Текст книги "Методика обучения информатике"

М. Л. Соболева
Методика обучения информатике Лабораторный практикум

Введение

Лабораторный практикум предназначен для магистрантов очной формы обучения по направлению 44.04.01 – Педагогическое образование магистерская программа «Профильное и углублённое обучение информатике».

Практикум содержит полное описание практических работ трёх учебных дисциплин базовой вариативной части обязательных дисциплин блока 1 (Б1. В. ОД. 3): «Дидактика в обучении информатике» (Б1. В. ОД. 3.1), «Методика углублённого обучения информатике» (Б1. В. ОД. 3.2), «Методика профильного обучения информатике» (Б1. В. ОД. 3.3).

Структура каждой практической работы состоит: из цели, ожидаемых результатов выполнения, краткого теоретического материала изучаемой темы, описания практических заданий, контрольных вопросов для самопроверки, основных литературных и интернет-источников. Общее количество практических работ 27.

Новизна данного практикума заключается в полном охвате практической составляющей обучения (практических занятий) по обязательным дисциплинам методического блока, а также использовании современных образовательных технологий обучения в подготовке учителей информатики (уровень магистратуры).

В результаты обучения по обязательным учебным дисциплинам методического блока обучающиеся будут:

знать:

– содержание обучения информатике в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом (ФГОС) общего образования (уровни основного общего и среднего (полного) общего образования (ООО и СОО));

– примерные школьные образовательные программы по информатике, методики, методические подходы и методы обучения, разработанные ведущими специалистами в области методики обучения информатике;

– принципы построения методической системы обучения информатике в общеобразовательных учреждениях, ее основных компонентов (целей, содержания, методов, форм и средств обучения);

– современные технологии обучения, такие, как: технология критического мышления (ТКМ), когнитивная технология обучения, технология построения структурных схем, ментальных карт, смешанное и перевёрнутое обучение и др.;

– структуру и принципы построения развивающего урока информатики;

– особенности формирования образовательной среды по информатике в общеобразовательных учреждениях;

– требования к школьному кабинету информатики (технические, эргономические, санитарно-гигиенические и др.);

уметь:

– отбирать содержание обучения информатике в соответствии с ФГОС ООО и СОО;

– применять и адаптировать существующие программы, методики и методические подходы обучения информатике ООО и СОО;

– осуществлять экспертизу школьных учебников, электронных образовательных ресурсов;

– проектировать, разрабатывать и реализовывать образовательные программы по информатике ООО и СОО;

– разрабатывать и реализовывать индивидуальные траектории обучения в области информатики на базовом, углублённом и профильном уровнях;

– эффективно взаимодействовать со всеми участниками образовательного процесса;

– осуществлять рефлексию собственной деятельности и коррекцию методики обучения информатике ООО и СОО;

– владеть:

– различными технологиями и методиками обучения информатике общеобразовательных учреждений ООО и СОО;

– различными технологиями и методиками диагностики и оценивания качества обучения по информатике на базовом, углублённом и профильном уровнях;

– современными средствами коммуникации в профессиональной деятельности для эффективного взаимодействия со всеми участниками образовательного процесса.

Содержание учебных дисциплин (табл. 1–3):

Таблица 1

Содержание учебной дисциплины «Дидактика в обучении информатике» 11
  Разрабатывая содержание учебной дисциплины «Дидактика в обучении информатике» автор опирался на учебное пособие Кузнецова А. А. и др. Общая методика обучения информатике: Учебное пособие для студентов педагогических вузов. I часть. Москва: Прометей, 2016. 300 с.


[Закрыть]

Таблица 2

Содержание учебной дисциплины «Методика углублённого обучения информатике»

²В соответствии с Примерной программой по информатике ООО и СОО.

Таблица 3

Содержание учебной дисциплины «Методика профильного обучения информатике»

Все практические работы, вошедшие в лабораторный практикум, были апробированы в магистратуре по направлению 44.04.01 – Педагогическое образование магистерская программа «Профильное и углублённое обучение информатике» в Институте математики и информатики Московского педагогического государственного университета в течение 2015–2016, 2016–2017, 2017–2018 учебных годов.

Рекомендации по проведению практических работ по дисциплинам методического блока лабораторного практикума:

в начале обучения магистрантам предлагается выбрать индивидуальную тему (одну из содержательных линий) школьного курса информатики, на основе которой будут выполняться практические работы по дисциплинам «Дидактика в обучении информатике», «Методика углублённого обучения информатике», «Методика профильного обучения информатике».

В конце обучения по трём дисциплинам методического блока подготовки учителей информатики (уровень магистратуры) у каждого обучаемого появится ряд методических разработок по выбранной индивидуальной теме.

Раздел 1
Описание практических работ по учебной дисциплине «Дидактика в обучении информатике»

Практическая работа № 1
Разработка календарно-тематического плана по индивидуальной тематике (содержательной линии) базового курса информатики (7–9 классы)

Цель: обучить разработке календарно-тематического плана по информатике основной школы (7–9 классы).

Результат: разработанный календарно-тематический план по одной из содержательной линии курса информатики основного общего образования (ООО)

Задание: разработать календарно-тематический план по одной из содержательных линий базового курса информатики в соответствии с ФГОС ООО.

Задание необходимо оформить в электронном виде в соответствии с Приложением № 1.

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Что такое календарно-тематическое планирование?

2. В чем отличие между календарно-тематическим планированием и поурочным планированием?

3. В чем смысл дидактических единиц образовательного процесса?

Приложение № 1

КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

по информатике ___

___/____ учебного года

__Название школы___

Класс: _________

Учитель: ______

Количество часов в неделю – ____; в год – ____.

Плановых контрольных уроков – ____, практических работ – ____, лабораторных работ – ____.

Планирование составлено на основе программы ________________________ ________________________________________________________________________________

(указать документ)

Учебник ______________________________________________________________________

(название, автор, издательство, год издания)

Дополнительная литература:

Практическая работа № 2
Разработка календарно-тематического плана по индивидуальной тематике (содержательной линии) углублённого курса информатики (10–11 классы)

Цель: обучить разработке календарно-тематического плана по информатике средней школы (10–11 классы).

Результат: разработанный календарно-тематический план по одной из содержательной линии курса информатики среднего общего образования (СОО).

Задание: разработать календарно-тематический план по одной из содержательных линий углублённого курса информатики в соответствии с ФГОС СОО.

Задание необходимо оформить в электронном виде в соответствии с Приложением № 1.

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Перечислите отличия между календарно-тематическими планами базового и углублённого курсов информатики средней школы.

2. Какие бывают учебные универсальные действия (УУД) обучающихся?

3. Перечислите образовательные результаты по информатике основной и средней школы.

Приложение № 1

КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

по информатике ___

___/____ учебного года

__Название школы___

Класс: _________

Учитель: ______

Количество часов в неделю – ____; в год – ____.

Плановых контрольных уроков – ____, практических работ – ____, лабораторных работ – ____.

Планирование составлено на основе программы _______________________ ________________________________________________________________________________

(указать документ)

Учебник _____________________________________________________________________

(название, автор, издательство, год издания)

Дополнительная литература:

Тематическое планирование составил(а)

Практическая работа № 3-4
Разработка методической системы обучения по индивидуальной тематике (содержательной линии) школьного курса информатики

Цель: обучить разработке методической системы обучения информатике основной и средней школ.

Результат: разработанная методическая система обучения по одной из тематик (содержательной линии) базового и углублённого курсов информатики основной и средней школ.

Задание: разработать методическую систему обучения (МСО) по одной из содержательных линий базового и углублённого курсов информатики в соответствии с ФГОС.

Задание необходимо оформить в электронном виде в соответствии со схемой на рис. 1.2.

Пример:

За основу МСО можно взять структуру МСО А. М. Пышкало, которая представляет собой совокупность пяти иерархически взаимосвязанных составляющих: цель, содержание, методы, организационные формы и средства обучения (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Структурное представление МСО по А. М. Пышкало

Рис. 1.2. Расширенное визуальное представление МСО по информатике

Для примера, рассмотрим МСО по следующей тематике школьного курса информатики «Обработка числовой информации» в соответствии со схемой на рис. 1.2.

Целью данной МСО является формирование систематизированных знаний и умений у обучаемых средней школы по обработке числовой информации.

Так как цель МСО определяет её содержание, то содержанием МСО будет выступать перечень требований ФГОС по информатике, в частности, изучение:

• табличных расчётов и оформления электронных таблиц (столбцы, строки, ячейки);

• типов данных: числового, денежного, процентного, текстового, даты/времени;

• понятия абсолютной и относительной адресации (ссылок);

• встроенных функций: математических, логических, даты и времени;

• построения диаграмм (гистограмм, круговых, линейчатых, с областями) и графиков.

Для достижения поставленной цели, с учетом выбранного содержания МСО и совместной деятельности обучаемых и учителя, могут быть отобраны следующие методы обучения по теме «Обработка числовой информации»:

• словесные (беседа, объяснение, дискуссия);

• практические (упражнения, задания практических работ);

• наглядные (демонстрация, иллюстрация, презентация);

• частично-поисковые и исследовательские;

• решение задач;

• работа с литературой;

• выполнение индивидуальных практических заданий;

• метод проектов и др.

В зависимости от вышеперечисленного набора необходимых методов обучения могут быть выделены следующие формы учебных занятий, которые, как и все компоненты МСО, должны способствовать достижению поставленной цели. Основной формой обучения по обработке числовой информации будет являться урок, включающий в себя изучение теоретического материала, а также выполнение тестовых, практических и проектных заданий.

Последним компонентом МСО являются средства обучения, которыми могут выступать (для примера):

1) ЭОР по теме «Обработка числовой информации»;

2) презентации;

3) электронный задачник;

4) тестовая среда (набор тестов) для проверки знаний и умений у обучаемых по обработке числовой информации.

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Что является целью разработанной МСО?

2. Какой учебный материал входит в содержание МСО в соответствии с ФГОС?

3. Какие методы и формы обучения были отобраны в МСО?

4. Что является средствами обучения разработанной МСО? Приведите пример трех средств обучения.

Практическая работа № 5
Разработка проектного задания по индивидуальной тематике (содержательной линии) школьного курса информатики

Цель: обучить разработке проектного задания по информатике в школе.

Результат: разработанное проектное задание по одной из тематик (содержательной линии) школьного курса информатики.

Задание: разработать проектное задание по одной из содержательных линий базового или углублённого курсов информатики в соответствии с ФГОС.

Задание необходимо оформить в электронном виде, как описано ниже.

Тема:

Класс:

Цель:

Задачи:

Структура проектной работы:

Форма проектной работы (индивидуальная, групповая, урочная, внеурочная):

Количество часов:

Компетенции:

Этапы проектной деятельности учащихся:

Требования к проектному заданию: (по содержанию (контенту), по технологии реализации (технологические), эргономические):

Результат:

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Что является целью проектного задания?

2. Какой учебный материал входит в содержание проектного задания в соответствии с ФГОС?

3. Какие принципы, методы и формы обучения были отобраны, использованы в проектном задании?

4. Что является средствами обучения в проектном задании?

Практическая работа № 6
Анализ учебно-методических комплектов по информатике основной и средней школ

Цель: обучить анализу учебно-методических комплектов по информатике основной и средней школ.

Результат: анализ УМК по информатике основной и средней школ.

Задание: провести анализ УМК из перечня федеральных учебников по одной из содержательных линий (тематике) школьного курса информатики.

Задание необходимо оформить в электронном виде, как представлено в табл. 1.1, 1.2.

Таблица 1.1

Анализ УМК базового курса основной школы

Таблица 1.2

Анализ УМК базового и углублённого курсов средней школы

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Какие УМК входят в перечень федеральных учебников?

2. Какие УМК реализуют образовательную программу на базовом уровне курса информатики общего образования?

3. Какие УМК реализуют образовательную программу на углублённом уровне курса информатики общего образования?

4. Какие преимущества и недостатки были выявлены в результате анализа рассматриваемых УМК?

Практическая работа № 7
Поиск и анализ информации образовательного назначения по заданной тематике в сети интернет

Цель: обучить поиску, отбору и анализу информационных ресурсов образовательного назначения в сети Интернет.

Результат: созданная мультимедийная презентация, содержащая анализ отобранных информационных ресурсов образовательного назначения сети Интернет по выбранной содержательной линии (тематике) школьного курса информатики.

Задание:

1. Найти в сети Интернет образовательные ресурсы (не менее 3).

2. Проанализировать найденные ресурсы по следующим позициям:

• каким образом осуществлялся поиск (указать поисковые системы);

• на какой позиции стоит данный ресурс в перечне поисковых систем (номер страницы в поисковой системе);

• какое необходимо ключевое слово для максимально эффективного поиска;

• каким образом информация представлена на ресурсе, ее структура и форма представления;

• объем информации на ресурсе;

• качество наполнения содержания информационного образовательного ресурса;

• уровень восприятия информации (для кого предназначен данный ресурс);

• обеспечение обратной связи;

• уровень доступа (свободный, требующий регистрации и т. д.);

• рекомендации по использованию ресурса в профессиональной деятельности учителя математики или информатики.

3. Подготовить презентацию22
  Для подготовки презентации можно использовать технологию редакторов по созданию мультимедийных презентаций (например, Microsoft PowerPoint). Обязательно соблюдать эргономические требования по созданию программных средств образовательного назначения.


[Закрыть] по найденным и проанализированным информационным ресурсам образовательного назначения.

4. Подготовить выступление на 5–7 минут с использованием подготовленной презентации.

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Какие поисковые системы были использованы при выполнении поиска и отбора образовательных ресурсов из сети Интернет?

2. В каких поисковых системах наиболее эффективнее осуществляется поиск по заданным критериям? Обоснуйте свой ответ.

3. По каким критериям был произведен анализ образовательных ресурсов из сети Интернет?

Практическая работа № 8
Анализ качества программных средств учебного назначения

Цель: обучить анализу качества программных средств учебного назначения.

Результат: созданная мультимедийная презентация, содержащая анализ отобранных программных средств учебного назначения из свободного доступа сети Интернет.

Задание:

1. Найти в сети Интернет программные средства учебного назначения (предметная область: информатика). Возможно рассмотрение демоверсий программных средств (не менее трех).

2. Проанализировать найденные программные средства исходя из следующих требований 33
  Теоретический материал по выполнению заданий практической работы 8 можно найти в разделе «Теоретические материалы по дисциплине» https://el.mpgu.org/mod/ resource/view.php?id=59407


[Закрыть]:

• дидактических:

– обеспечения научности содержания;

– обеспечения доступности;

– адаптивности;

– обеспечения систематичности и последовательности обучения;

– обеспечения компьютерной визуализации учебной информации;

– обеспечения сознательности обучения, самостоятельности и активизации деятельности обучаемого;

– обеспечения прочности усвоения результатов обучения;

– обеспечения интерактивного диалога;

– развития интеллектуального потенциала обучаемого;

– обеспечения суггестивной обратной связи.

• методических;

• эргономических (табл. 1.3, 1.4.);

• программных.

3. Подготовить презентацию44
  Для подготовки презентации можно использовать технологию редакторов по созданию мультимедийных презентаций (например, Microsoft PowerPoint).


[Закрыть] по найденным и проанализированным программным средствам.

4. Подготовить выступление на 5–7 минут с использованием подготовленной презентации.

Эргономические требования к обучающим программным средствам

Таблица 1.3

Оформление

Таблица 1.4

Представление информации

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Что подразумевается под дидактическими требованиями к программным средствам учебного назначения?

2. Какие эргономические требования были учтены при анализе отобранных программных средств учебного назначения из свободного доступа сети Интернет?

3. Почему необходимо учитывать программные требования к программным средствам учебного назначения?

4. Какова роль методических требований при анализе программных средств учебного назначения?

Практическая работа № 9
Анализ и разработка тестов по индивидуальной тематике школьного курса информатики с использованием инструментальных программных средств (тестовых сред)

Цель: обучить анализу и процессу разработки и реализации контрольных тестов по темам школьного курса информатики.

Результат: анализ тестов, найденных в сети Интернет, и созданный авторский тест в тестовой среде (например, SuperTest 55
  В электронном курсе есть ссылка на дистрибутив тестовой среды SuperTest. Также можно использовать любую тестовую среду, которая имеет функциональные возможности для выполнения задания практической работы.


[Закрыть]).

Задание 1:

1. Найти в сети Интернет два теста по выбранной тематике.

2. Проанализировать найденные тесты, заполнив табл. 1.5.

Таблица 1.5

Анализ тестов

Задание 2:

1. Создать тест по выбранной индивидуальной тематике, учитывая данные анализа двух найденных тестов, в тестовой среде SuperTest (возможно использование другой тестовой среды).

Требования:

• создайте итоговый тест по выбранной тематике (не менее 20 вопросов);

• выставите шкалу оценок вручную (100–90 % – отлично, 89– 75 % – хорошо, 74–50 % – удовлетворительно, менее 50 % – неудовлетворительно);

• порядок вопросов теста должен генерироваться случайным образом;

• варианты ответов на каждый вопрос должны менять последовательность своего отображения, при этом правильный ответ остается одинаковым;

• после каждого вопроса должен быть выведен результат его решения (верно/неверно);

• после прохождения теста должен выводиться результат со статистикой его выполнения.

2. Подготовить выступление на 5–7 минут с анализом тестов и представлением авторского теста.

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Назовите виды проверочных тестов в современной дидактике. Перечислите основные принципы построения тестовых вопросов и заданий содержательного аспекта.

2. Перечислите основные принципы создания тестов в тестовых средах (например, SuperTest) программного аспекта.

Практическая работа № 10
Анализ электронных образовательных ресурсов (ЭОР)

Цель: дать представление о видах, структуре и содержании ЭОР, обучить анализу ЭОР по информатике основной и средней школ.

Результат: анализ ЭОР по информатике основной и средней школ.

Задание:

1. Найти в сети Интернет ЭОР по выбранной тематике.

2. Провести анализ выбранного ЭОР по информатике.

Задание необходимо оформить в электронном виде, как представлено в табл. 1.6.

Таблица 1.6

Анализ ЭОР по информатике

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Какие виды ЭОР существуют?

2. Какая может быть структура ЭОР по информатике?

3. Какие основные критерии оценки и анализа ЭОР выделяют?

Раздел 2
Описание практических работ по учебной дисциплине «Методика углублённого обучения информатике»

Практическая работа № 1
Анализ основных характеристик традиционной и развивающей дидактик

Цель: систематизировать знания в области фундаментальных основ традиционной и развивающей дидактик.

Результат: представленная заполненная таблица, отображающая анализ основных положений и принципов построения традиционной и развивающей дидактик.

Задание:

На основании представленных характеристик систем обучения традиционной и развивающей дидактик (табл. 2.1) отметьте их положительные и отрицательные стороны.

Таблица 2.1

Сравнительная характеристика традиционной и развивающей дидактик

Контрольные вопросы для самопроверки

1. В чем суть традиционной дидактики?

2. В чем суть развивающей дидактики?

3. Какие могут быть критерии, позволяющие выделить положительное и отрицательное в традиционной и развивающей дидактиках?