www.referat-web.com Бесплатно скачать - рефераты, курсовые, контрольные. Большая база работ.
Викладання теми "Історія інформатики" в школі
ВСТУП
РОЗДІЛ 1. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГІЧНІ ЗАСАДИ ВИКЛАДАННЯ ТЕМИ «ІСТОРІЯ ІНФОРМАТИКИ» В ШКОЛІ
1.1 Роль історії науки при вивченні дисциплін навчального плану загальноосвітніх закладів
1.2 Принцип історизму в навчанні інформатики та психолого-педагогічні передумови його реалізації
РОЗДІЛ 2. МЕТОДИЧНІ ПІДХОДИ ДО РЕАЛІЗАЦІЇ ПРИНЦИПУ ІСТОРИЗМУ ПРИ ВИКЛАДАННІ ТЕМИ «ІСТОРІЯ ІНФОРМАТИКИ» В ШКОЛІ
2.1 Методологічні аспекти викладання теми «Історія інформатики» в навчально-виховному процесі
2.2 Історичний підхід при вивченні різних тем інформатики
2.3 Застосування соціальних сервісів Інтернет у навчанні інформатики в школі
РОЗДІЛ 3. ПРАКТИЧНЕ ВПРОВАДЖЕННЯ ІКТ НА ЕТАПАХ ПЕДАГОГІЧНОГО ЕКСПЕРИМЕНТУ
3.1 Організація і методика дослідження
3.2 Опис формуючого експерименту
3.3 Педагогічний експеримент та аналіз результатів експерименту
РОЗДІЛ 4. ОХОРОНА ПРАЦІ
4.1 Санітарно-гігієнічні вимоги до організації навчальної роботи з використанням комп'ютерної техніки
4.2 Розрахунок фактичної освітленості приміщення
ДОДАТКИ
ВИСНОВКИ
ЛІТЕРАТУРА
Інформатика – зовсім молода наука, яка розвивається стрімкими темпами і досі перебуває в стані свого становлення. Це безумовно впливає на зміст, форми і методи викладання шкільної дисципліни інформатики. З одного боку, зміст шкільної освіти з інформатики дуже швидко коригується в змозі встигнути за розвитком науки; з іншого боку, новітні інформаційно-комунікаційні технології, які породжує розвиток інформатики, значно змінюють характер усієї освіти, і в тому числі освіти з інформатики. В своїй роботі ми зробили спробу дослідити, як сучасні соціальні сервіси Інтернету впливають на вивчення історії інформатики в школі. В шкільній інформатиці ця тема мало розкривається і звичайно зводиться до розгляду історії розвитку обчислювальних засобів та засобів ЕОМ. Нерідко питання історії інформатики сприймаються і подаються вчителями як другорядні, їх вивчення майже не пов’язується з іншими змістовними лініями курсу, а викладення навчального матеріалу носить реферативний характер. Отже, актуальність нашого дослідження визначається низкою наступних факторів:
- наука інформатика ще перебуває в стадії свого активного формування, і сучасні школярі – це покоління, яке буде продовжувати становлення інформатики як науки, а значить, продовжуватиме створювати її історію;
- історія інформатики утворюється разом з розвитком самої науки інформатики, і вивчення історії інформатики не може відбуватися традиційними методами, без використання останніх надбань науки і технологій;
- розвиток інформаційно-комунікаційних технологій створив нові, так звані соціальні сервіси Інтернету, які мають могутній вплив на розвиток освіти (в педагогіці з’явився термін „освіта WEB 2.0”);
- в історії інформатики існує багато „білих плям”, а також подій і фактів, які потребують осмислення і переосмислення.
Об'єкт дослідження - процес навчання інформатики в школі.
Предмет дослідження - соціальні сервіси Інтернету як засіб викладання теми «Історія інформатики» в школі.
Мета дослідження - теоретично обґрунтувати і експериментально перевірити ефективність використання соціальні сервісів Інтернету при викладанні теми «Історія інформатики» в школі.
Гіпотеза дослідження. У своєму дослідженні ми виходимо з припущення про те, що застосування соціальних сервісів Інтернет при вивченні інформатики сприяє підвищенню мотивації і результативності навчання, оволодінню учнями навичок ефективного, осмисленого застосування нових інформаційних технологій за таких умов:
- Розробки уроків з урахування вікових і індивідуальних особливостей учнів;
- систематичності проведення занять;
- наявність початкових навичок роботи в мережі Інтернет.
Завдання дослідження:
1) На основі аналізу наукових джерел з теми дослідження розкрити сутність розвитку соціальних сервісів Інтернету та їх вплив на розвиток освіти.
2) Теоретично обґрунтувати необхідність використання технологій WEB 2.0 в процесі навчання інформатики.
3) Експериментально перевірити вплив системи використання соціальних сервісів Інтернет при викладанні теми «Історія інформатики» в школі.
Методи дослідження: аналіз наукової літератури з теми дослідження, аналіз та узагальнення масового і передового педагогічного досвіду, спостереження, вивчення учнівських робіт, педагогічний експеримент, методи математичної статистики.
РОЗДІЛ 1. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГІЧНІ ЗАСАДИ ВИКЛАДАННЯ
ТЕМИ «ІСТОРІЯ ІНФОРМАТИКИ» В ШКОЛІ
1.1 Роль історії науки при вивченні дисциплін навчального плану
загальноосвітніх закладів
Система освіти являє собою особливу сферу соціальної практики, в якій, з одного боку, здійснюється відтворення накопичених у минулому знань, а з іншого – закладається і визначається образ майбутньої життєдіяльності як окремої особистості, так і всього суспільства в цілому, маючи подвійну часову спрямованість: і в минуле, і в майбутнє. Тому поза широкою історичною перспективою, поза всім контекстом, що зв'язує чинники сучасності з фактами минулого в розвитку дидактики, сама сучасність не може бути вірно з'ясована й об'єктивно оцінена. Залишаються нерозкритими глибинні механізми, що утворилися в далекому минулому, але які діють сьогодні та визначають майбутнє сучасної освіти. Не можна оцінити перспективу й навіть логічну структуру будь-якої дидактичної теорії без знання її генезису, її історії зародження й становлення. Лише на основі знання конкретних історико-методичних фактів розвитку сучасної методичної і психолого-педагогічної науки можна не тільки отримати нові знання про характер плину досліджуваних дидактичних явищ і процесів, розкрити їх закони й закономірності, але й зробити певне передбачення їхнього майбутнього. Тому для адекватного пізнання та оцінки проблем методичної науки, вироблення ефективних наукових стратегій у галузі координації інноваційних процесів у системі середньої освіти необхідна побудова історично зумовленої моделі дидактики.
Робота в області вивчення історії науки полягає в аналізі шляхів розвитку науки, закономірностей руху наукових знань у їхньому зв'язку з історією розвитку суспільства. Вернадський побачив у ній самостійну область наукового знання зі своїми задачами, методами, проблемами, вчений вважав, що історія науки є найважливішою сполучною ланкою між природознавством і філософією і має першорядне значення для формування наукового світогляду. Розкрити історію становлення, розвитку і трансформації наукового світогляду, рушійні сили і механізми корінних зрушень у представленні людини про світ і його місце в ньому, простежити в деталях конкретні форми й обставини, у яких відбувалися ці зрушення, переломи, перебудови в науковій картині світу - так розумілася вченим мета і призначення історії науки і техніки. Розкриваючи минуле, вона (історія) допомагає вченому зрозуміти сьогодення, побачити перспективу, охопити поглядом усі поле науки, усвідомити її як живе ціле, що розвивається, оцінити її роль у суспільстві і її відносини з іншими сферами людської діяльності.
Історія науки розглядалася багатьма вченими як невід'ємна частина соціальної теорії. Основи і рушійні сили наукового пізнання укладені в практичній діяльності людства; науковий світогляд складається і трансформується разом зі змінами в житті суспільства; розвиток науки тісним образом зв'язаний з розвитком філософії й інших форм духовної культури.
Роль обдарованих особистостей в історії науки говорить про те, що прогрес науки здійснюється через їхню діяльність, вони можуть служити як би його ступінями, віхами. У численні задачі історії науки вчені також уключають вивчення історії ведучих проблем і галузей науки, історію науки окремих країн, історію методів наукового дослідження, наукових шкіл. Для Вернадського як для натураліста-емпірика є аксіомою, що всі прояви історичного ходу розвитку знань не випадкові, а настільки ж підлеглі вазі і мірі, як рух небесних світил або хід хімічних реакцій.
Цінність історії науки і її значимість неодноразово підкреслювалася вченими різних наукових спрямувань. Історія науки є однією з форм з'ясування наукової істини. Особливо її значення і роль зростають у період крутого ламання наукових представлень, або наукових революцій (1, с.250). При крутому переломі понять і їх усвідомленні неминуче виникає бажання зв'язати їх з минулим. Часто історичне розуміння є єдиною можливістю швидкого проникнення в наукову думку і єдиною формою критичної оцінки, що дозволяє відокремити важливе і стале у величезному матеріалі цього роду, що відтворюється людською думкою. Адже значна частина цього матеріалу має перехідне значення і швидко зникає, і чим швидше це буде осмислено, тим швидше відбуватиметься рух нашої думки, ріст нового наукового світорозуміння (2, с. 241). Дійсно, глибокий історичний аналіз може допомогти з'ясуванню того, наскільки сучасні представлення погоджуються з накопиченим історичним досвідом, знаннями вже перевіреними і підтвердженими, що тим самим сприяє прискоренню "сприйняття нового". Крім наукового значення "як однієї з форм з'ясування істини", як "знаряддя досягнення нового" історія науки і техніки має так само й ідеологічне значення. Вона допомагає виявити досягнення і значення наукової думки і творчої наукової праці всього народу. Широке охоплення знань усього народу має першорядне значення для його самосвідомості. А усвідомлення народом свого буття, свого значення і положення є, може бути, найбільшою силою, що рухає життя. (1, с. 251).
Історія розширює перспективи фахівця, вона дозволяє досліджувати внутрішній світ і спонукальні причини творчості чудових людей минулого. Вона дає можливість учитися на уроках минулого й у такий спосіб удосконалювати свою діяльність. Саме віднесеність сучасного стану науково-методичного пізнання до цілісності пізнавального історичного процесу, тільки вивчення у перспективі його історії в цілому та у співставленні з генетично попередніми станами дозволяє виявити всі чинники історичного розвитку, які зумовили сучасний стан методики. За останні роки в усьому світі спостерігається підвищений інтерес до історії науки. Це особливо відчувається на зламі століть, тисячоліть, коли з’являється підсвідоме прагнення "підводити підсумки". Ця тенденція явно виражена у виданнях типу "Підсумки століття", "Підсумки науки" і ін.
Для країн СНД причиною активного інтересу до історії науки є падіння заборон і цензури. Учені й фахівці протягом десятиліть були змушені зберігати свої спогади про минулі події, особливо - про події, пов'язані з репресіями, яким піддавалися наука й передові вчені в роки радянської диктатури. Поруч з вченими-генетиками особливо жорстких утисків зазнавали і вчені-кібернетики, що знайшло відображення в сучасній інформатиці. Тепер ці люди мають можливість висловитися.
Знання історії будь-якої науки дуже важливе для цілісного її розуміння, адже бачення ретроспективи часто уможливлює бачення перспективи. Принцип історизму - один з дуже важливих дидактичних принципів, оскільки логіка викладення навчального матеріалу часто співпадає з логікою розвитку науки, що викладається. Освітня модель часто базується на покроковому історичному екскурсі, при якому процес навчання являє собою не просто кількісне накопичення знань, а обов’язково на різних етапах навчання відкриває якісно нові й історично обумовлені наукові надбання. Учень протягом всього періоду навчання поступово отримує порції інформації, які відображають наукову думку в певний період часу. Ця інформація структурована таким чином, що відображає реальну історичну картину розвитку наукового пізнання певного явища чи об’єкту.
Проілюструємо це на прикладах.
Приклад 1. Вивчення поняття атому.
Процес вивчення будови атому вивчається з урахуванням історичного аспекту. На початковому етапі учням пропонується визначення атому як найменшої неподільної частинки (рис. 1.1). Пізніше вивчається планетарна модель атому з електронами, що рухаються по орбіті навколо ядра, подібного до Сонця (рис. 1.2). На наступному етапі вивчається модель Нільса Бора (рис. 1.3), згідно якої енергія, що вивільнюється чи поглинається, є результатом переходу електрона з одного стану в інший. У старшій школі вивчається квантова будова атома. (рис. 1.4).
Рис. 1.1
Рис. 1.2
Рис. 1.3
Рис. 1.4
Розглядаючи розвиток наукової думки стосовно поняття атому, можна відмітити її відповідність логіці викладення цього поняття в шкільній програмі. Ломоносов пояснив сутність атому як найменшої неподільної частинки. Пізніше Резерфорд представив планетарну модель атому, згодом Нільс Бор запропонував свою модель, що так і називається “модель Нільса Бора”. На сучасному етапі розглядають ідею квантування. Виявилося, що багато величин, що вважалися безперервними, мають дискретний ряд значень. На базі цієї ідеї виникла квантова механіка, що описує закони поводження мікрочастинок.
Приклад 2. Поняття світла.
Оптика відноситься до таких наук, первісні представлення яких виникли в далекій давнині. Протягом своєї багатовікової історії вона зазнавала безперервного розвитку і в нинішній час є однією з фундаментальних фізичних наук, збагачуючись відкриттями нових явищ і законів. Поняття світла в загальноосвітній школі вивчається з урахуванням історії його розвитку. Початковим уявленням про світло є пряма лінія, на основі цього факту формулюються закони: прямолінійність поширення світла; явище відображення світла і закон відображення; явище переломлення світла; фокусуюча дія увігнутого дзеркала. На наступному етапі вивчається хвильова оптика, в старшій школі має місце квантова оптика, квантово-хвильовий дуалізм.
Дійсно, розвиток наукової думки в даній області зумовив сьогоднішню шкільну програму з фізики. Евклід є основоположником вчення про прямолінійне поширення світла (300 років до н.е.). Виявлені Евклідом закономірності збереглися й у сучасній геометричній оптиці. У ті ж роки були відкриті наступні факти: прямолінійність поширення світла; явище відображення світла і закон відображення; явище переломлення світла; фокусуюча дія увігнутого дзеркала. Древні греки поклали початок галузі оптики, що одержала пізніше назву геометричної. (Рис. 1.5)
Рис. 1.5
На базі численних дослідних фактів у середині XVІІ століття виникають дві гіпотези про природу світлових явищ: корпускулярна (світло є потік частинок, що викидаються з великою швидкістю тілами, які світяться); хвильова (світло представляє собою продовжні коливальні рухи спеціального світлоносного середовища - ефіру – що збуджується коливаннями часток тіла, яке світиться). Весь подальший розвиток вчення про світло аж до наших днів – це історія розвитку і боротьби цих гіпотез, авторами яких були І. Ньютон і Х. Гюйгенс. Погляди на природу світла в XІХ-XX сторіччях розвивалися і 1900 р. німецький фізик Планк висунув гіпотезу про квантовий характер випромінювання (випромінювання світла носить дискретний характер, поглинання відбувається теж дискретно-порціями, квантами). У 1913 р. датський фізик Н. Бор опублікував теорію атома, у якій об'єднав теорію квантів Планка-Ейнштейна з картиною ядерної будівлі атома. Таким чином, з'явилася нова квантова теорія світла, що народилася на базі корпускулярної теорії Ньютона. У ролі корпускули виступає квант. З виникненням квантової теорії з'ясувалося, що корпускулярні і хвильові властивості є лише двома сторонами, двома взаємозалежними проявами сутності світла. Обидві ці моделі можуть бути використані одночасно, і в залежності від умов перевага віддається одній з них (2).
Велику цікавість представляє історія розвитку диференціально-інтегрального числення. Цей розділ є особливо складним для розуміння, але у випадку, коли він викладається з урахуванням історії, яку пройшла дана наука до сучасних представлень, ефективність навчання значно підвищується. Про це свідчить досвід відомого харківського вченого і педагога В.О. Марченка.
При представлення матеріалу в історичному ракурсі у учнів з’являється можливість з’ясувати причинно-наслідковий характер наукових відкриттів, їх закономірності, пережити їх, відстежити градацію людського розуму, робити анонси та творчо розвиватися і збагачувати власний кругозір.
Слід також відзначити, що реалізація принципу історизму сприяє посиленню загальноосвітньої значущості шкільного курсу інформатики, а також має велике виховне значення через формування патріотизму, любові до своєї батьківщині, розвитку національної самосвідомості. Розглядаючи питання історії інформатики, треба відмітити, що ця нова область - одне з найбільших досягнень 20-го століття. Виникла вона в середині століття і одразу розвивалася з надзвичайною швидкістю й до кінця століття дала людям такі могутні засоби обробки та передачі інформації, які дозволяють із повною підставою говорити про нову технічну революцію. Ці чудові, фантастичні засоби можуть принести людям благополуччя, статок, фізичне й духовне процвітання. Однак, у той же час, вони таять у собі більші небезпеки, подібно іншим великим досягненням людського розуму (атомна енергія, генетика і ін.). Вивчаючи історію інформатики, життя й діяльність її головних діючих осіб, їхні удачі й помилки, ми, ймовірно, зможемо точніше вибирати напрямок подальших досліджень і розробок, попереджати небажані наслідки.
Одна з європейських робочих груп програми ESPRІ, що займається новітніми інформаційними технологіями й базується в одному з університетів Греції, вибрала своїм девізом: "USE POWER ІNTELLІGENTLY" (силу використовуй порядно), а в якості логотипу - картинку, що зображує міф про Дедала і Ікара. Це попередження із древньої історії дуже актуальне в наші дні й повинне стати девізом кожного фахівця. Дослідження з історії інформатики ведуться досить широко в передових країнах світу. З 1978 року в США виходить солідний щоквартальний журнал "ІEEE Annals of the Hіstory of Computіng"(Літопис із історії комп’ютерів). З'являються цікаві, глибокі монографії, написані досить кваліфікованими авторами. Проводяться представницькі міжнародні конференції по різних аспектах історії інформатики. Так, у Франції, починаючи з 1986 року, кожні 3 роки організовуються конференції "Hіstoіre de lіnformatіque" (Історія інформатики), які супроводжуються виставками по історії комп'ютерів. П’ята конференція цієї серії проходила у квітні 1998 року в Тулузі. У серпні 1998 р. у Падерборне (Німеччина) була організована міжнародна конференція по історії комп'ютерів. Вона проходила на базі спеціального архітектурно-музейного комплексу "MuseumsForum", побудованого Хансом Ніксдорфом, успішним підприємцем і меценатом. Цікаво відзначити, що вихідний фонд цього музею обчислювальної техніки склала особиста колекція Никсдорфа. Починаючи з 1994 року, у рамках Міжнародних Конгресів ІFІ проводяться спеціальні сесії "Pіoneer Day" (і відповідні виставки), де доповідаються й демонструються роботи першовідкривачів обчислювальної науки й обчислювальної техніки. Чергова сесія "Pіoneer Day" проходила у вересні 1998 року в Будапешті, під час XV ІFІ World Computer Congress.
У Росії слід зазначити роботи таких істориків науки, як І.О. Апокин (5-6, с. 400), В.Б. Бірюков (9, с. 7-45.), М.Г. Гаазе-Рапопорт (10, с. 46-85). Значний внесок у дослідження з історії інформатики й кібернетики належить Г.Н. Поварову (див., наприклад, (11,12, с. 96, с 137-152.)). Російські переклади робіт Норберта Вінера видані за редакцією Г.Н. Поварова.
У Україні, в Києві, професор Б.Н. Маліновський опублікував в 1993- 1998 роках кілька книг по історії радянського комп’ютеробудування (13, с. 128). У жовтні 1998 року в Києві відбувся Міжнародний симпозіум "Комп'ютери в Європі. Минуле, сьогодення, майбутнє" (16, с. 480).
Отже, розглядаючи питання вивчення історії інформатики, треба відмітити його актуальність. Оцінити перспективу й навіть логічну структуру науки інформатики без знання історії її виникнення й становлення не можна. Швидкі темпи розвитку інформаційно-комунікаційних технологій зумовлюють необхідність постійного оновлення змісту освіти з даної тематики. З позицій принципу історизму методологічний, гносеологічний і дидактичний потенціал методики навчання інформатики розкрито не повністю. Тому увагу спеціалістів з дидактики і методики навчання інформатики привертають до себе нереалізовані можливості зазначеного перспективного підходу. Цей історичний інтерес представників методичної науки детермінується соціальними потребами, які відображають специфіку сучасного етапу науково-технічного прогресу, а саме електронно-комунікативної та технологічної революції у контексті гуманізації й гуманітаризації суспільства. Адже адекватно зрозуміти та оцінити специфіку сучасних проблем методики, структуру і функціонування сучасного методичного пізнання можна лише розглядаючи його як певний етап і результат історичного розвитку з урахуванням наступності, генетичних зв'язків, відношень і залежностей від попередніх станів в еволюції методичних ідей, думок і концепцій.
1.2 Принцип історизму в навчанні інформатики та психолого-
педагогічні передумови його реалізації
Методологічною основою розуміння сутності і закономірностей складних об'єктів, дидактичної теорії і практики, які розвиваються, є принцип історизму, що є одним із компонентів діалектичного методу, який розглядає минуле, сучасність і майбутнє цих об'єктів, явищ і процесів у діалектичній єдності, виходячи не тільки з їх динаміки і мінливості в часі, але саме з їх розвитку, тобто незворотної, спрямованої і закономірної зміни явищ і процесів реальної шкільної практики, яка визначає напрямки і характер їх історичної трансформації. На жаль, в педагогічній літературі реалізації цього принципу приділяється недостатня увага. Успішність реалізації принципу історизму залежить від розуміння його ролі у вивченні навчального предмету, усвідомлення його образотворчих і розвиваючих можливостей (17, с. 25).
Принцип історизму висуває важливі методологічні вимоги до процесу наукового пізнання, які сприяють найбільш повному і всебічному відображенню знань об'єктивних сторін і закономірностей розвитку дидактики і побудови ефективних наукових теорій. Це вимагає розглядати явища, події і процеси в історії з точки зору:
- їх внутрішньої структури як органічного цілого, як системи (системно-цілісний підхід);
- процесу (сукупностей історичних зв'язків і залежностей їх внутрішніх станів, які слідують один за одним у часі);
- виявлення і фіксування якісних змін, переходів і перетворень у їх структурі в цілому, а також виявлення джерела цих змін, переходів і перетворень;
- розкриття закономірностей їх генезису і розвитку, законів переходу від одного історичного стану до іншого, які характеризуються відповідними структурами; розкриття закономірностей наступності цих якісно різних станів, які відповідають якісно різним етапам розвитку (генетичний підхід).
Сутність принципу історизму полягає в розумінні об'єктивної дійсності як цілого, що розвивається, як складної динамічної системи об'єктів, явищ і процесів педагогічної дійсності, які виникають за певних умов під впливом певних чинників і причин, що зазнають змін, у ході яких реалізуються різні тенденції їх росту та розвитку і відкриваються різні перспективи їх майбутніх станів. Відповідно до принципу історизму, сучасність також розвивається, і в цій зміні й розвитку дидактики борються різні методологічні і методичні тенденції і виникають можливості їх реалізації, тобто сучасний стан дидактичної теорії і практики формує майбутнє середньої освіти. Застосування принципу історизму фактично означає, що необхідно постійно враховувати тенденції розвитку, наявність зародків майбутнього в сучасному стані методики, розуміти обмеженість і неповноту підходу до аналізу педагогічних явищ тільки з точки зору їх сформованого стану.
Історія завжди була невід'ємною частиною мистецтва, математики і науки. Адже історія розширює перспективи фахівця, вона дозволяє досліджувати внутрішній світ і спонукальні причини творчості видатних людей минулого. Історія дає можливість учитися на уроках минулого й у такий спосіб удосконалювати свою діяльність.
З розвитком інформаційно-комунікаційних технологій також інтенсивно розвивається методика навчання інформатики, багато положень у ній сформувалися зовсім недавно і не мають ще ані глибокого теоретичного обґрунтування, ані експериментальної перевірки. Прагнучи до цілісності і повноти методики навчання інформатики, слід комплексно представляти навчальний матеріал, пам’ятати про історичні аспекти кожної теми, вносити елементи історизму до кожного розділу методики. На наш погляд, у сформованій практиці викладання інформатики недостатньо використовується добре відомий у дидактиці принцип історизму, до того ж ми не завжди можемо погодитися з його трактуваннями. Наприклад, в аналізі підручників з інформатики читаємо приблизно наступне: "Оскільки в книгах висвітлюються питання розвитку обчислювальної техніки, можна вважати, що принцип історизму дотримується". Але проста констатація факту, що в якомусь році з'явився якийсь тип процесору, мало чим відрізняється від констатації факту, що "Волга впадає в Каспійське море". Подібний підхід не змушує учнів думати, аналізувати подію (прийняте рішення) з погляду того або іншого періоду історії. А принцип історизму повинний сприяти розвиткові критичного мислення учнів. Продемонструємо це на конкретному прикладі.
У досить цінній у методичному плані книзі О.С. Шипилевського "Этюды по информатике", що вийшла в м. Чебоксари в 1991 р., докладно розбираються різні розв’язки олімпіадних задач з програмування: дається їхній кваліфікований аналіз, обґрунтовується різниця в балах, що нараховуються за кожен варіант розв’язання. Одна з розібраних задач така:
Знайти всі позитивні чотиризначні числа abed, для яких виконуються наступні умови: а) а, b, c, d - різні цифри; в) ab~cd=a+b+c+d (тут ab і cd – двоцифрові числа).
Відразу напрошується наступне розв’язання (наведемо його на Бейсіку):
5DEFІNT A-D, Р
10FOR A=l ТЕ 9
20FOR B=0 ТЕ 9
30FOR C=0 ТЕ 9
4 0FOR D=0 TO 9
50Р=(У)*(З)*(A-D)*(З)*(B-D)*(C-D)
60ІF P=0 THEN 90
70ІF 10*A+B-10*C-Do+B+C+D THEN 90
80PRІNT А/ У; З; D
90NEXT D, З, У, А
Розбираючи наведене розв’язання, автор піддає його жорстокій критиці, відзначаючи, що для визначення шуканих чисел (усього їх буде 56) треба було перебрати 9000 варіантів, на що пішло приблизно 5 хвилин часу при роботі на шкільній ЕОМ "Агат".
Інші варіанти розв’язання можна знайти при аналізі і перетворенні умов поставленої задачі. Наведемо другий варіант.
Розкриваючи другу умову і приводячи подібні члени, одержуємо:
(10а + b) - (10с + d) = а + b + c + d à 9а – 11с = 2d.
Видно, що b зникло, тому цикл по цій змінній можна усунути. Зрозуміло, що зовсім обійтися без b не можна, тому що за умовою ми повинні шукати чотиризначні числа. Тому, перед тим як друкувати результат, потрібно "згадати" про b і виводити знайдене число тільки при тих b, що відмінні від а, c, d. Розв’язання може мати такий вигляд:
5DEFІNT A-D, P
10FOR A=l TO 9
20FOR C=0 TO 9
30FOR D=0 TO 9
40Р=(А-С)*(A-D)*(C-D)
50ІF Р=0 THEN 110
60ІF 9*A-11*C<>2*D THEN 110
70FOR B=0 TO 9
80ІF B=A OR B=C OR B=D THEN 100
90PRІNT А; У; С; D
100NEXT
110 NEXT D, З, А
Неважко визначити, що в цьому випадку проглядається 980 варіантів, програма на "Агаті" працює близько 30 секунд.
Продовжуючи подальший аналіз умов і їхнє перетворення, Юнов С. В. поступово (розглядається 6 випадків) приходить до оптимального (з точки зору економії машинного часу - у той час це було особливо актуально!) варіанту програми. Приведемо його нижче:
5DEFІNT A-D
10FOR A=2 ТО 9
20С=А-2
30D=ll-A
40FOR B=0 TO 9
50ІF B=A OR B=C OR B=D THEN 7 0
60PRІNT A; B; C; D
70NEXT В; А
У цьому варіанті перебирається всього 80 чисел, і тому останній алгоритм продуктивніший, ніж первісний (за твердженням автора згаданої книги) більш ніж в 100 разів.
Відзначаючи безумовну методичну цінність розглянутого підходу, подивимося на ефективність розглянутих алгоритмів з різних точок зору з появи і до сьогоднішнього дня.
1)Час роботи програми. На ПЭВМ "Агат" зменшився з 5 хвилин "перший варіант) до 4 секунд (шостий варіант). Звичайно, це дуже важливо, однак насамперед для малопродуктивної техніки, що і поставлялася в школи з кінця 80-х рр. минулого століття. У 1995 р. ми повторили виконання описаних вище програм на комп'ютерах ІBM PC 286 (у той час у деякі школи поставлялась саме така техніка) і одержали наступні результати: час роботи складної програми складав 4 секунди, а всіх інших - менш 1 секунди. Зрозуміло, що на сучасних комп'ютерах розходження зовсім не буде помітно.
2)Час розробки програми. Перший варіант пишеться практично миттєво будь-яким програмістом, а для одержання останнього варіанта потрібен певний час, що залежить, насамперед , від математичної підготовки програміста.
3)Читабельність програми. Перший алгоритм читається легко за умовою задачі, а для того, щоб розібратися в останньому, потрібно самостійно проробити цілий ланцюжок перетворень умов задачі.
4)Можливість адаптації програми при зміні умов задачі. Якщо у постановці задачі поміняти, наприклад, другу умову, то в першому варіанті
програми досить змінити оператор під номером 70, а в останньому потрібно повністю поміняти алгоритм.
5)Вимоги до кваліфікації розроблювача програми. Перший варіант вимагає якоїсь кваліфікації від програміста, а останній вимагає певної математичної підготовки. Помітимо, що сьогодні робота кваліфікаційного програміста на ринку праці оцінюється дуже високо.
Таким чином, саме принцип історизму може допомогти сучасним розробникам алгоритмів (інформаційних моделей) глибше зрозуміти ті ідеї і підходи, які використовувалися їхніми попередниками. При цьому зроблені вище епізоди не означають відмовлення від пошуку красивих розв’язків. Якщо "краса врятує світ”, то програмісти повинні внести свої внесок у його порятунок. (18, с. 52).
інформатика школа інтернет навчання
РОЗДІЛ 2. МЕТОДИЧНІ ПІДХОДИ ДО РЕАЛІЗАЦІЇ ПРИНЦИПУ
ІСТОРИЗМУ ПРИ ВИКЛАДАННІ ТЕМИ «ІСТОРІЯ ІНФОРМАТИКИ»
2.1 Методологічні аспекти викладання теми «Історія інформатики» в
навчально-виховному процесі
У Концепції модернізації освіти на період до 2010 року поставлена важлива задача: підготувати підростаюче покоління до життя у швидко мінливому інформаційному суспільстві, у світі, в якому прискорюється процес появи нових знань, постійно виникає потреба в нових професіях, у безперервному підвищенні кваліфікації. І важливу роль у рішенні цих задач грає володіння сучасною людиною новітніми інформаційно-комунікаційними технологіями. Задача школи - виховати покоління думаючих, відповідальних, громадян, що вміють самостійно добувати і застосовувати знання. Об’єктивно оцінити дійсність можна лише за умов цілісного представлення явища або об’єкту, з урахуванням його історичного становлення та розвитку.
Очевидно, що ми знаходимося на порозі зміни парадигми освіти. І це насамперед стосується інформаційної освіти. Нова освітня система повинна будуватися на принципах, що сприяють формуванню сучасного наукового світогляду. Розвиток інформаційних технологій, які дозволяють швидко одержувати об'ємну інформацію, відповідну змістові освіти, й інформацію, що не входить в нього, вимагає нових принципів її переробки відповідно до цілей і цінностей науки і суспільства. Це повинні бути принципи методологічного характеру, що підлягають цілісній науковій системі.
Вимоги до коректив освітньої парадигми варто віднести до теорій, до методологічних принципів, до методології як цілому, що визначає сам процес наукового пізнання, формування і розвиток наукових теорій, становлення наукового світогляду. Особливо важливо, на наш погляд, підкреслити, що визначальна риса зрілої теоретичної думки є системність - органічна єдність наукового знання. Окремо знання не може перетворитися в метод - у знаряддя одержання нового знання - поки воно не систематизовано - не представлено у вигляді і формі системи взаємозалежних теорій, яка перебуває в стані розвитку. Дуже важливою складовою змісту освіти з інформатики є викладання теми «Історія інформатики». В школі ця тема мало розкривається і звичайно зводиться до розгляду історії розвитку обчислювальних засобів та засобів ЕОМ. Враховуючи те, що наука інформатика ще перебуває в стадії свого активного формування, сучасні школярі – це покоління, яке буде продовжувати становлення інформатики як науки, а значить, продовжуватиме створювати її історію. Історія інформатики утворюється разом з розвитком самої науки інформатики, і вивчення історії інформатики не може відбуватися традиційними методами, без використання останніх надбань науки і технологій. Тому дуже актуальним і цікавим являється питання розвитку методики викладання цієї теми на уроках в школі.
Проаналізувавши курс інформатики (стандарти, програми, підручники) у загальноосвітній школі, ми з'ясували, якою мірою їхній зміст сприяє формуванню сучасних наукових представлень про інформаційні процеси. Аналіз свідчить про те, що не всі автори керуються даними положеннями, проте, автори І.І. Аргинська, Л.Г. Петерсон, В.Н. Рудницький в змісті підручників, розроблених у рамках варіативних програм, історичному матеріалові відводять не останнє місце. Все ж у сучасних підручниках інформатики тема «Історія інформатики» висвітлюється далеко не завжди, тому вчителеві доводиться самостійно складати зміст уроку з даної теми. Використання історичного матеріалу в курсі інформатики базується наступними положеннями: історичний матеріал, що вводиться на уроках, підсилює творчу активність учнів, включає їх у пошук нових способів розв’язання цікавих історичних задач. Огляд життя і діяльності великих вчених в області інформатики знайомить учнів із самим поняттям творчості, із творчістю в науці, змушуючи дитину торкнутися багатьох вирішальних моральних категорій, зв'язаних з цим процесом (19, с.42).
Окремі результати досягнень останніх століть хоча і розглядаються, однак і за формою, і за змістом виглядають, як сторонні факти і не дозволяють скласти послідовну картину. Рівень, на якому вони викладаються, часом не відповідає суті явищ. Таким чином, проблема відновлення, модернізації інформаційної освіти на основі принципу історизму представляється досить актуальною і своєчасною.
Основні труднощі реального відновлення змісту освіти з інформатики, як нам представляється, у принциповому плані, можуть бути зв'язані з наступними аспектами.
1) Навчальні плани у школі зараз перевантажені і немає можливості виділення додаткового часу для вивчення інформатики без збитку для інших дисциплін. При цьому зовсім не очевидно, що інформатику необхідно вивчати в більшому обсязі, ніж це робиться зараз. На наш погляд, вирішення цього питання пов'язано, з одного боку, з розробкою методик більш інтенсивного навчання, а з іншого боку - з виключенням деяких тем, а можливо, і розділів з навчального курсу, і заміною їх новими. Ми усвідомлюємо, що необхідно детальне пророблення будь-яких конкретних рекомендацій.
<