Введение 3
Глава 1. Теоретические основы развития алгоритмического мышления учащихся 8-9 классов 8
1.1 Общая характеристика алгоритмического мышления 8
1.2 Возрастные особенности обучающихся 8-9 классов 20
1.3. Основные способы и методы развития алгоритмического мышления 26
Глава 2. Содержание опытно-практической работы по развитию алгоритмического мышления учеников 8-9 классов на уроках информатики с использованием блок-схем 37
2.1 Организация опытно-практической работы 37
2.2. Проведение опытно-практической работы 44
2.3. Анализ опытно-практической работы 62
Заключение 65
Библиографический список 67
Приложение 72
Для современного этапа развития общества характерно внедрение информационных технологий во все сферы человеческой деятельности: производство, услуги, наука, управление, медицина, искусство, образование и другие. Постоянно развивающиеся информационные технологии оказывают огромное влияние и на такую сферу деятельности как образование. Фундаментальные изменения, происходящие в современной системе образования, были инициированы новым пониманием целей, а также образовательных ценностей и необходимостью перехода к непрерывному образованию, потребностью в разработке и использовании новых технологий обучения, которые помогут оптимизировать построение и реализацию учебного процесса. Важное место в структуре педагогического процесса занимает процесс обучения, в ходе которого усваиваются знания, умения и навыки, формируются личностные качества, позволяющие человеку адаптироваться к внешним условиям и проявить свою индивидуальность. Теоретические основы организации процесса обучения, его
закономерности, принципы, методы и изучает важнейшая отрасль педагогики - дидактика. Термин «дидактика» происходит от греческих слов «didaktikos» - поучающий и «didasko» - изучающий. Одной из дидактических задач учебного заведения является развитие способностей ученика и его интеллекта. Важной составляющей интеллектуального развития человека является алгоритмическое мышление. Любое живое существо, а тем более человек, с рождения сталкивается с непрерывно изменяющимся миром. Чтобы существовать в этом мире долго и успешно, нужно понимать, что произойдет в следующую минуту. А поняв это, предпринять действия, которые приведут к нужной цели. Ребенок учится достигать цели постепенно. Для этого он овладевает различными
навыками. Сначала сидеть, ходить, говорить, читать и так далее. Приобретаемые навыки подразумевают закладывание различных схем для действий в различных ситуациях. Сами схемы и их выбор в зависимости от обстановки является алгоритмом поведения. Чем сложнее навыки, тем более сложные алгоритмы они в себе содержат.
Зная даже некоторые общие принципы, гораздо легче овладевать конкретными навыками. Общими принципами для всех навыков являются базовые алгоритмы, из которых строятся схемы, а также методы построения алгоритмов и их свойства. Например, известный факт, что, освоив один иностранный язык, другой осваивать уже намного проще. Теперь можно ответить на многие вопросы, связанные с алгоритмическим мышлением. Иногда психологи называют его алгоритмический стиль мышления.
Наибольшим потенциалом для формирования алгоритмических способностей учащихся среди естественных наук является информатика. Анализ развития стандарта образования по информатике приводит к выводу: формирование алгоритмических способностей учащихся - это важная цель школьного образования на разных ступенях изучения информатики. Решение задач с помощью компьютера невозможно без создания алгоритма. Умения решать проблемы, разрабатывать стратегию ее решения, выдвигать и проверять гипотезы опытным путем, прогнозировать результаты своей деятельности, анализировать и находить рациональные способы решения задачи путем оптимизации, детализации созданного алгоритма, представлять алгоритм в формализованном виде на языке исполнителя позволяют судить об уровне развития алгоритмических способностей учащихся [26].
Поэтому необходимо уделять особое внимание алгоритмическим способностям подрастающего поколения.
Алгоритмизация и программирование в базовом курсе информатики
изучаются в девятом (-19 ч.) и десятом (-10 ч.) классе, причем основной объем материала приходится на девятый класс, поэтому мы предлагаем развивать алгоритмический стиль мышления именно в этот период.
Актуальность нашей темы состоит в том, чтобы уровень образования соответствовал уровню быстро развивающихся информационных технологий в обществе.
Проблема исследования: Развитие алгоритмического стиля мышления учеников девятого класса на уроках информатики.
Объектом исследования. Процесс развития алгоритмического стиля мышления учеников девятого класса.
Предмет исследования. Приемы развития алгоритмического стиля мышления учеников девятого класса на уроках информатики.
Цель работы. Изучение известных приемов развития алгоритмического
стиля мышления учеников девятого класса на уроках информатики.
Для достижения данной цели были решены следующие задачи:
1. Изучены сущность понятия и способы развития алгоритмического стиля мышления у учеников девятого класса на уроках информатики;
2. Разработана и апробирована серия конспектов по теме «Управление и алгоритмы» для учеников девятого класса с использованием блок- схем;
3. Проведена экспериментальная работа по выявлению уровня сформированности алгоритмического стиля мышления учеников девятого класса.
Теоретико-методологическая основа исследования. В ходе исследования понятия алгоритмического стиля мышления мы опирались на работы Копаева А.В. и Рафаевой А.В., Газейкиной А.И. Теоретической основой изучения способов развития алгоритмического мышления служат работы Миленького А.В., Бакай Е.П., Ершова Е.П. При изучении блок-схем и основ программирования мы использовали работы Угриновича Н.Д. и Фаронова В.В.
Методы и методика исследования: анализ психолого-педагогической литературы по проблеме исследования, изучение педагогической документации (учебные программы), статистических материалов, диагностические проверочные работы для выявления уровня развития алгоритмического стиля мышления учащихся девятого класса, разработка и апробация серии конспектов уроков информатики для девятого класса.
Опытно-экспериментальная база исследования: МБОУ «Гимназия
№122 имени Ж.А.Зайцевой» Московского района г. Казани
Научная новизна исследования заключается в том, что автором впервые был изучен уровень алгоритмического мышления учеников 9Б класса МБОУ «Гимназия №122 имени Ж.А.Зайцевой» Московского района г. Казани, внедрена и апробирована авторская система их развития на уроках информатики.
Теоретическая значимость исследования заключается в обобщении и анализе материала по проблеме развития алгоритмического мышления школьников старших классов.
Практическая значимость исследования заключается в возможности применения методических разработок в ходе педагогической деятельности учителей информатики и в процессе подготовки школьников к экзаменам.
Достоверность исследования подтверждается данными, полученными в ходе контрольного этапа экспериментального исследования.
Апробация результатов исследования. Результаты проведенной работы были частично продемонстрированы на методическом совете во время прохождения практики.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, двух глав, разделенных на подглавы, заключения, списка использованной литературы и приложений.
Во введении обозначены актуальность, сформулированы цель, задачи и гипотеза исследования.
Первая глава представляет собой обзор работ, в которых исследуется сущность понятия и способы развития алгоритмического стиля мышления у учеников девятого класса на уроках информатики.
Во второй главе описаны методика проведения экспериментальной работы по выявлению сформированности алгоритмического стиля мышления учеников девятого класса, а также проведен анализ полученных данных. Кроме того, предложена серия конспектов, направленных на развитие алгоритмического мышления школьников старших классов на уроках информатики, а также дана оценка их эффективности.
В заключении приведены предварительные выводы по материалам проведенного исследования.
В ходе нашей работы были проведены начальная и итоговая диагностики уровня развития алгоритмического мышления школьников 9х классов. Для этого были разработаны два варианта КИМов, с помощью которых проводилась диагностика.
Так же была разработана программа поурочного планирования темы «Управление и алгоритмы. Программное управление работой компьютера» для 9 класса. Кроме того была разработана и апробирована серия уроков, в каждом из которых использованы блок-схемы и методические приемы, способствующие развитию алгоритмического мышления, позволившие повысить уровень алгоритмического мышления учащихся 9 классов.
Мы согласны с мнением многих ученых и педагогов, что блок-схема является наиболее интуитивным и простым способом записи алгоритмов. Но в связи с предстоящим переходом большинства школ нашей страны на свободную операционную систему большинство существующих компьютерных систем и сред для построения блок-схем не подходят. Поэтому учитель не может использовать их в своей работе.
В серии рефератов мы отразили возможность использования методологических приемов, выявленных психологами, способствующих развитию алгоритмического стиля мышления. Каждая методика воздействует на различные составляющие алгоритмического мышления, активизируя их и повышая уровень. Анализ результатов начальной и конечной диагностики показал, что средний уровень алгоритмического мышления 9Б класса переместился с низкого на средний. Более того, если рассматривать учеников по отдельности, то некоторые даже перешли от низкого к высокому.
Анализируя результаты работы, следует также отметить, что следует использовать дифференцированный подход к обучению школьников, так как наша работа была направлена на развитие алгоритмического мышления школьников с низким и средним уровнем. Необходимо организовать работу так, чтобы студенты, которые изначально имеют высокий уровень, увеличили его во время урока. Несмотря на это, результаты, приведенные в приложениях, позволяют сделать вывод о том, что методические приемы, используемые нами на каждом занятии для развития алгоритмического мышления, являются эффективными. Они грамотно используются нами при подготовке тезисов. Использование блок-схем помогло нам более четко объяснить обучающимся принципы различных типов алгоритмических конструкций.
На этой основе делается вывод о том, что преподаватель информатики должен быть осведомлен о развитии алгоритмического мышления школьников и использовать соответствующие методики.
1. Алгоритмическое мышление [Электронный ресурс] / Международный студенческий научный вестник - Режим доступа: http://www.scienceforum.ru/2013/228/3395 (дата обращения: 18.10.2018)
2. Алгоритмы [Электронный ресурс] / Единое окно доступа к
информационным ресурсам - Режим доступа:
http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/690/46690/22984?p page=6 (дата обращения: 16.10.2018)
3. Алгоритмы [Электронный ресурс] / Полные алгоритмы - Режим
доступа: http: //wiki .likt590.rn/doku.php/tema: p-_i_np-
polnye_algoritmy._asimptoticheskaja_slozhnost (дата обращения: 26.09.2018)
4. Андреева, Е. Алгоритмизация и программирование. [Текст] / Е. Андреева. - «Информатика», 2004, №9.
5. Аргов, Д.И., Власова, Н.М. Основы информатики: 9 класс. [Текст] / Д.И. Аргов, Н.М. Власова. - Рыбинск, 2002. - 56 с.
6. Бакай, Е.П., Лазутин, О.В. Применение программы тренажера при изучении блок-схем на уроках информатики в профильных классах. [Текст] / Е.П. Бакай, О.В. Лазутин. - «Информатика», 2007, №3.
7. Бершадский, М.Е., Петерсон, Л.Г., Рафаева, А.В. КОНСУЛЬТАЦИИ: индивидуальное развитие учащихся в обучении [Текст] / М.Е. Бершадский, Л.Г. Петерсон, А.В. Рафаева. - Педагогические технологии, 2008, №2.
8. Босова, Л.Л. Уроки информатики в 5-7 классах : методическое пособие / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. - 2-е изд. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. - 464 с.
9. Виды алгоритмов [Электронный ресурс] / FB - Режим доступа: http://fb.ru/article/199904/ponyatie-algoritma-i-svoystva-algoritma-vidyi- algoritmov (дата обращения: 6.10.2018)
10. Виды мышления [Электронный ресурс] / Лекции - Режим доступа: http://lektsii.org/9-44028.html (дата обращения:3.10.2018)
11. Газейкина, А.И.Стили мышления и обучение программированию детей педагогического ВУЗа. [Электронный ресурс] / http://meatreach.liveioumal.com/120342.html (дата обращения: 26.10.2018)
12. Горбунова, Т.М. Обзор УМК по информатике на 2009-2010 учебный год [Электронный ресурс] / http://fsu-karelia.ucoz.ru/ fr/0/9759016.ppt (дата обращения: 26.10.2018)
13. Еремеева Н.Н. Формирование алгоритмического мышления у школьников в ходе групповой работы. // Пермский педагогический журнал - 2013. - №4 - С. 25-29.
14. Зимняя, И.А. Педагогическая психология. [Текст] / И.А. Зимняя, М.: Логос, 2004. - 384 с.
15. Казакова, О.Д. Формирование алгоритмического стиля мышления на уроках информатики [Текст] / О.Д. Казакова. - «Информатика», 2005, №11.
16. Канатьева Е.С. ПОНЯТИЕ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ // Научное сообщество детей: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. XXII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 11(22). URL: https://sibac.info/archive/meghdis/11(22).pdf (дата обращения: 26.10.2018)
17. Копаев, А.В. Влияние современных информационных технологий [Текст] / А.В. Копаев. - Компьютер в школе и семье, 2000, №2.
18. Костьян, О. В. Разветвленные алгоритмы [Электронный ресурс] / http://pedsoved.su/load/15-1 -0-2097/kostiyan.zip (дата обращения: 26.10.2018)
19. Маховенко, Е.Б. Теоретико-числовые методы в криптографии Учебное пособие. / Е.Б. Маховенко. -- М.: Гелиос АРВ, 2006. -- 320 с.
20. Миленький А.В. Инструментальная поддержка развития алгоритмического мышления [Электронный ресурс] / http://www.ito.su/2000/I/2/257.html (дата обращения: 26.10.2018)
21. Миленький, А.В. Опыт использования системы «Алгоритм» при изучении курса «Информатики» / А.В. Миленький. Компьютер в школе и семье, 2003, №5.
22. Морелева, О.Е. Развитие алгоритмического мышления учащихся 11-13 лет [Электронный ресурс] / http://www.rusedu.info/Article100.html (дата обращения: 26.10.2018)
23. Немов, Р.С. Психология. / Р.С. Немов. - М.: Просвещение, 1990. -
176 с.
24. Немов, Р.С. Психология. В трех книгах. Книга 2 Психология образования. / Р.С. Немов. -М.: Гуманит. изд. центр Владос, 1997. - 123 с.
25. Нестеренко, А.Ю. Теоретико-числовые методы в криптографии: учебное пособие. / А.Ю. Нестеренко. - Моск. гос. ин-т. электроники и математики. 2012. - 224 с.
26. Петровский, А.В. Введение в психологию [Текст] / А.В. Петровский, М.: Издательский центр «Академия», 1998. - 496 с.
27. Прокушева, В.С. Развитие алгоритмического мышления учащихся 9-х классов на уроках информатики. / В.С. Прокушева. - НТГСПА, Нижний Тагил, Россия, 2005. - 4 c.
28. Психология и педагогика: Учебное пособие / Николаенко В.М., Залесов Г.М., Андрюшина Т.В. и др.; Отв. ред. канд. филос. наук, доцент В.М.Николаенко. -- М.: ИНФРА-М; Новосибирск: НГАЭиУ, 2000. - 175 с.
29. Семакин, И. Г. Информатика и ИКТ: учебник для 9 класса / И.Г. Семакин, Л. А. Залогова, С.В. Русаков, Л. В. Шестакова. М.: БИНОМ, Лаборатория Знаний, 2009. - 341 с.
30. Семакин, И. Г. Информатика. 10 класс. Базовый уровень: учебник / И. Г. Семакин, Е. К. Хеннер, Т. Ю. Шеина. -- М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. - 264 с.
31. Семакин, И. Г. Информатика. 11 класс. Базовый уровень: учебник / И. Г. Семакин, Е. К. Хеннер, Т. Ю. Шеина. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. - 240 с.
32. Семакин, И. Г., Шеина, Т. Ю. Преподавание базового курса информатики в средней школе / М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2007.
33. Семакин, И.Г. Задачник-практикум по информатике: Учебное пособие для средней школы/ И.Г. Семакин, Е. Хеннер. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2007.
34. Слинкина, И.Н. Информатизация педагогического образования : мат.междунар.науч.-практ.конф. / И.Н. Слинкина, Н.Н. Устинова - 2007. -
Ч.2. - С.294-299. - С. Екатеринбург, 2007
35. Словарь педагогических терминов. [Электронный ресурс] /http://voc.metromir.ru/psyhologikvoc/09284.html (дата обращения: 26.10.2018)
36. Смирнов, М.В. Проверочная работа по теме «Линейные
алгоритмы» [Электронный ресурс] /
http://wiki.iteach.ru/images/e/e2/Visitka smirnovbhrrc.doc (дата обращения: 26.10.2018)
37. Тимошина, О.В. Циклические конструкции в алгоритмах [Электронный ресурс] / http://www.mgn.ru/%7Egmc/inform a.html (дата обращения: 26.10.2018)
38. Тихомирова Л.Ф. Формирование и развитие интеллектуальных способностей ребенка. Младшие школьники: пособие. переизд. М.: «Глобус Кловер» - 2012г. - 241 с.
39. Угринович, Н.Д. Информатика и информационные технологии.
Учебник для 10-11 классов [Текст]/Н.Д. Угринович, М.: БИНОМ.
Лаборатория знаний, 2003. - 512 с.
40. Фаронов В.В. Турбо Паскаль 7.0. Начальный курс: учебное пособие. [Текст] / В.В. Фаронов, М.: КНОРУС, 2007. - 576 с.
41. Фридман, Л.М. Психолого-педагогические основы обучения математике в школе: учителю математики о педагогической психологии. / Л.М. Фридман. - М: Просвещение, 1983. - 115 с.
42. Чистяков А.В., Ткаченко В.А. Особенности формирования алгоритмического мышления при обучении информатике в средних классах [Текст] / А.В. Чистяков, В.А. Ткаченко. - Компьютер в семье и школе, 2002, №4.
43. Шелепаева, А.Х. Общие принципы и подходы к обучению информатике: выдержки из учебного пособия «Поурочные разработки по информатике 8-9 класс [Текст] / А.Х. Шелепаева, - М.: Вако, 2005 г., 34 с.
44. Якушин, П.А., Крылов, С.С. ЕГЭ 2009. Информатика. Сборник экзаменационных заданий. [Текст] / П.А. Якушин, С.С. Крылов. - М.: Эксмо, 2009. - 160 с. - (ЕГЭ. Федеральный банк экзаменационных материалов).