Глава 1.Теоретико-методологические аспекты проектной деятельности обучающихся в условиях перехода на ФГОС 13
1.1. Перспективы изменений в профессиональной деятельности
учителя в условиях введения ФГОС 13
1.2. Методология и технология программирования как основа
ведения проектной деятельности 17
Глава 2.Методические аспекты использования проектной деятельности на профильном уровне в условиях перехода на ФГОС 28
2.1. Организация проектной деятельности на профильном уровне в
МБОУ «Лицей №124» 28
2.2. Примеры разработки уроков для подготовки к проектной
деятельности 10 классов 40
2.3. Проектная деятельность учащихся 11 классов 50
2.4. Результаты проведения эксперимента в соответствии с гипотезой 54
Выводы 58
Заключение 60
Библиографический список 63
Приложения 70

Купить

В эпоху современного «постиндустриального», информационного общества в связи со значительным распространением в современном обществе вычислительной техники в настоящее время велика потребность в профессиональных программистах. Эта потребность значительно превосходит возможности высшего образования.
Несколько лет назад на сайте АлтГТУ был размещен доклад Национальной комиссии США по вопросам преподавания математики и естественных наук в средней школе, в котором приводились такие цифры на начало 21 века: «Одно из устрашающих статистических вычислений: 60% всех новых рабочих мест в начале 21 столетия требуют квалификации и знаний, которыми обладают только 20% рабочей силы. Уровень жизни удваивается каждые 25 лет. Рост производительности труда для этого не может быть обеспечен без подготовки специалистов в области математики и естественных наук».
Математика и естественные науки оказывают наибольшее влияние на развивающиеся ответвления - новые технологии. За 8 лет по оценке комиссии количество рабочих мест должно увеличиться на 5,6 миллиона, вузы для этого должны дать в 4 раза больше выпускников в области компьютерных технологий.
Математика и естественные науки обладают тремя качествами, которые определяют наш мир и способствуют дальнейшему развитию промышленных технологий:
1. Математика и естественные науки вносят порядок, гармонию и равновесие в нашу жизнь. Они обладают огромной объяснительной силой. Аналитические средства математики и исследовательские навыки научного подхода являются основополагающими для обучения и прогресса.
2. Математика и естественные науки постоянно реформируют нашу историю и культуру. В наши дни теория информатики породила не только компьютеры, но и систему глобальных коммуникаций.
3. Математика и естественные науки дают мощный инструмент для понимания и постоянного изменения материального мира.
По оценке комиссии дети в младших классах США были среди лидеров учащихся из 41 страны, а среди старших классов были почти последние.
Знания учащихся слишком поверхностны, и наиболее тревожно то, что, чем больше они учатся по важнейшим дисциплинам, тем меньше способны конкурировать со сверстниками из других стран.
Какие изменения у нас произошли в настоящее время. «России нужна целая армия программистов - спрос на компьютерные системы и технологии в ближайшем будущем вырастет в несколько раз. Сегодня практически в каждом устройстве есть программа: в телевизорах, холодильниках, даже в проездных билетах на метро и наземном транспорте. Чтобы все это работало, нужны миллионы программистов», -заявил министр связи и массовых коммуникаций РФ Николай Никифоров в московской школе № 1253 вместе с представителями Минобрнауки и ведущими IT-компаниями на открытом уроке информатики в рамках всероссийской образовательной акции «Час кода», который проводился в декабре 2015 г.[28].
«Лицей № 124» успешно участвовал в этой акции, урок был проведен в 6 классах. На уроке был продемонстрирован мотивационный ролик о программистах и решались задачи на специально созданном для этой акции тренажере.
Комментарии к всероссийской акции «Час кода»[28]:
• Виталий Викторович Лебедев: «Согласен с тем, что программирование учит думать, только вот в школе программированием практически никто не занимается, так как математика еще не по уровню, а занимаются заучиванием типовых алгоритмов. Поэтому условно успешные ученики, поднаторевшие в кодинге, легко пишут олимпиады, хорошо сдают ЕГЭ, а потом элементарных реальных задач не могут решить, потому что там думать надо, а не просто скомбинировать заученные алгоритмы. Проводил эксперимент среди третьекурсников Бауманки: попросил выбрать язык и в общем виде представить алгоритм синхронизации файловой структуры, наполненной картинками с заменой цветовой модели, при этом - интернет в помощь. Никто не справился, хотя задачка элементарная»;
• Валерий Александрович Пасевич: «Чтобы человек мог строить алгоритмические модели, нужно их проверять-обкатывать, доводить до "видимости" через программирование. Модель без воплощения - пустой формализм. И, замечу вскользь, первое освоение языка - тоже задача не такая уж простая для учащихся. Вот если один язык хорошо освоен, потом второй, то далее - попроще»;
• Наиль Рафиков: «В то же время меня радует такая огромная потребность в программистах. Хоть эту мысль кинули в умы педагогического Олимпа. Надеюсь, дальше будет больше. Программирование на пиктограммах -очень хорошая штука для младших школьников. На Паскале действительно не интересно детям. Я так и не смог "взорвать" настоящий интерес. Однако, вот начал на Делфи делать windows-приложения - почувствовался огонек в глазах. Правда, я взял только 10 класс. Он не так перегружен зубрежкой ЕГЭ»;
• Татьяна Васильевна: «Вы когда последний раз в школу заходили? Раньше в классе было не больше 1%, которые действительно могли программировать, а не писать коды, сейчас их единицы на регион, фирмы не могут набрать программистов не потому, что не учат (приходят с дипломами), а потому что не программируют. Мышление у ребят другое, дети другие».
Выступая на форуме "Будущие интеллектуальные лидеры России" в Ярославле Николай Никифоров заявил: «Мы уже живем в виртуальной реальности. При подготовке IT-специалистов необходимо делать ставку на лучшие мировые практики. Нам нужно расширять границы и горизонты. Я считаю, что Российская Федерация должна делать ставку на изучение мирового опыта, перенесение ведущих мировых программ. За счет подготовки
профессорско-преподавательских кадров будем образования в целом».
Министр отметил, что Россия находится на переломном этапе, «в начале новой технологической эпохи», когда значимость IT-сектора для экономики и социальной сферы резко возрастает. При этом он признал, что российские вузы на данный момент не способны выпускать необходимое количество специалистов, чтобы удовлетворять растущие потребности рынка. Он привел статистику, согласно которой общее количество специалистов в области компьютерных технологий оценивается в 25 миллионов человек по всему миру.
При этом первое место по количеству специалистов удерживают США, где работает четыре миллиона программистов, на втором месте идет Китай - три миллиона, на третьем месте Индия - около двух миллионов специалистов, занимающихся разработкой компьютерных технологий.
В нашей стране таких специалистов примерно 354 000, а нужен 1 миллион. По мнению министра, это позволит России стать более конкурентоспособной и сильной страной.
Выступление главы Минкомсвязи Николая Никифорова на молодежном форуме «Таврида-2014»[29]: «Анализ предложений на рынке труда показывает, что от нового сотрудника требуется понимание логики существующего программного продукта, умение понять заказчика и самостоятельно подготовить техническое задание, умение приспособить готовые решения под нужды заказчика. Для обеспечения этих требований в образовательную программу вводятся дисциплины, соответствующие этим требованиям: математическое моделирование, психология общения, численные методы в программировании, сопровождение программного обеспечения компьютерных систем».
«Для развития отечественных IT-технологий России требуется миллион программистов. Вот тогда у нас произойдут структурные реформы. Это произойдёт естественным образом», - заявил министр связи и информационных технологий Николай Никифоров, передаёт корреспондент «Русской службы новостей» с Гайдаровского форума в РАНХиГС (15.01.2016) [43].
Никифоров также подчеркнул, что государство должно поддерживать развитие IT-технологий, в том числе финансируя отдельные прорывные разработки. При этом он отметил, что России нужно тесно сотрудничать в сфере IT-технологий со странами БРИКС.
Программирование является бурно развивающейся областью. Программирование можно рассматривать как науку (Computer Science) и как инженерную дисциплину, ремесло (Software Engineering). Программирование базируется на классических дисциплинах общей математики и тесно связано со многими специальными математическими дисциплинами: дискретной математикой, теорией управления, исследованием операций.
В программировании и всех связанных с ним специальных математических дисциплинах в развивающихся компьютерных технологиях, очень высокий темп обновления знаний. Практически, программисту в течение всей его деятельности требуется постоянно изучать, осваивать и развивать новые методы, теории и идеи, появляющиеся как в новых направлениях математики, так и в технологии обработки информации.
Обновление здесь носит устойчивый непрерывный характер. Более того, новые технологии успешно развиваются благодаря развитию программирования.
В числе самых важных личностных качеств, необходимых для будущего программиста, можно назвать:
• умение быстро адаптироваться к современным технологиям;
• высокая культура самообразования;
• умение командной работы;
• высокая личная ответственность.
Способность к самообучению - один из главных навыков, которым должен обладать программист.
После такой оценки можно обсудить вопрос: «Как влияют компьютерные технологии и Интернет на образование,- в лучшую или в худшую сторону».
Конечно, нужно сразу ответить, что в лучшую. Увеличилась доступность информации, увеличилась скорость обмена, улучшилось качество ее восприятия.
Почему, если все так хорошо, мы не ощущаем резкого повышения качества образования. Доступность информации привела к тому, что сведения о чем-либо получить стало легко. Учащиеся и студенты перекачивают готовые разработки, рефераты и другие материалы, даже не осмысливая их.
Ответ по любому предмету сводится просто к изложению сведений по какому-либо вопросу. Их легко зачитать и можно получить хорошую оценку.
Понятно, что знания не сводятся просто к набору сведений. Чтобы что-то освоить и уметь владеть материалом, нужно отметить, хотя бы два момента:
1. Материал в памяти должен быть структурирован. В нем может быть несколько уровней, выделены существенные и несущественные детали.
2. Структура должна быть наполнена смыслом, логическими связями.
Что из чего вытекает, почему?
Можно заметить, что эту структуру, которая возникает в мозгу, невозможно описать словами, ее невозможно передать другому. Эту структура должна у каждого возникнуть сама в процессе обучения по какому-либо предмету или проблеме.
Огромный набор разнообразной информации, идущий из компьютера и интернета, полезной и ненужной, и часто вредной просто мешает ее создать. Можно пройти тренировку ответа на вопросы в тестах, рассмотреть типовые задачи, но так и не понять проблему, и тем более не научиться искать решения и добиваться поставленной цели.
Известно, что материал запоминается и понимается легче, если ученик решает задачи, отвечает на какие-либо вопросы. В этом случае мозг работает на воспроизведение. Это самый простой и довольно медленный вариант освоения.
Должно пройти много времени, чтобы были освоены все детали, и только потом в голове возникло целостное представление предмета вместе со всей структурой.
Более эффективным является какая-либо работа в заданном направлении. Работа или проект интегрирует отдельные сведения, структурирует материал по существенным и несущественным деталям, наполняет его смыслом. В результате возникает целостное представление какого-либо объекта или проблемы, которое и является главным при любом обучении.
Кроме того, вырабатывается умение что-то исследовать, искать решения, понимать и исправлять ошибки, достигать цели. При успехах появляется мотив и интерес к предмету. Это такой спектр полезных навыков, который просто невозможно получить на обычных уроках.
У нашего МБОУ «Лицей № 124» есть многолетний опыт проектирования. Уже через 2 года после его создания в 1993-1994 году в профильной специальности «Программирование» было решено организовать разработку и защиту проектов.
Каждый год лицей выпускал и продолжает выпускать от 50 до 75 и более учащихся по профилю «Информационные компьютерные технологии» (ИНФТ). Многие работы, выполненные учащимися этого профиля, предлагаются на городские, краевые и международные конференции в Москве, которые организует Краевое Государственное Бюджетное Учреждение Дополнительного Образования «Краевой Центр Информационно-Технической Работы» (КГБУ ДО КЦИТР).
Какие наблюдения можно сделать, анализируя уроки информатики и занятия по этому профилю. Можно сравнить объемы программ на уроках и объемы проектов, разработанных для конференций. Интересно, что степень усвоения материала при проектировании увеличивается в огромное число раз. Это просто трудно представить.
На уроках информатики средний размер программ около 20-30 операторов. При одновременном решении какой-либо задачи всем классом больше не получится. Урок остановится из-за ошибок. Проект для защиты выпускниками по профильному направлению - 300-500 операторов. Проект на конкурс до 3000 операторов.
Размеры программ до 3000 операторов еще можно считать обозримыми. Можно наблюдать, что почти каждый год имеются ученики, которые за время проектирования пишут программы такого объема, и с допустимой трудоемкостью могут вести их отладку и дальнейшее развитие.
Программы более 3000 операторов становятся необозримыми.
Работа Бобкова Кирилла, 2009 г., была выполнена на конкурс «Старт в науку», имела объем в 7000 операторов.
Работа Морского Дмитрия на тот же конкурс - 5000 операторов.
Представляет интерес, каким образом мышление учащихся способно удерживать в памяти программы такого объема.
За 22 года проектной деятельности в МБОУ «Лицей №124» был накоплен опыт по внеурочной и проектной деятельности, который был представлен автором работы в городе и крае на семинарах перед слушателями АКИПКРО и конференциях в АКЦИТР (более ранняя аббревиатура КГБУ ДО КЦИТР):
• Семинар, АКЦИТР, «Проектная деятельность при изучении информатики в лицее», сентябрь 2011г.;
• Семинар, «Дом учителя», «Проектная деятельность в лицее», 14.04.2012 г.;
• Лекция для слушателей АКИПКРО «Внеурочная деятельность в лицее», СОШ 118, 19.09.2013 г.
• VI научно-практическая конференция краевых профессиональных объединений педагогов «Профессиональные объединения педагогов как ресурс системы развития образования края», «Организация внеурочной деятельности в школе», 07.11.2013 г.
Имеются печатные статьи в сборниках АКЦИТР:
• Сборник методических материалов лучших работ, обмен опытом АКЦИТР, «Организация проектной деятельности учащихся в предметной области информатика», 2011 г.; 
• Информационно-методический бюллетень АКЦИТР, «Организация
проектно-исследовательской деятельности», 2011 г.
• «Труды молодых ученых Алтайского государственного университета», «Проектная деятельность по профилю «Информатика и ИКТ» в старших классах МБОУ «Лицей №124», 2015 г.
В 2011 г. автор работы участвовал в конкурсе печатных работ АКЦИТР и получил грамоту за I место по популяризации и развитию научно-исследовательской деятельности одаренных школьников и молодежи Алтайского края.
В настоящей работе анализируется ведение проектной деятельности учащихся в МБОУ «Лицей №124», приводятся фрагменты уроков и формулируются выводы, что предложенная организация обучения учащихся по предмету «Информатика и ИКТ» способствует повышению эффективности освоения учебного материала и закладывает фундамент для специалистов в области программирования.
Цель работы: разработка методических материалов и рекомендаций и их апробация по проектной деятельности учащихся старших классов для предмета «Информатика и ИКТ».
Объект исследования: учебный процесс при организации проектной деятельности.
Предмет исследования: деятельность учащихся при разработке проектов.
Гипотеза исследования:
1. учет приведенных в работе материалов и рекомендаций повышает эффективность проектной деятельности учащихся;
2. рекомендации, сформулированные в работе, могут быть использованы в старших классах при углубленном изучении предмета «Информатика и ИКТ» в условиях ФГОС.
Метод исследования: анализ разработки проектов, выполненных учащимися и организация учебного процесса для эффективного ведения проектной деятельности.
Задачи исследования:
1. сформулировать основные методы изучения материала по алгоритмизации и программированию, необходимые для ведения проектной деятельности.
2. Подобрать соответствующий материал по темам углубленного изучения предмета «Информатика и ИКТ» и провести анализ его усвоения обучающимися старших классов.
3. На основе предложенного материала организовать подготовку проектов по плану обучения и выполнить анализ их реализации.
Актуальность темы:
1. В 2020 году начнется обучение 10-х классов по ФГОС.
2. В учебниках по информатике и ИКТ отсутствуют темы по организации и ведению проектной деятельности.
Купить