Помощь студентам в учебе
Факультативный курс «Программирование на языке Python» с применением дистанционных образовательных технологий
|
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФАКУЛЬТАТИВНЫХ КУРСОВ 8
1.1 Психолого-педагогические особенности преподавания факультативных
курсов и их место в образовательном процессе средней школы 8
1.2 Обзор существующих факультативных курсов по программированию
на языке Python 23
Выводы по главе 1 43
2 ФАКУЛЬТАТИВНЫЙ КУРС ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ НА ЯЗЫКЕ
PYTHON 45
2.1 Структура и содержание курса 45
2.2 Результаты апробации факультативного курса 67
Выводы по главе 2 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 79
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Ф
1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФАКУЛЬТАТИВНЫХ КУРСОВ 8
1.1 Психолого-педагогические особенности преподавания факультативных
курсов и их место в образовательном процессе средней школы 8
1.2 Обзор существующих факультативных курсов по программированию
на языке Python 23
Выводы по главе 1 43
2 ФАКУЛЬТАТИВНЫЙ КУРС ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ НА ЯЗЫКЕ
PYTHON 45
2.1 Структура и содержание курса 45
2.2 Результаты апробации факультативного курса 67
Выводы по главе 2 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 79
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Ф
В мире высоких технологий программирование является неотъемлемой частью. Компьютеры уже давно вошли в нашу жизнь, и любой человек, которому приходится хоть какое-то время проводить за компьютером, так или иначе, сталкивается с программированием. Форумы, социальные сети, интернет-магазины, интернет-газеты, различные приложения и др. - всё это основано на программировании и поддерживается специалистами данной области. В свою очередь программирование базируется на языка программирования, которых на сегодняшний день насчитывают огромное множество, но самыми распространенными и популярными по проведенной статистике компанией Tiobe Software в июне 2017г. являются Java, C, C++ и на 4 месте набирает обороты язык программирования Python.
Python - это универсальный язык программирования, созданный нидерландским программистом Гвидо Ван Россумом в 1992г., с помощью которого можно создавать любые приложения в диапазоне от интернет- сайтов до роботов и системных сервисов. Отличается он простотой синтаксиса и быстрым написанием кода, быстро осваивается новичками в области программирования. Python не использовался так широко в прошлом, однако стал особенно популярным за последние годы благодаря инвестициям Google. А все потому, что спектр задач, решаемых с его помощью огромен, а простота написания кода дает ему преимущество перед многими другими языками. Питер Норвиг, директор по исследованиям в корпорации Google говорит о Python следующее: «Python был важной частью Google с самого начала, и останется таким до тех пор, пока система растет и развивается. На сегодняшний день десятки инженеров Google используют Python, и мы ищем большое количество людей с навыками в работе на этом языке» [2].
В настоящее время некоторые весьма известные и надежные сайты работают на Python, особенно pinterest.com, instagram.com, rdio.comи YouTube.com. Архитектор программного обеспечения в компании YouTube Куонг До говорит о том, что их сайт на Python работает достаточно быстро и позволяет производить обслуживание в рекордное время с минимальным количеством разработчиков. Также Python можно использовать для разработки веб-приложений [2].
Помимо всего вышеперечисленного данный язык программирования используют для тестирования аппаратного обеспечения такие компании как Intel и IBM, также для шифрования и анализа данных, для прогнозирования финансового рынка. Компания Nasa использует Python для научных вычислений.
Опираясь на данные положения, можно сделать вывод о том, что Python является на сегодняшний день достаточно востребованным языком программирования, и потому создается большое количество дистанционных курсов для его изучения, как для школьников, так и для студентов и взрослых.
Основам программирования учат в школах ещё с 1985г., начиная с простого алгоритмического языка. Последние несколько лет обучающихся c 9 по 11 класс учат писать несложные программы на языке Паскаль, реже на Visual Basic и Delphi. В связи с набором популярности языка программирования Python с 2015 года во все варианты КИМ ЕГЭ по информатике примеры программ стали записывать на нём, так как практика показывает, что задания типа С4 проще записывать на языке Python, нежели на классических языках. Отсюда вытекает проблема, которая заключается в том, что на данный момент Python не преподают в школах, отсутствуют учебники и специалисты в общеобразовательных учебных заведениях.
Проведя обзор трех факультативных курсов по программированию на Python с применением дистанционных образовательных технологий, был сделан вывод о том, что данные курсы не соответствуют в полной мере требованиям к электронным курсам для обеспечения качественного дистанционного обучения. В связи с этим мы предлагаем программу электронного курса для подготовки к решению задач на ЕГЭ по информатике на базе образовательного блога, выбор которого обоснован во второй главе работы, который будет отвечать требованиям ФГОС и общим требованиям к электронным курсам, которые выдвинуты Распоряжением Департамента информационных технологий г. Москвы от 27 августа 2015 г. N 64-16-290/15 "Об утверждении Регламента функционирования автоматизированной информационной системы "Система дистанционного обучения" и Технических требований к электронным учебным курсам по дистанционному обучению с использованием автоматизированной информационной системы "Система дистанционного обучения" и требованиям к образовательному блогу.
Объектом исследования является преподавание программированию на языке Python.
Предмет исследования - факультативный курс с применением дистанционных образовательных технологий.
Целью работы является разработка факультативного курса по программированию на языке Python с применением дистанционных образовательных технологий для подготовки к ЕГЭ старших школьников. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить ряд следующих задач:
a) Выявить психолого-педагогические особенности преподавания факультативных курсов и определить их место в образовательном процессе средней школы;
b) Провести обзор существующих факультативных курсов по программированию на языке Python;
c) Разработать структуру и содержание факультативного курса;
d) Апробировать курс на практике.
Гипотеза: обучение с помощью факультативного курса по программированию на языке Python для подготовки к ЕГЭ по информатике старших школьников будет эффективным, если:
- он будет включать в себя теоретический материал по теме курса;
- промежуточный контроль в виде заданий/опросов и тематических задач;
- контрольные и групповые работы;
- дополнительные материалы, соответствующие требованиям к электронным курсам и образовательному блогу;
- обратную связь.
При решении поставленных задач были использованы следующие теоретические и практические методы исследования: теоретический анализ и синтез данных психолого-педагогической литературы по теме исследования, анализ нормативно-правовой документации образовательной сферы, требований к факультативным курсам, к электронным курсам и к образовательным блогам, изучение и анализ электронных курсов для старших школьников по схожей тематике, метод анкетирования, апробация разработанного курса, а также анализ результатов апробации.
Опытно-экспериментальная база исследования: МБОУ «Балахтинская СОШ №1» п. Балахта, классы 11 «А» и 11 «Б», а конкретно, учащиеся, которые сдают ЕГЭ по информатике в 2017 году.
Теоретическая значимость результатов исследования подтверждается наличием публикаций в сборниках международных практических конференций:
- «Образовательный блог как средство обучения старших школьников программированию на языке Python» (IX Международная научно¬практическая конференция «EurasiaScience», Москва, 2017г.)
- «Понятие образовательной самостоятельности» (X Международная научно-практическая конференция «World Science: problems and innovations», Пенза, 2017г.)
Практическая значимость результатов исследования состоит в возможности использования программы разработанного факультативного курса «Программирование на языке Python» в образовательном процессе современного общеобразовательного учреждения, что подтверждается наличием справки от директора МБОУ «Балахтинская СОШ №1» (см. Приложение А).
Python - это универсальный язык программирования, созданный нидерландским программистом Гвидо Ван Россумом в 1992г., с помощью которого можно создавать любые приложения в диапазоне от интернет- сайтов до роботов и системных сервисов. Отличается он простотой синтаксиса и быстрым написанием кода, быстро осваивается новичками в области программирования. Python не использовался так широко в прошлом, однако стал особенно популярным за последние годы благодаря инвестициям Google. А все потому, что спектр задач, решаемых с его помощью огромен, а простота написания кода дает ему преимущество перед многими другими языками. Питер Норвиг, директор по исследованиям в корпорации Google говорит о Python следующее: «Python был важной частью Google с самого начала, и останется таким до тех пор, пока система растет и развивается. На сегодняшний день десятки инженеров Google используют Python, и мы ищем большое количество людей с навыками в работе на этом языке» [2].
В настоящее время некоторые весьма известные и надежные сайты работают на Python, особенно pinterest.com, instagram.com, rdio.comи YouTube.com. Архитектор программного обеспечения в компании YouTube Куонг До говорит о том, что их сайт на Python работает достаточно быстро и позволяет производить обслуживание в рекордное время с минимальным количеством разработчиков. Также Python можно использовать для разработки веб-приложений [2].
Помимо всего вышеперечисленного данный язык программирования используют для тестирования аппаратного обеспечения такие компании как Intel и IBM, также для шифрования и анализа данных, для прогнозирования финансового рынка. Компания Nasa использует Python для научных вычислений.
Опираясь на данные положения, можно сделать вывод о том, что Python является на сегодняшний день достаточно востребованным языком программирования, и потому создается большое количество дистанционных курсов для его изучения, как для школьников, так и для студентов и взрослых.
Основам программирования учат в школах ещё с 1985г., начиная с простого алгоритмического языка. Последние несколько лет обучающихся c 9 по 11 класс учат писать несложные программы на языке Паскаль, реже на Visual Basic и Delphi. В связи с набором популярности языка программирования Python с 2015 года во все варианты КИМ ЕГЭ по информатике примеры программ стали записывать на нём, так как практика показывает, что задания типа С4 проще записывать на языке Python, нежели на классических языках. Отсюда вытекает проблема, которая заключается в том, что на данный момент Python не преподают в школах, отсутствуют учебники и специалисты в общеобразовательных учебных заведениях.
Проведя обзор трех факультативных курсов по программированию на Python с применением дистанционных образовательных технологий, был сделан вывод о том, что данные курсы не соответствуют в полной мере требованиям к электронным курсам для обеспечения качественного дистанционного обучения. В связи с этим мы предлагаем программу электронного курса для подготовки к решению задач на ЕГЭ по информатике на базе образовательного блога, выбор которого обоснован во второй главе работы, который будет отвечать требованиям ФГОС и общим требованиям к электронным курсам, которые выдвинуты Распоряжением Департамента информационных технологий г. Москвы от 27 августа 2015 г. N 64-16-290/15 "Об утверждении Регламента функционирования автоматизированной информационной системы "Система дистанционного обучения" и Технических требований к электронным учебным курсам по дистанционному обучению с использованием автоматизированной информационной системы "Система дистанционного обучения" и требованиям к образовательному блогу.
Объектом исследования является преподавание программированию на языке Python.
Предмет исследования - факультативный курс с применением дистанционных образовательных технологий.
Целью работы является разработка факультативного курса по программированию на языке Python с применением дистанционных образовательных технологий для подготовки к ЕГЭ старших школьников. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить ряд следующих задач:
a) Выявить психолого-педагогические особенности преподавания факультативных курсов и определить их место в образовательном процессе средней школы;
b) Провести обзор существующих факультативных курсов по программированию на языке Python;
c) Разработать структуру и содержание факультативного курса;
d) Апробировать курс на практике.
Гипотеза: обучение с помощью факультативного курса по программированию на языке Python для подготовки к ЕГЭ по информатике старших школьников будет эффективным, если:
- он будет включать в себя теоретический материал по теме курса;
- промежуточный контроль в виде заданий/опросов и тематических задач;
- контрольные и групповые работы;
- дополнительные материалы, соответствующие требованиям к электронным курсам и образовательному блогу;
- обратную связь.
При решении поставленных задач были использованы следующие теоретические и практические методы исследования: теоретический анализ и синтез данных психолого-педагогической литературы по теме исследования, анализ нормативно-правовой документации образовательной сферы, требований к факультативным курсам, к электронным курсам и к образовательным блогам, изучение и анализ электронных курсов для старших школьников по схожей тематике, метод анкетирования, апробация разработанного курса, а также анализ результатов апробации.
Опытно-экспериментальная база исследования: МБОУ «Балахтинская СОШ №1» п. Балахта, классы 11 «А» и 11 «Б», а конкретно, учащиеся, которые сдают ЕГЭ по информатике в 2017 году.
Теоретическая значимость результатов исследования подтверждается наличием публикаций в сборниках международных практических конференций:
- «Образовательный блог как средство обучения старших школьников программированию на языке Python» (IX Международная научно¬практическая конференция «EurasiaScience», Москва, 2017г.)
- «Понятие образовательной самостоятельности» (X Международная научно-практическая конференция «World Science: problems and innovations», Пенза, 2017г.)
Практическая значимость результатов исследования состоит в возможности использования программы разработанного факультативного курса «Программирование на языке Python» в образовательном процессе современного общеобразовательного учреждения, что подтверждается наличием справки от директора МБОУ «Балахтинская СОШ №1» (см. Приложение А).
Разработанный нами факультативный курс посвящен одному из бурно развивающихся и популярных в настоящее время сценарных языков программирования - Python.
В процессе проведения исследования нами была достигнута цель, подтверждена выдвинутая гипотеза, получены положительные результаты в решении поставленных задач:
- В результате изучения теоретических основ факультативных курсов были изучены и проанализированы теоретические источники, психолого- педагогическая литература, нормативно-правовые документы и выявлены психолого-педагогические основы преподавания факультативных курсов и их место в средней школе, и методические требования к разработке и ведению факультативных курсов с применением дистанционных образовательных технологий;
- Проведен обзор существующих факультативных курсов с применением ДОТ по программированию на языке Python, выявлены их достоинства и недостатки, которые позволили нам правильным образом разработать собственный факультативный курс с применением ДОТ по данной тематике;
- На основе проведенного анализа теоретической составной исследования было разработано учебно-методическое обеспечение факультативного курса «Программирование на языке Python» с применением ДОТ;
- Проведена апробация курса в рамках педагогической практики и проанализированы полученные результаты эксперимента.
Анализ результатов апробации подтвердил эффективность применения разработанного факультативного курса. Полученные результаты показали, что данный курс поспособствовал формированию предъявляемых к нему результатов, в том числе личностных и межпредметных.
В процессе проведения исследования нами была достигнута цель, подтверждена выдвинутая гипотеза, получены положительные результаты в решении поставленных задач:
- В результате изучения теоретических основ факультативных курсов были изучены и проанализированы теоретические источники, психолого- педагогическая литература, нормативно-правовые документы и выявлены психолого-педагогические основы преподавания факультативных курсов и их место в средней школе, и методические требования к разработке и ведению факультативных курсов с применением дистанционных образовательных технологий;
- Проведен обзор существующих факультативных курсов с применением ДОТ по программированию на языке Python, выявлены их достоинства и недостатки, которые позволили нам правильным образом разработать собственный факультативный курс с применением ДОТ по данной тематике;
- На основе проведенного анализа теоретической составной исследования было разработано учебно-методическое обеспечение факультативного курса «Программирование на языке Python» с применением ДОТ;
- Проведена апробация курса в рамках педагогической практики и проанализированы полученные результаты эксперимента.
Анализ результатов апробации подтвердил эффективность применения разработанного факультативного курса. Полученные результаты показали, что данный курс поспособствовал формированию предъявляемых к нему результатов, в том числе личностных и межпредметных.