14. Методика обучения алгоритмизации на учебных исполнителях. Раскройте теоретические основы по теме «Алгоритмы».

Изучаемые вопросы:

 Основные требования к учебным исполнителям алгоритмов.

 Описание архитектуры учебного исполнителя.

 Типовые учебные задачи.

 Способы описания алгоритмов.

Главной целью раздела алгоритмизации является овладение учащимися структурной методикой построения алгоритмов.

Понятие исполнителя является очень важным в данной теме. Исполнитель должен сам использовать алгоритм. Рассматриваются примеры исполнителей, используя элементы беседы.

При описании любого исполнителя алгоритмов необходимо выделять следующие его характеристики: среда, режимы работы, система команд, данные. Совокупность таких характеристик можно назвать архитектурой исполнителя.

Алгоритм – понятное и точное предписание исполнителю выполнять конечную последовательность команд, приводящих от исходных данных к искомому результату. Виды: линейный, циклический, разветвляющийся, вспомогательный. Свойства: понятность, точность, конечность, дискретность, массовость. Далее смотри в учебниках.

15. Методика введения понятия алгоритм в пропедевтическом курсе информатики. Основные алгоритмические конструкции. Способы записи алгоритмов. Составьте фрагмент урока информатики в начальной школе по теме «Алгоритмы с повторениями». Какие формы организации деятельности вами использованы? Как учтены психологические особенности?

Понятие алгоритма является одним из основных в информатике.

В 1-м классе понятие алгоритма не вводится. Подведение к теме начинается во 2й четверти на 4м уроке в теме «Действия предметов». На 5м уроке дети учатся определять последовательность событий, составлять цепочку действий. Предлагаемые задания: рассказать сказку по картинкам, расставить картинки по порядку, указать стрелками правильный порядок событий и так далее.

Во 2-м классе также во 2й четверти сначала идет подготовка к изучению темы Алгоритмы: рассматриваются действия предметов, обратные действия, последовательность событий. Введение понятия алгоритм осуществляется на примере задания про Буратино: Буратино произвел много действий, которые шли в строгом порядке, то есть по определенному плану, такой порядок действий и этот план называется алгоритмом. Решение задач на составление алгоритмов, при решении задач уже появляются блок-схемы. На 5м уроке дети знакомятся с понятием ветвления. Предлагаются задачи на формирование умений составления вопросов с вариантами ответов «да» и «нет».

В 3-м классе в 1й четверти отводится 9 уроков (5 занятий новый материал, остальные подготовка к к/р и повторение). На 1м уроке повторение материала: выделение знаков действия, определение правильного порядка, формирование умений выполнять и составлять алгоритм, исправлять в нем ошибки. Дается начальное представление о вложенности алгоритмов. На 2м уроке закрепление понятия алгоритма, представления о вложенности алгоритмов, в составлении алгоритмов использование условных знаков. На 3м уроке дети знакомятся с ветвлением. На 4м вводится понятие цикла. На 5м выполнение ветвления и цикла, например, задание: набери грибов или разбери фасоль.. На 6м уроке подготовка к к/р, выполнение аналогичных алгоритмов.

В 4м классе алгоритмам уделяется много внимания, повторение вложенности, ветвления и цикла. На 4м уроке в 1й четверти знакомство с алгоритмом с параметрами. На 5м знакомство с обратными алгоритмами. Задачи на различные типы алгоритмов, активная работа с блок-схемами. Во 2й четверти знакомство с адресацией и поиском, схемой состава предмета, массивами. В 4й четверти знакомство алгоритмами – перевертышами.

Алгоритм – это понятное и точное предписание исполнителю выполнить конечную последовательность команд, приводящих к определенному результату. Свойства: дискретность, детерминированность, результативность, конечность, массовость. Способы записи алгоритмов: словесный, графический, язык программирования. Виды алгоритмов: линейный (в основе лежит команда следования), циклический (в основе команда цикл, повторение), разветвляющийся (команда ветвления).

Формы организации деятельности: индивидуальная, парная, групповая, коллективная.

Учет психологических особенностей: физкультминутка, игровая форма, наглядность.

16. Каковы подходы к раскрытию понятий «информационная модель», «информационное моделирование»? Какие основные виды моделей изучаются в курсе информатики в основной школе? Определите данные понятия. Выполните анализ изучения темы «Формализация и моделирование» по одному из учебных пособий по информатике. Подготовьте опорный конспект для проведения урока-объяснения нового материала по этой теме.

Методика информационного моделирования связана с вопросами системологии, системного анализа. Степень глубины изучения этих вопросов существенно зависит от уровня подготовленности школьников. В возрасте 14 — 15 лет дети еще с трудом воспринимают абстрактные, обобщенные понятия. Поэтому раскрытие таких понятий должно опираться на простые, доступные ученикам примеры.

Разговор с учениками по данной теме можно вести в, форме беседы. Сам термин «модель» большинству из них знаком. Попросив учеников привести примеры каких-нибудь известных им моделей, учитель наверняка услышит в ответ: «модель автомобиля», «модель самолета» и другие технические примеры. Хотя технические модели не являются предметом изучения информатики, все же стоит остановиться на их обсуждении. Информатика занимается информационными моделями. Однако между понятиями материальной (натурной) и информационной модели есть аналогии. Примеры материальных моделей для учеников более понятны и наглядны. Обсудив на таких примерах некоторые общие свойства моделей, можно будет перейти к разговору о свойствах информационных моделей.

Модель — упрощенное подобие реального объекта или процесса.

В любом случае модель не повторяет всех свойств реального объекта, а лишь только те, которые требуются для ее будущего применения. Поэтому важнейшим понятием в моделировании является понятие цели. Цель моделирования — это назначение будущей модели. Цель определяет те свойства объекта-оригинала, которые должны быть воспроизведены в модели. Процесс выделения существенных для моделирования свойств объекта, связей между ними с целью их описания называется системным анализом.

Закрепив в сознании учеников понимание смысла цепочки «объект моделирования — цель моделирования — модель», можно перейти к разговору об информационных моделях. Самое общее определение:

Информационная модель — это описание объекта моделирования.

Иначе можно сказать, что это информация об объекте моделирования. А как известно, информация может быть представлена в разной форме, поэтому существуют различные формы информационных моделей. В их числе, словесные, или вербальные, модели, графические, математические, табличные. Форма информационной модели также зависит от цели ее создания. Примеры графических моделей: карта местности, чертеж, электрическая схема, график изменения температуры тела со временем. Одной из самых распространенных форм представления информационных моделей являются таблицы. Приведение данных к табличной форме является одним из приемов систематизации информации — типовой задачи информатики.

Формализация — это замена реального объекта или процесса его формальным описанием, т. е. его информационной моделью.

Тема: Формализация и моделирование.

Класс: 9.

Задачи: 1) ввести понятие модели, ее основных видов (натурные и информационные), моделирование, формализация;

2) развитие внимания, памяти, мышления, речи;

3) воспитание познавательного интереса к предмету.

Оборудование: ПК, мультимедийный проектор, презентация, предметы для демонстрации примеров моделей.

Ход урока:

1) Организационный момент. Сообщение темы и целей урока.

2) Объяснение нового материала. Моделирование – деятельность человека по созданию модели. Модель – упрощенное подобие реального объекта Модели: 1) натурные или материальные, 2) информационные или информационное описание объектов моделирования. Информационные модели: вербальные (описание объекта моделирования на естественном языке), графические (карты, схемы, чертежи, графики), табличные (таблицы типа О-С, О-О. двоичная матрица), математические (количественные характеристики и связь между ними).

Объекты моделирования: материальные, явления природы, процессы.

Назначение модели: ограниченная замена реального объекта, использование модели для прогноза поведения реального объекта.

Формализация – результат перехода от реальных свойств объекта моделирования к их формальному обозначению в определенной знаковой системе.

3) Заключительная часть. Фронтальный опрос. Домашнее задание.

17. Технологии обработки текста. Текстовые редакторы, изучаемые в курсе информатики в основной школе. Данные, обрабатываемые текстовыми редакторами (объекты документов, их свойства). Среда текстового редактора. Режимы работы, используемые команды.

Область применения: подготовка необходимых документов простой структуры.

Теоретические основы

Технология обработки текста (14 часов): понятие текста и его обработки, текстовый редактор, запись и считывание файлов с диска, вывод на принтер.

Необходимо раскрыть функции текстового редактора, кодирование текстовой информации (до работы с текстом), раскрыть понятия шрифта и его основных характеристик (начертание, размер, вид…), основные элементы текста (символ, слово, абзац, предложение).

Аппаратное обеспечение: клавиатура, сканер, принтер.

Программное обеспечение: от простых до сложных текстовых редакторов (например, от Лексикона до MS Word).

Рекомендуемая последовательность изложения:

1. Поиск, запуск программы, обращение за справкой.

2. Набор русского текста, смена регистров, знаков препинания.

3. Смена языка.

4. Простые приемы: Del, Backspace, режим вставки и замены.

5. Открытие файла с текстом, перемещение по нему.

6. Редактирование текста: поиск и исправление ошибок, разрыв строк и слияние.

7. Сохранение документа.

8. Установка параметров формата.

9. Работа с фрагментами, со шрифтами.

10. Поиск и замена.

11. Работа в многооконном режиме.

12. Создание и редактирование таблиц.

13. Форматирование гиперссылок.

Методы: словесный (беседа, рассказ), наглядный (работа с книгой, демонстрация работы в текстовом редакторе, демонстрация презентации), практический (работа за компьютером).

Формы контроля: опрос, тест, лаба, практическая.

Практическая обучающая работа MicrosoftWord.  «Использование гиперссылок в документах».

Задание «Пример создания гиперссылки».

1. Набрать следующие тексты, сохраняя их в отдельных файлах. Имена файлов соответствуют названиям текстов.  Пряноароматические овощи

Такие овощи выращиваются в огороде и используются для приготовления блюд, чтобы придать им аромат. Биологическая ценность таких овощей не столь важна, однако многие из них обладают лечебными свойствами. К наиболее распространенным видам пряноароматических овощей, которые можно вырастить в огороде, относятся укроп, анис, мелисса, мята, фенхель и т.д.

Укроп

Укроп выращивают для получения молодой зелени, которую используют как в свежем, так и в консервированном виде. В укропе содержится витамин С и эфирные масла. ОН возбуждает аппетит, обладает мочегонными свойствами и устраняет пучение живота. Анис

Анис используется в медицине многие тысячелетия. Семена или эфирные масла аниса - составной компонент лекарств против кашля и простуды. В значительной степени он употребляется при изготовлении кондитерских изделий, печения, при консервировании овощей и производстве ликеров. Аналогичными свойствами обладает и фенхель, который легче выращивать, а по своим качествам он не уступает анису.

Мелисса

Лимонный привкус и аромат мелиссы лекарственной определят сферу использования этого растения: там, где требуется лимонная цедра или лимонный сок. В листьях мелиссы содержатся эфирные масла и дубильные вещества. С помощью мелиссы ароматизируют уксус, майонез, мясные блюда, салаты, супы и соусы. Лечебные свойства у мелиссы аналогичны мяте: мелисса предотвращает вздутие кишечника, снижает давление и снимает мигрень. Из свежих и сушеных листочков готовят превосходный освежающий чай.

Мята

Сушеные листья мяты перечной используют при приготовлении самых различных блюд. Она вызывает аппетит, устраняет пучение живота, оказывая тем самым благотворное воздействие на весь пищеварительный тракт, а также устраняет желудочные боли. Мята используется в виде лечебного чая (отваров) прежде всего при заболеваниях печени и желчного пузыря.

Фенхель

Фенхель (укроп аптечный) - распространенная приправа. Помимо использования в домашнем хозяйстве, он применяется в пищевой промышленности при выпечке печения и кондитерских изделий. Эфирные масла, содержащие в фенхеле, благотворно действуют на пищеварительный тракт.

2. Нужно связать эти тексты в гипертекст. Для этого в первом тексте выделить слово "укроп". В меню Вставка выбрать команду Гиперссылка. На экране появится окно диалога Добавление гиперссылки, в котором нужно найти необходимый файл. 

3. Щелкнуть по кнопке ОК, и слово "укроп" изменит цвет и станет подчеркнутым.

4. Повторить эти действия для слов: анис, мелисса - из первого документа, а затем для названия овощей, встречающихся в других документах. Названия каждого овоща связывайте с названием соответствующего файла.

5. После того,  как все названия овощей окажутся выделенными цветом и подчеркиванием, установить курсор на любой из них. Если курсор изменит свою форму и станет похож на правую руку с вытянутым указательным пальцем, значит, все сделано правильно. Задержите курсор на слове "укроп", рядом появится табличка с полным именем файла, который связан с этим словом. При щелчке по этому слову загрузится файл Укроп.doc.

6. В загрузившемся файле появится панель инструментов Веб-узел.  Вернитесь к исходному тексту, щелкнув по кнопке со стрелкой Назад. Слово "укроп" изменило цвет. Это означает, что эту ссылку просмотрели.

7. Выполните п.4-5 с другими словами.

Удаление или изменение гиперссылки

Щелкнуть по гиперссылке правой кнопкой мыши и выбрать в контекстном меню команду Гиперссылка, в сплывающем меню выбрать команду Изменить гиперссылку. На экране появиться диалоговое окно Изменение гиперссылки. Для изменения нажмите кнопку Удалить ссылку.

18. Технологии обработки графики. Графические редакторы и их классификация. Данные, обрабатываемые графическими редакторами (виды графических изображений, объекты растровых и векторных изображений, их свойства). Среда графического редактора. Режимы работы, используемые команды.

Область применения: создание научной, деловой, конструктивной, иллюстративной, художественной, рекламной графики и компьютерной анимации (рисунков, схем, чертежей, диаграмм, анимации) работа с характеристиками графических объектов.

Теоретические основы

Представление изображений в памяти компьютера. Рассмотрение видов представления изображений на компьютере: растровый и векторный.

Растровый подход предполагает разбиение изображений на маленькие одноцветные элементы – видеопиксели, которые склеиваясь, дают общую картину. В таком случае видеоинформация представляет собой перечисление в определенном порядке цветов этих элементов.

Векторный подход разбивает всякое изображение на геометрические элементы: отрезки прямой, эллиптические дуги, фрагменты прямоугольника, окружности, области одной закраски и т. д. их положение и форма задается в системе координат. При таком подходе видеоинформация – это математическое описание перечисленных элементов в системе координат, связанных с экраном дисплея.

Информация в видеопамяти представляет собой совокупность кодов цвета каждого пикселя экрана. Принцип получения различных цветов: смешивание красного, зеленого и синего. В коде пикселя должна содержаться информация об интенсивности (яркости). Также рассматривается кодирование цветов и глубина цвета.

Аппаратное обеспечение: сканер, монитор, принтер.

Программное обеспечение зависит от возможностей образовательного учреждения и характера выполняемых заданий. Примеры графических редакторов: Paint (основной для школы), GIMP, Adobe Photoshop, Core Draw.

19. Технологии обработки числовой информации. Области применения электронных таблиц (ЭТ). Среда табличного процессора. Режимы работы, система команд. Данные в ячейках ЭТ. Методы адресации в ЭТ. Другие программные средства обработки числовой информации.

Область применения: выполнение вычислений, математическое моделирование, использование ЭТ в качестве БД.

Теоретические основы

Двоичная СС, представление чисел в памяти ПК, табличные расчеты и ЭТ, структура ЭТ, типы данных, адресация абсолютная и относительная, встроенные функции ЭТ, методы работы с ЭТ, оформление ЭТ, использование диаграмм.

Аппаратное обеспечение: клавиатура.

Программное обеспечение: электронный калькулятор, ЭТ.