Помощь студентам в учебе
Разработка методических материалов по изучению основ искусственных нейронных сетей во внеурочной деятельности школьников старших классов
|
Введение 4
Глава 1. Анализ содержания внеурочной деятельности старшеклассников по
информатике и ИКТ 7
1.1 Понятие внеурочной деятельности ее виды, методы и формы организации 7
1.2 Особенности внеурочной деятельности по информатике и ИКТ в старшей школе 15
Выводы к главе 1 19
Глава 2. Разработка методического материала 20
2.1 Подбор содержания учебного материала для разработки внеурочных занятий старшеклассников по информатике и ИКТ 20
2.2 Разработка методических материалов для внеурочной деятельности старшеклассников по информатики и ИКТ 23
Выводы к главе 2 51
Заключение 52
Библиографический список 54
Глава 1. Анализ содержания внеурочной деятельности старшеклассников по
информатике и ИКТ 7
1.1 Понятие внеурочной деятельности ее виды, методы и формы организации 7
1.2 Особенности внеурочной деятельности по информатике и ИКТ в старшей школе 15
Выводы к главе 1 19
Глава 2. Разработка методического материала 20
2.1 Подбор содержания учебного материала для разработки внеурочных занятий старшеклассников по информатике и ИКТ 20
2.2 Разработка методических материалов для внеурочной деятельности старшеклассников по информатики и ИКТ 23
Выводы к главе 2 51
Заключение 52
Библиографический список 54
Очевидна зависимость между поведением учащихся и тем, что они делают в свободное время. Ученики, как правило, отстающие по успеваемости, не занимаются в кружках, не имеют общественных поручений, не интересуются жизнью класса и школы, что говорит о невовлеченности детей в учебный процесс. Это приводит к культурному и образовательному кризису, что в свою очередь является проблемой, которую должна решить современная школа, и этим объясняется новый взгляд на образовательные результаты.
Федеральный государственный образовательный стандарт (ФГОС) был разработан для решения этих задач. ФГОС - это ведущий инструмент модернизации существующего образования, он предъявляет новые требования к образовательному процессу в школе. Частью образовательного пространства школы является внеурочная деятельность. Внешкольная деятельность существовала всегда, но она не входила в образовательную программу. С принятием ФГОС в основной образовательной программе
школы появилась новая графа «Внеурочная деятельность».
Внеурочная деятельность школьников - это совокупность всех видов деятельности школьников, в которой в соответствии с основной образовательной программой образовательного учреждения решаются задачи воспитания и социализации, развития интересов, формирования универсальных учебных действий.
Актуальность исследования. Особое место среди внеклассных мероприятий занимает внеклассная работа по информатике. Данный вид внеклассной деятельности привлекает, прежде всего, тем, что выполняет интегративную функцию - реализует межпредметные связи с разными естественнонаучными и гуманитарными дисциплинами. Данный аспект усиливается на фоне того, что современный период развития общества обусловлен активным внедрением информационных технологий в разные стороны жизни человека, когда даже бытовые приборы оснащаются микропроцессорными устройствами. Всё более актуальным становится разработка новых систем автоматического управления, обладающих большими функциональными возможностями, которых реализованы на основе «искусственных нейронных сетей».
На данный момент «искусственные нейронные сети» (ИНС) - это современное перспективно развивающееся направление в разных областях науки: в математике, в кибернетике, в искусственном интеллекте, которое позволяет реализовать любой требуемый для процесса нелинейный алгоритм. Данная тема по своей структуре содержания очень сложна для понимания школьников, но, с другой стороны, очень интересна результативностью своей работы и областями применения.
Изучение ИНС на внеурочных занятиях позволит реализовать межпредметную связь с биологией и математикой, дополнит уже имеющиеся знания о работе и использовании алгоритмов, познакомит с понятиями робототехники и искусственного интеллекта, расширит и углубит представление о возможностях работы с базами данных, научит вычленению структуры объекта, выявлению взаимосвязей, осознанию принципов организации. Объединение вышеперечисленных понятий в изучении выбранной темы способствует всестороннему развитию детей и повышению интереса к изучению предмета информатика и ИКТ.
Этим обосновывается необходимость, проанализировать внеурочную деятельность старшеклассников, выявить основные направления содержания этого вида деятельности и на основе полученных результатов разработать методический материал для внеклассных мероприятий по информатике и ИКТ.
Объектом исследования являются внеурочные занятия школьников по информатике и ИКТ.
Предмет исследования - организация внеурочной деятельности школьников старших классов по информатике и ИКТ.
Цель исследования - разработать методический материал для обучения старшеклассников на внеурочных занятиях по теме «Искусственные нейронные сети».
Исходя из цели, мы поставили следующие задачи:
1. Изучить и проанализировать содержание внеурочной
деятельности в старшей школе.
2. Выявить особенности проведения внеурочной деятельности по
информатике и ИКТ.
3. Разработать методический план внеурочных занятий для старшеклассников по информатике и ИКТ.
4. Разработать методический материал по изучению основ искусственных нейронных сетей для внеурочных занятий учеников старших классов по предмету информатика и ИКТ.
Практическая значимость: разработанный план системы внеклассных мероприятий по теме «Искусственные нейронные сети», связанный с содержанием изучаемого материала на уроках информатики и ИКТ учеников старших классов, и все разработанные методические материалы могут использоваться учителями школ для включения в методическую программу внеурочной деятельности.
Новизна работы заключается в интеграции современных достижений в развитии науки и техники в процесс обучения, именно в школьный курс информатики и ИКТ старшеклассников.
Федеральный государственный образовательный стандарт (ФГОС) был разработан для решения этих задач. ФГОС - это ведущий инструмент модернизации существующего образования, он предъявляет новые требования к образовательному процессу в школе. Частью образовательного пространства школы является внеурочная деятельность. Внешкольная деятельность существовала всегда, но она не входила в образовательную программу. С принятием ФГОС в основной образовательной программе
школы появилась новая графа «Внеурочная деятельность».
Внеурочная деятельность школьников - это совокупность всех видов деятельности школьников, в которой в соответствии с основной образовательной программой образовательного учреждения решаются задачи воспитания и социализации, развития интересов, формирования универсальных учебных действий.
Актуальность исследования. Особое место среди внеклассных мероприятий занимает внеклассная работа по информатике. Данный вид внеклассной деятельности привлекает, прежде всего, тем, что выполняет интегративную функцию - реализует межпредметные связи с разными естественнонаучными и гуманитарными дисциплинами. Данный аспект усиливается на фоне того, что современный период развития общества обусловлен активным внедрением информационных технологий в разные стороны жизни человека, когда даже бытовые приборы оснащаются микропроцессорными устройствами. Всё более актуальным становится разработка новых систем автоматического управления, обладающих большими функциональными возможностями, которых реализованы на основе «искусственных нейронных сетей».
На данный момент «искусственные нейронные сети» (ИНС) - это современное перспективно развивающееся направление в разных областях науки: в математике, в кибернетике, в искусственном интеллекте, которое позволяет реализовать любой требуемый для процесса нелинейный алгоритм. Данная тема по своей структуре содержания очень сложна для понимания школьников, но, с другой стороны, очень интересна результативностью своей работы и областями применения.
Изучение ИНС на внеурочных занятиях позволит реализовать межпредметную связь с биологией и математикой, дополнит уже имеющиеся знания о работе и использовании алгоритмов, познакомит с понятиями робототехники и искусственного интеллекта, расширит и углубит представление о возможностях работы с базами данных, научит вычленению структуры объекта, выявлению взаимосвязей, осознанию принципов организации. Объединение вышеперечисленных понятий в изучении выбранной темы способствует всестороннему развитию детей и повышению интереса к изучению предмета информатика и ИКТ.
Этим обосновывается необходимость, проанализировать внеурочную деятельность старшеклассников, выявить основные направления содержания этого вида деятельности и на основе полученных результатов разработать методический материал для внеклассных мероприятий по информатике и ИКТ.
Объектом исследования являются внеурочные занятия школьников по информатике и ИКТ.
Предмет исследования - организация внеурочной деятельности школьников старших классов по информатике и ИКТ.
Цель исследования - разработать методический материал для обучения старшеклассников на внеурочных занятиях по теме «Искусственные нейронные сети».
Исходя из цели, мы поставили следующие задачи:
1. Изучить и проанализировать содержание внеурочной
деятельности в старшей школе.
2. Выявить особенности проведения внеурочной деятельности по
информатике и ИКТ.
3. Разработать методический план внеурочных занятий для старшеклассников по информатике и ИКТ.
4. Разработать методический материал по изучению основ искусственных нейронных сетей для внеурочных занятий учеников старших классов по предмету информатика и ИКТ.
Практическая значимость: разработанный план системы внеклассных мероприятий по теме «Искусственные нейронные сети», связанный с содержанием изучаемого материала на уроках информатики и ИКТ учеников старших классов, и все разработанные методические материалы могут использоваться учителями школ для включения в методическую программу внеурочной деятельности.
Новизна работы заключается в интеграции современных достижений в развитии науки и техники в процесс обучения, именно в школьный курс информатики и ИКТ старшеклассников.
В данной выпускной квалификационной работе разработаны методические материалы для обучения старшеклассников на внеурочных занятиях по теме «Искусственные нейронные сети».
Нами было подробно рассмотрено большое количество литературы методического и педагогического содержания по урочной и внеурочной деятельности, как прошлых, так и последних лет издания. Многие из них не вошли в список литературы и не были использованы в написании данной работы, так как информация оказалась устаревшей. Результатом данной деятельности стало написание первой главы, в которой мы представили содержание понятия внеурочной деятельности, её цели, задачи, методы и формы организации. Был проанализирован опыт практикующих преподавателей информатики и выявлен ряд проблем, с которыми зачастую приходится сталкиваться учителям-предметникам в данной области, а именно, нехватка времени и неудовлетворительное состояние материальной базы. Рассмотрены цели и задачи, которые ФГОС ставит непосредственно для внеурочной деятельности по предмету информатики и ИКТ, из-за отличительных особенностей предмета информатики, которыми являются большое число междисциплинарных связей и спектр возможностей из-за особенностей своего содержания и использования информационно¬коммуникационных технологий.
В качестве тематики для разработки внеклассных мероприятий по информатике и ИКТ для старшеклассников мы выбрали современное перспективно развивающееся направление «Искусственные нейронные сети». Раскрытие содержания этой темы и выполнение групповой проектной работы может заинтересовать старшеклассников в определении своей дальнейшей профессиональной деятельности.
Был проведён анализ методических рекомендаций к проведению уроков старшеклассников по информатике и ИКТ, по его результатам разработан план системы внеклассных мероприятий. Внеклассные занятия для практической части выпускной квалификационной работы разработан нами в форме кружка по информатике, так как эта форма сочетает в себе комплекс методов и тематик, что делает его универсальным и эффективным инструментом при достижении воспитательных и образовательных целей, также были разработаны методические рекомендации к проведению данных внеурочных занятий.
Методические разработки данной выпускной квалификационной работы по изучению основ искусственных нейронных сетей во внеурочной деятельности учеников старших классов внедрены в работу кружка по информатике для 11 классов в школе города Бийска, именно в МБОУ «СОШ №12 с углубленным изучением отдельных предметов».
Нами было подробно рассмотрено большое количество литературы методического и педагогического содержания по урочной и внеурочной деятельности, как прошлых, так и последних лет издания. Многие из них не вошли в список литературы и не были использованы в написании данной работы, так как информация оказалась устаревшей. Результатом данной деятельности стало написание первой главы, в которой мы представили содержание понятия внеурочной деятельности, её цели, задачи, методы и формы организации. Был проанализирован опыт практикующих преподавателей информатики и выявлен ряд проблем, с которыми зачастую приходится сталкиваться учителям-предметникам в данной области, а именно, нехватка времени и неудовлетворительное состояние материальной базы. Рассмотрены цели и задачи, которые ФГОС ставит непосредственно для внеурочной деятельности по предмету информатики и ИКТ, из-за отличительных особенностей предмета информатики, которыми являются большое число междисциплинарных связей и спектр возможностей из-за особенностей своего содержания и использования информационно¬коммуникационных технологий.
В качестве тематики для разработки внеклассных мероприятий по информатике и ИКТ для старшеклассников мы выбрали современное перспективно развивающееся направление «Искусственные нейронные сети». Раскрытие содержания этой темы и выполнение групповой проектной работы может заинтересовать старшеклассников в определении своей дальнейшей профессиональной деятельности.
Был проведён анализ методических рекомендаций к проведению уроков старшеклассников по информатике и ИКТ, по его результатам разработан план системы внеклассных мероприятий. Внеклассные занятия для практической части выпускной квалификационной работы разработан нами в форме кружка по информатике, так как эта форма сочетает в себе комплекс методов и тематик, что делает его универсальным и эффективным инструментом при достижении воспитательных и образовательных целей, также были разработаны методические рекомендации к проведению данных внеурочных занятий.
Методические разработки данной выпускной квалификационной работы по изучению основ искусственных нейронных сетей во внеурочной деятельности учеников старших классов внедрены в работу кружка по информатике для 11 классов в школе города Бийска, именно в МБОУ «СОШ №12 с углубленным изучением отдельных предметов».