Создание цифровых устройств «из первых принципов» как метод систематизации знаний по информатике

Введение 3
Глава 1. Теоретические аспекты проектирования и сборки арифметико­логического устройства 6
1.1. Теоретические основы информатики и архитектура фон Неймана в школьном курсе предмета «Информатика и ИКТ» 6
1.2 Основные теоретические принципы функционирования арифметико­логического устройства из электромагнитных реле 15
1.3 Сборка арифметико-логического устройства как метод систематизации
знаний в старшей школе 27
Выводы по главе 1 37
Глава 2. Методическое обеспечение элективного курса «Сборка арифметико­логического устройства из электромагнитных реле» 38
2.1 Дидактические принципы, цель и содержание программы элективного
курса 38
2.2 Методы, приемы, формы и средства обучения в рамках элективного
курса «Сборка арифметико-логического устройства из электромагнитных реле» 43
2.3 Методы и формы контроля результатов обучения 51
Выводы по главе 2 56
Заключение 57
Библиографический список 58
Купить

Современная школа и ее образовательная программа - это результат длительных изменений, модернизаций и реформаций, которые в итоге привели предметное содержание к тому виду, который существует сегодня. Многообразие предметных циклов, методических методов, форм и средств обучения позволяет ученику стать, согласно федеральному государственному образовательному стандарту, креативной и критически мыслящей, активно и целенаправленно познающей мир, осознающей ценность образования и науки, способной осуществлять учебно-исследовательскую, проектную и информационно-познавательную деятельность личностью [15]. Однако, зачастую, образовательная программа даже взаимосвязанных между собой предметов не имеет точек соприкосновения. Многие элементы школьных курсов содержат фрагменты таких будущих дисциплин, как «теоретические основы информатики» (кодирование, арифметико-логические устройства, Булева алгебра), «архитектура ПК», «физика», которые даются в профильных классах старшей школы независимо и, нередко, в достаточно слабо интегрированном между собой виде. Абстрактный характер и большой объём информации внутри многих из этих дисциплин приводит к тому, что мотивация ученика при их изучении падает, и первыми страдают межпредметные связи — ученик не способен успешно и творчески применять полученные знания на занятиях другими предметами или в реальной жизни благодаря блокирующим дефицитам, вызванным плохой успеваемостью по теме или предмету.
Анализируя состояние системы образования в старших классах в области подготовки по предметам физики и информатики, мы можем выделить некоторые противоречия:
1) между взаимосвязанным содержанием современных
образовательных программ в области физики и информатики и недостаточной интеграцией предметных областей между собой;
2) между фундаментальной ценностью предметов научно­технического цикла и недостаточным уровнем практической ценности таких знаний;
3) между возможностью формирования интереса к изучению предметов научно-технического цикла и отсутствием методов и способов, обеспечивающих получение практически применимых знаний в этой области;
Выделенные противоречия позволяют сформулировать проблему исследования: какой должна быть методика систематизации знаний в области предметов научно-технического цикла, обеспечивающая актуализацию межпредметных связей, а также продуктивно - творческий уровень усвоения материала.
Объект исследования: процесс обучения информатике, физике и математике в профильной школе.
Предмет исследования: содержание и использование межпредметных связей при изучении школьного курса информатики, физики, математики с практическим применением изучаемых дисциплин.
Проблема, объект и предмет исследования определяют цель исследования: восстановить мотивацию и глубину понимания учеником места и роли изучаемых школьных дисциплин благодаря интенсивному использованию межпредметных связей (школьные курсы информатики, физики, математики) при ознакомлении школьника с процессом творческого инженерного поиска при решении реальных практически значимых современных задач своими силами.
Актуальность обусловлена тем, что научный прогресс развивается непрерывно из за чего появилось множество дисциплин на стыке наук таких как: биоинформатика, машинное обучение, робототехника. Выросло
количество предметов, которые необходимо знать, чтобы быть квалифицированным специалистом. Рост объема знаний сопровождается сокращением часов и поэтому качество преподавания падает, а сами знания становятся фрагментированными и владение большинством смежных предметов упал ниже продуктивно - творческого.
В соответствии с выделенными проблемой, объектом, предметом и поставленной целью исследования была сформулирована гипотеза исследования: если в рамках самостоятельной работы школьники будут осознанно и творчески использовать сразу несколько обязательных школьных дисциплин, это заметно повысит успеваемость по всем задействованным дисциплинам, улучшит долговременное запоминание и понимание изучаемого материала благодаря осознанию реального места и роли дисциплин.....
Купить