Фано»

Творческое название: «Тайны компьютера»

Краткое содержание проекта

Данный проект предполагает изучение алгоритма кодирования Шеннона - Фано. Проект расширяет представление учащихся о префиксных кодах и об одном из способов кодирования информации, предоставляет учащимся возможность проявить инициативу и самостоятельность; стимулирует использование разнообразных методов изучения темы: анализ литературных источников, материалов Интернета.

Предмет(ы)

Информатика.

Класс(-ы)

10-11 класс

Приблизительная продолжительность проекта

Основа проекта

Образовательные стандарты

В соответствии с Федеральным образовательным стандартом изучение Информатики должно обеспечить:

(базовый уровень)

  1. сформированность представлений о роли информации и связанных с ней процессов в окружающем мире;

  2. владение навыками алгоритмического мышления и понимание необходимости формального описания алгоритмов; умением анализировать алгоритмы с использованием таблиц;

3) сформированность представлений о компьютерно-математических

моделях и необходимости анализа соответствия модели и моделируемого объекта (процесса); о способах хранения и простейшей обработке данных;

(углубленный уровень)

  1. сформированность представлений об устройстве современных компьютеров;

  2. овладение понятием сложности алгоритма, знание основных алгоритмов обработки числовой и текстовой информации, алгоритмов поиска и сортировки;

Планируемые результаты обучения

После завершения проекта «Тайны компьютера» учащиеся приобретут следующие умения:

личностные:

- умение работать в коллективе;

- проявление инициативы, активность и креативность при решении задач;

- творческие способности при оформлении своих решений;

- умение ясно, точно и лаконично "выстраивать" решение задачи;

метапредметные:

- умение применять не стандартные решения задач;

-ставить самостоятельно цели и добиваться их;

-умение планировать свое время и деятельность для решения поставленной задачи;

предметные:

- сопоставляя различные источники понимать и правильно применять понятие «кодирование» и то, что с ним связано;

- решать задачи по алгоритму кодирования Шеннона – Фано;

-умение планировать и осуществлять проектную деятельность;

-способность презентовать достигнутые результаты по проекту;

В ходе проекта участники не только приобретут необходимые знания по информатике обеспечивающие достижение образовательных результатов, требуемых государственными образовательными стандартами, но и получат возможность саморазвития, развития мыслительных умений высокого уровня, навыков совместной работы, способности к самооцениванию.

Вопросы, направляющие проект

Основополагающий вопрос

Какой информацией обладает компьютер?

Проблемные вопросы учебной темы

Как представляется информация в компьютере?

Как на самом деле кодируется информация с помощью алгоритма Шеннона – Фано?

Какова актуальность алгоритма кодирования Шеннона – Фано?

Учебные вопросы

Что такое кодирование?

Какие коды являются префиксными?

В чем состоит алгоритм кодирования Шеннона - Фано?

План оценивания

График оценивания

До работы над проектом

Ученики работают над проектом и выполняют задания

После завершения работы над проектом

1)проверка у учащихся базовых знаний;

2) предоставление учащимся критериев оценивания проектной работы;

1)обсуждение промежуточных результатов работы над проектом;

2) составление для каждой группы листа планирования групповой работы;

3)ведение таблицы продвижения в проекте;

4) работа с дидактическими заданиями, играми и тестами.

1)итоговый отчет,

2) анализ работы учеников;

3) самооценка каждого ученика;

Описание методов оценивания

1. Перед началом проекта проводится оценка начальных знаний учащихся. Во время проверки проводится мозговой штурм. Это мотивирует учащихся на проведение исследований в проекте. Учитывая цели учащихся в проекте, составляются критерии оценивания будущих работ, по которым в дальнейшем происходит контроль и самоконтроль в группах.

2. После завершения работы над проектом учащиеся подготовят отчетную презентацию к своему проекту

3. В конце проекта проводится внутригрупповая и индивидуальная рефлексия. Таким образом, оценивание нацелено на интересы учеников, происходит в течение всего проекта и направлено на развитие у них навыков высокого мышления; обучение стратегиям самообучения, коллективного обучения в малых группах, стратегиям метапознания.

Сведения о проекте

Необходимые начальные знания, умения, навыки

-Умения пользоваться инструкциями по работе с различными сервисами

-Иметь навыки поиска, обработки и представления информации, навыки работы с печатными и электронными источниками.

Учебные мероприятия

Материалы для дифференцированного обучения

Ученик с проблемами усвоения учебного материала (Проблемный ученик)

При работе с данным типом учеников будут использоваться:

  1. Дополнительные часы для консультаций.

  2. Упрощенные задания

  3. учащиеся будут выражать результаты своей проектной деятельности не в виде тестов и презентаций, а в виде устных ответов.

Ученик, для которого язык преподавания не родной

При работе с учениками, для которых язык преподавания (русский) не является родным, будут использованы:

  1. Подбор литературы, связанной с темой учебного проекта на родном языке учеников.

  2. Введение дополнительных консультативных часов, на которых вместе с преподавателем их родного языка будут рассмотрены возникающие вопросы по проекту.

  3. Двуязычные словари и он-лайн переводчики.

Одаренный ученик

При разработке проекта одаренными учениками, будут использоваться:

  1. Самостоятельный поиск и изучение информации для разработки учебного проекта

  2. Усложненные варианты заданий и расширенные исследования.

  3. Отчетностью по разработанному проекту будет являться презентация.

Материалы и ресурсы, необходимые для проекта

Технологии — оборудование (отметьте нужные пункты)

Компьютер(ы), принтер, сканер, проекционная система.

Технологии — программное обеспечение (отметьте нужные пункты)

Материалы на печатной основе

Учебники, методические пособия, хрестоматии, лабораторные пособия, справочный материал и т.д.

Другие принадлежности

Принадлежности, которые необходимо заказать или подготовить для использования в учебном проекте и которые характерны для курса обучения. Не включайте сюда обыденные материалы, которые можно встретить в каждом классе

Интернет-ресурсы

Список веб-адресов, необходимых для проведения проекта

Другие ресурсы

Приложение А. Словарь основных терминов

Алгоритм - точное описание последовательности действий, предназначенное для конкретного исполнителя и направленное на решение поставленной задачи.

Алфавит - совокупность графических знаков - букв (например, латинский, русский) или слоговых знаков (например, индийский деванагари), расположенных в традиционно установленном порядке.

Бит - наименьшая единица измерения информации в информационных системах. Термин является аббревиатурой выражения "binarydigit"(двоичный разряд). Может принимать одно из двух значений – 0 и 1.

Дерево - одна из наиболее широко распространённых структур данных в информатике, эмулирующая древовидную структуру в виде набора связанных узлов

Двоичная система счисления - это позиционная система счисления с основанием 2.

Декодирование информации - процесс восстановления сообщения из комбинации символов называется декодированием.

Длина кода - количество знаков, которое используется для представления кодируемого символа.

Знак - это элемент конечного множества отличных друг от друга элементов.

Информатика - комплексное научное междисциплинарное направление, изучающее модели, методы и средства сбора, хранения, обработки и передачи информации.

Информация - это осознанные сведения об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования.

- это продукт взаимодействия данных и методов их обработки, адекватных решаемой задаче.

Код – совокупность знаков (символов) и система определённых правил, при помощи которой информация может быть представлена (закодирована) в виде набора из таких символов для передачи, обработки и хранения.

Кодирование информации - процесс преобразования сигнала из формы, удобной для непосредственного использования информации, в форму, удобную для передачи, хранения или автоматической переработки.

Компьютер - комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.

Метод проектов - это способ достижения дидактической цели через детальную разработку проблемы (технологию), которая должна завершиться вполне реальным, осязаемым практическим результатом, оформленным тем или иным образом.

Основополагающие вопросы - это широкие, открытые вопросы, которые обращены к «большим» идеям и устойчивым концепциям. Основополагающие вопросы часто объединяют учебные предметы и помогают понять, как предметы связаны между собой.

Первая теорема Шеннона - при отсутствии помех передачи всегда возможен такой вариант кодирования сообщения, при котором среднее число знаков кода, приходящихся на один знак кодируемого алфавита, будет сколь угодно близко к отношению средних информаций на знак первичного и вторичного алфавитов

Позиционная система счисления – система счисления, в которой один и тот же числовой знак (цифра) в записи числа имеет различные значения в зависимости от того места (разряда), где он расположен.

Префикс – начало строки.

Префиксный код - код со словом переменной длины, имеющий такое свойство (выполнение условия Фано): если в код входит слово a, то для любой непустой строки b слова ab в коде не существует. Хотя префиксный код состоит из слов разной длины, эти слова можно записывать без разделительного символа.

Проблемные вопросы - учебной темы четко связаны с учебной темой и поддерживают направление исследования, заданного основополагающим вопросом. Это открытые вопросы, которые помогают ученикам показать, насколько хорошо они понимают базовые концепции учебной темы.

Сведения – это знания, выраженные в сигналах, сообщениях, известиях, уведомлениях.

Условие Фано - неравномерный код может быть однозначно декодирован, если никакой из кодов не совпадает с началом (префиксом) какого-либо другого более длинного кода.

ФГОС – федеральный государственный образовательный стандарт - совокупность требований, обязательных при реализации основных образовательных программ начального общего, основного общего, среднего (полного) общего, начального профессионального, среднего профессионального и высшего профессионального образования образовательными учреждениями, имеющими государственную аккредитацию.

Учебные вопросы - конкретные, основанные на фактах, вопросы по содержанию, ряд ответов на которые весьма узок.

Язык программирования – алфавит, грамматика и синтаксис, используемые для построения набора инструкций, заставляющих компьютер выполнять те или иные действия.

Приложение Б. Комплекс тестовых заданий

Список использованной литературы

  1. Академик. Режим доступа: http://dic.academic.ru

  2. Бекман И.Н. Информатика. Курс лекций

  3. Бородин М.Н. Информатика. Методическое пособие для учителя. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013

  4. Википедия. Режим доступа: ru.wikipedia.or

  5. Грошев А.С. Информатика. - Архангельск 2010

  6. Объем информации. Кодирование и декодирование. Режим доступа: http://elstal-internat.ucoz.ru/kollektiv/korneeva/kodirovanie_i_ dekodirovanie _informacii.pdf

  7. Открытая информатика. Режим доступа: http://doma10.ucoz.ru/index/kodirovanie_informacii/0-21

  8. Семенюк В.В. Экономное кодирование дискретной информации. - Санкт-Петербург,2001

  9. Чепкунова Е.Г. Учебное пособие для подготовки к экзамену по дисциплине «Теоретические основы информатики».– Казань: Казанский университет, 2012.

  10. GOUSPO: студенческий портал. Режим доступа: http://gouspo.ru

  11. Intel «Обучение для будущего». Проектная деятельность в информационной образовательнойсреде 21 века . - М., 2009