Методические особенности подготовки к ЕГЭ по информатике

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава I. Предмет «Информатика и ИКТ»

.1 Особенности предметной области информатики

.2 Структура Единого Государственного Экзамена по информатике

.3 Анализ учебно-методических комплексов по информатике и УМК для подготовки к ЕГЭ

Глава II. Подготавка к ЕГЭ по информатике

.1 Методические особенности подготовки к ЕГЭ по информатике

.2 Система уроков по теме «Основы логики»

.3 Анализ результатов применения разработанной методической системы уроков

Литература

Приложение

Введение

Современное общество развивается в условиях информационной среды. Важнейшей ценностью, которой может обладать человек, является его способность добывать, обрабатывать и представлять информацию в различных видах. Информационно-коммуникативные технологии прочно вошли во все сферы деятельности человечества, информатизация коснулась всех сторон жизнедеятельности. С появлением компьютеров облегчились некоторые формы труда.

Сегодняшняя система образования стоит на пути модернизации. Примерно тридцать лет назад появилась школьная дисциплина «Информатика», которая сегодня представляет собой обширную и весомую предметную область. В рамках изучения информатики обучающиеся адаптируются к восприятию современной ситуации в мире науки и технологии, учатся пользоваться главной материальной и духовной ценностью на сегодняшний день - информацией. Сейчас, как никогда ранее, приобрело актуальность утверждение «кто владеет информацией, тот владеет миром».

Информатика как учебная дисциплина - благодатная база для формирования основных компетенций: информационной, коммуникационной, исследовательской. Информатика дает возможность развития универсальных учебных действий в ходе решения практических и прикладных задач.

Сегодня показателем обученности и сформированности УУД (Универсальные Учебные Действия) и компетенций является успешная сдача Единого государственного экзамена. У этой формы аттестации есть свои «плюсы» и «минусы». Ряд специалистов утверждает, что в силу достаточно всеобъемлющей структуры контрольно-измерительных материалов можно оценить все виды деятельности и знания по всем разделам информатики и ИКТ, что не позволяет сделать экзамен по билетам и т.д. Какие бы доводы не приводились, ЕГЭ является показателем обученности выпускников и качества работы учителей.

Другие специалисты утверждают, что таким образом нельзя выявить понимание выпускником глубоких логических связей между процессами и явлениями, происходящими в информационной среде. К сожалению, пока не все школы России могут обеспечить действительно современный уровень преподавания информатики, и это связано не столько с материальными проблемами, сколько с проблемами кадрового и методического обеспечения педагогических специалистов.

К 2013 году завершилась модернизация российского образования, в рамках которой многие школы провели информатизацию: закупили новые компьютеры, обновили и установили программное обеспечение, установили современные антивирусные программы, расширили спектр наглядных пособий по информатике. Все эти усовершенствования благоприятно скажутся на качестве преподавания информатики. Однако проблема качества преподавания требует подхода к решению этой задачи и с другой стороны.

Многие выпускники 11 класса сегодня видят перспективы дальнейшего обучения именно в сфере информационно-коммуникационных технологий, так как информатика сегодня - интегрирующее звено для всех наук и технологий. Биология, медицина, промышленность: все это немыслимо без того или иного компьютерного и программного обеспечения. Именно поэтому молодые люди воодушевляются информатикой как будущей профессией.

Однако поступление в ВУЗы по данной специальности довольно затруднительно, особенно если речь идет о престижном учебном заведении и обучении за счет средств из бюджета. По сравнению с другими на специальности, связанные с информатикой, формируются очень большие конкурсы, что имеет как отрицательные, так и положительные стороны. В целом это хорошо, так как отбор пройдут абитуриенты, набравшие больший балл. Для отдельного выпускника такая ситуация может стать большим препятствием вплоть до отказа от поступления.

Чтобы помочь выпускникам, желающим связать свою жизнь с информатикой, необходимо качественно подготовить их к экзамену, а точнее к ЕГЭ, так как на сегодняшний день это основная форма вступительных испытаний. Информатика и ИКТ имеют ряд особенностей по сравнению с другими школьными дисциплинами, и это нужно брать во внимание.

Значительную часть материала программы по информатике составляют умения в области программирования, базирующиеся на математике и математической логике, и, конечно, на алгоритмах.

Подготовка к ЕГЭ требует не только занятий во время урока и при подготовке домашнего задания, но и самостоятельной работы обучающихся. Однако основная ответственность ложится на плечи учителя. Задача учителя детально изучить структуру ЕГЭ, рассмотреть типы заданий и их формы.

Учителя информатики сегодня стремятся постоянно повышать свою квалификацию, чтобы не отставать от современных требований. В практику преподавания информатики внедряется дифференцированный подход, который является наиболее подходящим для того, чтобы подготовить конкретного ученика к ЕГЭ. Информатика сдается только в добровольном порядке, что облегчает, отчасти, задачу, стоящую перед учителем.

Все вышесказанное определяет актуальность квалификационной работы.

Целью работы является разработка оптимальной методики подготовки учащихся к ЕГЭ по информатике на примере темы, вызывающей определенные затруднения. Для достижения цели поставлены следующие задачи:

изучить структуру современного курса информатики, его цель и задачи,

изучить структуру ЕГЭ по информатике,

проанализировать существующие УМК (Учебно-методический комплекс) по предмету,

выявить методические особенности подготовки к ЕГЭ,

предложить систему уроков по теме, вызывающей определенные затруднения у обучающихся,

проанализировать эффективность разработанных методических рекомендаций.

Объект исследования - методика подготовки к ЕГЭ по информатике, предмет - особенности подготовки к ЕГЭ по информатике на примере темы «Логика. Логические основы компьютера».

Теоретическая значимость работы определяется тем, что поиск оптимальной методики подготовки к экзамену по информатике позволит проанализировать теоретические предпосылки, определяющие выбор конкретных рекомендаций учителю. Практическая значимость заключается в том, результаты работы могут быть представлены учителю в виде методических указаний, то есть могут быть внедрены в школьную практику.

Методы исследования, применяемые в данной работе:

. анализ и синтез литературных данных, касающихся методике подготовки к ЕГЭ по информатике;

.экспериментальная проверка эффективности предложенной методической схемы работы по подготовке обучающихся к ЕГЭ по информатике.

Данная работа состоит из 2 глав, каждая из которых содержит по 3 параграфов, соответствующих задачам, поставленным для достижения цели работы.

Глава I. Предмет «Информатика и ИКТ».

 

.1 Особенности предметной области информатики

Современная школа - общеобразовательный и общеразвивающий базис. Здесь личность всесторонне развивается, получает навыки начальной профессиональной подготовки, возможность своего непрерывного образования, а также профориентацию к выбору будущей специальности или профессии.

Информатика - наука интегрированная, основывающаяся на теоретических постулатах и практических достижениях. Информатика - наука о способах и процессах сбора информации, ее хранения, обработки и анализа. В отличие от науки, школьный курс информатики в свое содержание не включает такого многообразия сведений. Однако его задача - выполнять общеобразовательные функции, то есть предмет должен отражать в себе фундаментальные понятия и законы, раскрывающие сущность науки. Школьный курс информатики должен вооружить знаниями, умениями и навыками всех обучающихся, тем самым, подготовив их к жизни в динамично развивающемся обществе.

Главный дидактический принцип формирования содержания дисциплины - принцип единства и борьбы, то есть диалектики, логики науки и учебного предмета. В отличие от других наук, информатика как наука достаточно быстро вошла в школьный перечень дисциплин, что говорит о ней как о практикоориентированной предметной области, опирающейся на самые современные данные.

В связи с этим определение содержания учебного курса было с одной стороны простым вопросом, а с другой - достаточно сложным. Основы кибернетической науки стали включаться в содержание школьной программы в качестве новой дисциплины «Информатика и ИКТ».

Цели изучения школьного курса учитывают специфику информатики как науки, учитывают важную ее роль в развитии современного общества. Целью изучения школьной информатики является формирование у обучающихся фундаментальных знаний основ информатики, то есть о процессах преобразования, передачи, представления информации; формирование научной картины мира и понятия познаваемости окружающей действительности. В ходе курса учащимся разъясняется роль информационно-коммуникационных технологий и современной вычислительной техники для жизни общества. С практической точки зрения эта цель выглядит как технологическая подготовка обучающихся к деятельности в любой сфере труда.

При изучении дисциплины происходит профориентационная работа, в ходе которой ученики получают сведения о профессиях и специальностях, связанных с ИКТ и вычислительной техникой, а также различными приложениями теоретической информатики.

Школьный курс информатики обеспечивает мировоззренческое воздействие на ребенка, позволяет сформировать рациональный подход к познанию окружающего мира, учит уважительно относиться к достижениям технических наук, позволяет видеть направление развития современного общества.

Такое триединство цели учебного курса позволяет добиться единства образовательного, воспитательного и развивающего эффекта. В силу своей богатой методической базы информатика гармонично сочетает в себе математическую теорию и прикладные технические науки.

Общие цели школьного образования в области информатики остаются по своей общедидактической сути весьма расплывчатыми (хотя и вполне устойчивыми). Для достижения цели изучения информатики необходимо решение ряда задач:

. сформировать у обучающихся умение планировать структуру своих действий при помощи алгоритмических и операционных стилей мышления;

. сформировать навыки построения информационной структуры для описания объектов и систем;

. сформировать навыки самостоятельного поиска информации, необходимой для решения определенной задачи;

. сформировать логические связи, то есть научить правильно интерпретировать информацию, делать выводы и заключения;

. сформировать навыки работы с компьютерами в ключе современных представлений;

. сформировать навыки работы с простейшими сервисными программами, то есть редакторами текстов, графическими объектами и пр. Таким образом научить работать с компьютером на пользовательском уровне;

. сформировать навыки составления простейших компьютерных программ, навыки работы с основными языками программирования, умение составлять алгоритмы и работать с ними;

. сформировать представление об устройстве и принципах работы компьютеров, то есть об их комплектующих элементах, о структурных компонентах;

. сформировать представление об областях применения ЭВМ и возможностях современных компьютеров, о прогрессе, достигнутом в области компьютерного строения, а также о задачах компьютеризации технологий.

Структура предметной области «Информатика и ИКТ» была предложена в Национальном докладе Российской Федерации на II международном конгрессе ЮНЕСКО «Образование и информатика». Она представлена в таблице 1.

Таблица 1. Структура предметной области «Информатика»

Теоретическая информатика		Информация как семантическое свойство материи. Информация и эволюция в живой и неживой природе. Начала общей теории информации. Методы измерения информации. Макро- и микроинформация. Математические и информационные модели. Теория алгоритмов. Статистические методы в информатике. Вычислительный эксперимент как методология научного познания. Информация и знания. Семантические аспекты интеллектуальных процессов и информационных систем. Методы представления знаний. Познание и творчество как информационные процессы. Теория и методы разработки и проектирования информационных систем.
С р е д с т в а  и н ф о р м а т и з а ц и и	Т е х н и ч е с к и е	Хранения и обработки данных	Персональные компьютеры, рабочие станции. Вычислительные системы. Устройства ввода/вывода. Накопители (магнитные, оптические, смешанные).
		Передачи данных	Сети ЭВМ. Комплексы. Цифровые технические средства связи. Телекоммуникационные системы передачи аудио-, видео-, мультимедийной информации.
	П р о г р а м м н ы е	Системные ПО и системное программирование	Операционные системы и среды. Системы и языки программирования. Сервисные оболочки, системы пользовательского интерфейса. Программы межкомпьютерной связи (системы теледоступа), вычислительные информационные среды
		Реализация ценностей	Универсальных	Текстовые и графические редакторы. Системы управления базами данных. Процессоры электронных таблиц. Средства моделирования объектов, процессов, систем. Информационные языки и формы представления данных и знаний: словари, классификаторы, тезаурусы. Средства защиты информации от разрушения и несанкционированного доступа.
			Професси-онально-ориентирова-нных	Издательские системы. Системы реализации технологии автоматизации расчетов, проектирования, обработки данных (учета, планирования, управления, анализа статистики и пр.). Системы искусственного интеллекта (базы данных, экспертные системы, диагностические, обучающие системы и т.д.).
Информационные технологии		Ввода/вывода, сбора, хранения, передачи и обработки данных. Подготовки текстовых и графических документов, технической документации. Интеграции и коллективного использования разнородных информационных ресурсов. Защиты информации. Программирования, проектирования, моделирования, обучения, диагностики, управления (объектами, процессами, системами).
Социальная информатика		Информационные ресурсы как фактор экономического социально-культурного развития общества. Информационное общество - закономерности и проблемы становления и развития. Информационная инфраструктура общества. Проблемы информационной безопасности. Новые возможности развития личности в информационном обществе. Проблемы демократизации в информационном обществе и пути их решения. Информационная культура и информационная безопасность личности.

Как видим из таблицы, предметная область содержит в себе 4 раздела:

. Теоретическая информатика.

. Средства информатизации.

. Информационные технологии.

. Социальная информатика.

Разделы «Средства информатизации» и «Информационные технологии» вмести образуют общее направление, называемое прикладной информатикой.

Для педагогики в общем и для методики преподавания в частности важной задачей является решение вопроса о том, как эта предметная область должна быть отражена в системе школьного образования.

В.С. Леднев предложил решение этой проблемы путем применения так называемого принципа «бинарного вхождения базовых компонентов в структуру образования». Этот принцип заключается в том, что в школьной программе есть дисциплина «Информатика», и одновременно методы и средства информатики как науки включаются во все предметы. Это происходит вследствие того, что школа встала на путь информатизации.

В России информатика как школьный предмет появилась в 1985 году. За почти 30-летнюю историю своего существования концепция ее существенно изменилась, закрепились инвариантные составляющие ее содержания.

Сегодня в курсе информатики существует 3 последовательных этапа изучения:

. пропедевтический этап в начальной школе (знакомство обучающихся с компьютером, формирование элементов информационной культуры, применение полученных навыков работы с информацией на других уроках);

. базовый этап в основной и старшей школе (овладение обучающимися средствами и методами информационной технологии, формирование навыков адекватной и самостоятельной работы с компьютером; формирование умения решать теоретические и практические задачи);

. профильный этап в старшей школе (вариабелен, зависит от целей и задач профильного обучения).

Начиная с 1992 г. содержание обучения закрепилось в Государственных образовательных стандартах (ГОС). Сегодня действуют стандарты II поколения для всех ступеней образования. Эти нормативные документы содержат концептуальные линии учебного курса:

. Информация и информационные процессы.

. Представление информации.

. Компьютер.

. Моделирование и формализация.

. Алгоритмизация и программирование.

. Информационные технологии.

. Компьютерные телекоммуникации.

. Социальная информатика.

Подытоживая сказанное, необходимо отметить, что информатика является прекрасной базой для формирования метапредметных знаний и навыков, что необходимо для формирования универсальных учебных действий. Сформированность универсальных учебных действий - требование к результатам обучения Федерального государственного образовательного стандарта.

1.2. Структура Единого Государственного Экзамена по информатике

Контроль результатов обучения сегодня происходит с помощью Единого государственного экзамена. ЕГЭ служит как выпускным экзаменом в школе, так и вступительным в высшее учебное заведение. В 2003 г. ЕГЭ по математике было введено как эксперимент в некоторых регионах РФ, с 2009 г. - это единственная форма сдачи выпускных и основная форма вступительных экзаменов, в том числе и по информатике.

Структура ЕГЭ по любому школьному предмету представлена КИМами, то есть контрольно-измерительными материалами, которые разрабатываются Федеральным институтом педагогических измерений. КИМы по информатике содержат три части: А, В, С.

Часть A содержит 13 тестовых заданий (2013 г.), в которых нужно выбрать один правильный ответ из четырех предложенных.

Пример: А2. Сколько единиц в двоичной записи десятичного числа 514?

Для решения заданий В части необходимо дать краткий ответ в виде одного или несколько чисел или букв для 15 заданий.

Пример: В7. Запись десятичного числа в системах счисления с основаниями 3 и 5 в обоих случаях имеет последней цифрой 0. Какое минимальное натуральное десятичное число удовлетворяет этому требованию?

Решение записывается так: 15.

В части С необходимо дать полный развернутый ответ на 4 задания: решить задачу, написать эссе, развернуто ответить на какой-либо вопрос. Для таких заданий существуют критерии оценивания, на которые ориентируются проверяющие.

Пример: «Требовалось написать программу, которая вводит с клавиатуры координаты точки на плоскости (x, y - действительные числа) и определяет принадлежность точки заштрихованной области, включая ее границы. Программист торопился и написал программу неправильно:

var x,y: real;

begin(x,y);(y <=2-x*x) and ((y>=x) or (y>=0)) then

write('принадлежит')('не принадлежит').

Последовательно выполните следующее:

. Приведите пример таких чисел x, y, при которых программа неверно решает поставленную задачу;

. Укажите, как нужно доработать программу, чтобы не было случаев ее неправильной работы».

Существует четкий регламент содержания КИМов. В первую очередь, это документы:

. Кодификатор элементов содержания.

. Спецификация экзамена.

. Демоверсия экзамена.

Эти три документа утверждаются Рособрнадзором.

Ежегодно устанавливается минимальное количество баллов для нижней границы удовлетворительной отметки по каждому предмету. По информатике в 2013 году это составило 40 баллов.

Кодификатор элементов содержания устанавливает соотношения между частями экзаменационной работы по процентам от максимального первичного балла: 32,5% - для части А, 37,5% - для части В, 30% - для части С. Максимальный первичный балл равен 40 (2013г.).

Задания, которые содержатся в КИМах, распределяются по разделам:

. Информация и ее кодирование.

. Моделирование и компьютерный эксперимент.

. Системы счисления.

. Логика и алгоритмы.

Элементы теории алгоритмов.

. Программирование.

. Архитектура компьютеров и компьютерных сетей.

. Технология обработки графической и звуковой информации.

. Обработка числовой информации.

. Технологии поиска и хранения информации.

Теоретические знания по информатике и информационно-коммуникационным технологиям проверяются опосредованно через умение пользоваться и интерпретировать термины, находить взаимосвязь между понятиями, правильно использовать единицы измерения и пр.

В структуре экзамена также учитывается контроль видов проявляемой деятельности: задания составляются на проверку умений воспроизводить представления или знания, применять знания и умения в стандартной ситуации, а также в новой ситуации. К тому же, задания классифицируются по видам умений и способам действий.

В кодификаторе прописаны проверяемые элементы содержания для каждого задания (таблица приведена в приложении А).

На выполнение экзамена отводится 235 мин., что является максимальным временем.

Создание новой технологии проведения ЕГЭ, в том числе переход на компьютерную форму проведения экзаменов, должно обеспечить повышение объективности оценивания результатов участников экзаменов, минимизацию «человеческого фактора» на всех стадиях проведения ЕГЭ, повышение информационной безопасности, сокращение сроков обработки результатов. Такой переход отвечает современным тенденциям информатизации российского образования, в соответствии с которыми в образовательных учреждениях одновременно развиваются формы обучения и контроля его качества с использованием компьютеров.

Перевод ЕГЭ в новый формат позволит соответствовать современным трендам проникновения информационных технологий во все структуры и вывести его на новый уровень как со стороны сдающих (перевод ЕГЭ в новый формат позволит ввести множество функций, упрощающих процедуру сдачи экзамена и оповещения выпускников о результатах), так и со стороны организаций, проводящих его. Также новый формат ЕГЭ позволит значительно улучшить безопасность и целостность процедуры проведения и контроля за всеми этапами экзамена.

Анализируя структуру Единого государственного экзамена по информатике, можно сделать вывод, что такая форма контроля знаний позволяет проверить все предполагаемые результаты обучения, то есть знания, умения и навыки.

1.3 Анализ учебно-методических комплексов по информатике и УМК для подготовки к ЕГЭ

На сегодняшний день существует огромное многообразие учебно-методической литературы, необходимой учителю для работы, в том числе и УМК по информатике. Каждая школа и каждый учитель в праве выбирать ту линию, которая кажется ему наиболее подходящей. В данной квалификационной работе необходимо рассмотреть и охарактеризовать наиболее популярные УМК с точки зрения их соответствия требованиям к результатам обучения.

Достаточно быстрая трансформация содержания информатики в младших классах, связанная с перестановкой акцентов с программирования на алгоритмизацию, с использованием потенциала алгоритмизации для развития мышления учащихся; приобретение целями обучения информатике в начальной школе общекультурного характера, связываемого с развитием личности и мышления ребенка; потребность кардинального пересмотра стихийно сложившихся содержания и методики преподавания информатики в младших классах. Рассмотрим учебники для среднего и старшего звена. Одним из самых популярных является УМК Н.Д. Угриновича.

Содержание учебников «Информатика и ИКТ» для 8-9 классов Н.Д. Угриновичаполностью соответствует Государственному стандарту основного общего образования, действующему в настоящем времени. Коллектив авторов уже адаптировал свой УМК к новым требованиям. Также учебники основываются на Примерной программе основного общего образования по информатике и информационным технологиям.

Большое внимание в курсе 8 класса авторы уделили разделу «Коммуникационные технологии», где рассматриваются вопросы пользования сетью Интернет. Это связано с тем, что обучающиеся должны своевременно освоить правила поиска нужной информации, правила работы с Интернет-ресурсами. В данном случае информатика выступает как интегрирующее звено с другими науками, так как позволяет осуществлять поиск информации, необходимой для решения задач других учебных дисциплин.

В 9 классе упор сделан на разделе «Алгоритмизация и основы объектно-ориентированного программирования». В курсе 9 класса обучающиеся получают навыки работы с алгоритмами, их кодирования в одном из языках программирования (Pascal, Visual Basic,или С++).

В учебно-методический комплект входит также практикум, что существенно облегчает работу учителя.

Преимущества этих учебников заключаются в достаточной простоте изложения материала, в доступности и разумной краткости. Также УМК предполагает использование дидактических пособий для учителя, компакт-дисков. Программа Н.Д. Угриновича является мультисистемной, так как практические задания могут выполняться как в операционной системе Windows, так и в системе Linux. УМК предполагает активное использование в процессе обучения технологии проектной деятельности в урочное и внеурочное время.

Учебно-методическая линия Н.Д. Угриновича рассчитана на углубление знаний в старшей школе. В связи с этим программа 10 класса предполагает расширение полученных в 8 классе знаний, умений и навыков, относящихся к разделу «Коммуникационные технологии». В 11 классе акцентируется внимание на теме «Защита информации», что является очень актуальным на сегодняшний день, так как организации и коммерческие корпорации несут большие финансовые потери, связанные с утечкой и повреждением информации. Важное место в курсе старшей школы занимает раздел «Моделирование и формализация». В нем изучаются интерактивные модели объектов, явлений и процессов из различных школьных дисциплин: математики, физики, химии, биологии и пр. Цель данного раздела - информатизация образовательного процесса. Изучение его позволяет придать информатике метапредметный характер, сделать ее аппаратом других школьных предметов и т.д. УМК содержит готовые предметные модели на CD-носителях.

Учебники Н.Д. Угриновича 10 и 11 классов содержат большое количество практических работ (26 в 10 классе и 24 в 11), что способствует развитию информационно-прикладных навыков обучающихся. Теоретическая часть имеет подкрепление в виде словаря компьютерных терминов.

Несмотря на грамотное содержание выше представленного курса, базового уровня изучения недостаточно, если обучающиеся старшей школы решат сдавать ЕГЭ по информатике и поступать в ВУЗы на соответствующие специальности. Для успешной сдачи ЕГЭ необходимо учиться по профильному курсу. К такому заключению сегодня приходит большинство педагогов, ученики которых сдают экзамен по информатике.

Что касается линии Н.Д. Угриновича, то в ней имеется и УМК для профильных классов. Профильный уровень предполагает более углубленное изучение всех тем практически всех разделов. Предполагается увеличение времени, отводимого для решения теоретических и практических задач, особенно по разделу «Алгоритмизация», так как самые сложные задания (части С) включают именно такие задачи.

Наряду с авторской линией Н.Д. Угриновича существует не менее популярная линия И.Г. Семакина Особое внимание курса заостряется на получении знаний об информации, информационных процессах, технологиях и моделях, а также на овладении умениями работать с различными формами представления информации, организовывать информационную деятельность в образовании и т.д. Важное место отводится воспитательным и развивающим задачам.

Авторский коллектив под руководством И.Г. Семакина выделяет три составляющих предметной области «Информатика»:

теоретическая информатика,

прикладная информатика,

социальная информатика.

Преимущество данной линии состоит в том, что учебники одновременно соответствуют и базовому, так и профильному уровню: кроме основной части, обязательной для изучения, имеется и материал для углубленного изучения, необходимый тем, кто будет сдавать ЕГЭ по информатике.

Упор в учебниках делается не на последовательность манипуляций в программах, а на понимание логических принципов, заложенных в ИКТ. Выдержан дифференцированный поход, задачи имеют разный уровень сложности, что помогает учителю работать с каждым учеником индивидуально в зависимости от их потребностей и способностей.

В комплект входит пособие для учителя в котором имеются дидактические материалы, с помощью которых можно применять элементы модульно-рейтинговой технологии. Такой подход помогает разнообразить формы и методы преподавания, то есть делает методику богаче и продуктивнее.

Программа базового уровня старшей школы направлена на углубление содержания основного звена, то есть:

. Линии информации и информационных процессов: определение, измерение, универсальность представления информации, процессы ее обработки и хранения, передача и управление информацией;

. Линии моделирования и формализации: моделирование как научный метод, информационные модели и их типы, исследование компьютерных моделей;

. Линии информационных технологий: работы с текстовой и графической информацией, поиска и сортировки данных, обработки числовой информации, мультимедийные и другие технологии;

. Линии компьютерных коммуникаций: работы с ресурсами Интернет, организация сети и пр.;

. Линии социальной информатики: информационные ресурсы общества, культура информации, информационная безопасность.

Важнейшими понятиями авторской программы И.Г. Семакина являются понятия информационных процессов, моделей и технологий.

Практикум, входящий в УМК представлен тремя разделами:

. «Основы технологий». Задания в нем адаптированы для Microsoft Windows, это немного утруждает работу, так как во многих школах на компьютерах установлена ОС Linux,но

. Практические работы для 10 класса. Всего содержит 12 заданий, причем прикладной характер носят только две работы - «Выбор конфигурации компьютера» и «Настройка BIOS».

. Практические работы для 11 класса. Задания предназначены для работы с сетью Интернет с помощью браузера Internet Explorer.

Для углубленного изучения информатики авторы предлагают увеличивать количество часов с 68 до 102, при этом упор делать на практическую часть.

В школах России активно используется учителями УМК Н.В. Макаровой как в основной, так и в старшей школе.

Учебник для 8-9 классов состоит из трех разделов:

. «Информационная картина мира»: у обучающихся формируются представления об информации, информационных процессах и моделях, приводится классификация моделей, изучаются этапы моделирования;

. «Программное обеспечение информационных технологий»: рассматриваются основы алгоритмизации, дается определение программа и программному обеспечению;

. «Техническое обеспечение информационных технологий»: происходит знакомство с комплектацией компьютера, с историей компьютерной промышленности и ее перспективами. Изучаются математические основы компьютерного устройства.

Практикум для 8-9 классов  несет в себе цель заложить у обучающихся основы работы на компьютере, помогает сформировать представление о программных средах ОС Windows позволяет научиться работать в стандартных приложениях данной ОС и пакете Microsoft Office. Также рассматриваются основы алгоритмизации. Практикум построен по модульному принципу, то есть его разделы могут изучаться независимо друг от друга.

Программа для 10-11 классов дифференцирована на базовый и углубленный уровни.

В УМК для старшей школы используется модульный подход, то есть учитель может самостоятельно формировать маршрутную карту урока для каждого обучающегося в соответствии с его уровнем подготовленности и способностей, его интересами и, что немаловажно с тем, будет или не будет он сдавать ЕГЭ по информатике.

В состав УМК входит пособие для подготовки к ЕГЭ применительно к базовому уровню,тоесть все задания пособия позволяют проверить знания и умения выпускника школы по информатике в объеме обязательного минимума содержания основной образовательной программы базового уровня. Форма представления заданий и ответов полностью соответствует требованиям ЕГЭ. В этом пособии содержатся тестовые задания, позволяющие оценить знания и умения выпускников. Задания по своей форме полностью соответствуют КИМам экзамена. Они сгруппированы по разделам, что является полностью методически обоснованным подходом. Предполагается, что обучающиеся самостоятельно будут организовывать свою подготовку.

Кроме программ, предназначенных для изучения информатики в 8-9 и 10-11 классах, что закреплено Федеральным базисным учебным планом, существуют так называемые пропедевтические программы для 5-7 классов и начальной школы.Это представляет собой формирование общеучебных умений и навыков на основе средств и методов информатики и ИКТ, в том числе овладение умениями работать с различными видами информации, самостоятельно планировать и осуществлять индивидуальную и коллективную информационную деятельность, представлять и оценивать ее результаты; пропедевтическое изучение понятий основного курса школьной информатики, обеспечивающее целенаправленное формирование общеучебных понятий, таких как «объект», «система», «модель», «алгоритм» и др.; воспитание ответственного и избирательного отношения к информации; развитие познавательных, интеллектуальных и творческих способностей учащихся.. Эти программы имеют УМК.

Выбор УМК зависит от того, в каком классе начальной школы начинается изучение информатики. Например, авторская программа Н.В. Матвеевой рассчитана на 2-4 классы. Важнейшая цель начального образования - создание прочного фундамента для последующего образования, развитие умений самостоятельно управлять своей учебной деятельностью. Это предполагает не только освоение опорных знаний и умений, но и развитие способности к сотрудничеству и рефлексии.

Задачи:

развивать познавательные, творческие и интеллектуальные способности учащихся; научить переводить десятичные числа в двоичную систему счисления и обратно; дать представление об алгоритмах и их исполнителях.

Таким образом, важнейшим результатом изучения информатики в школе является развитие таких качеств личности, которые отвечают требованиям информационного общества, в частности, приобретение учащимися информационной и коммуникационной компетентности (ИКТ-компетентности).

Программа курса информатики для начальной школы разработана в соответствии с требованиями ФГОС начального общего образования и нацелена на обеспечение реализации трех групп образовательных результатов: личностных, метапредметных и предметных.

Программа рассчитана на 1 час в неделю в 2,3 классе (34 часа в год). Автор устанавливает следующие требования для учителя информатики в младшей школе.

. учитель должен прекрасно владеть методикой обучения дисциплины в средней и старшей школе,

. учитель должен хорошо владеть методикой преподавания в начальной школе,

. учитель должен пройти курсовую подготовку по теме «Преподавание информатики в начальной школе».

Задачи курса обучения информатике в начальной школе

. формирование у школьников понятийного аппарата, необходимого для понимания и оценки информационной среды на доступном ученику начальных классов уровне;

. формирование и развитие целостной системно-информационной картины мира;

. формирование и развитие начальных навыков работы на компьютере.

Содержание курса:

. линия информационных процессов;

. линия информационного моделирования;

. линия информационных основ управления.

Такой содержательный поход:

. позволяет реализовывать принцип единства и целостности при дальнейшем изучении информатики,

. является сквозным и непрерывным,

. обеспечивает преемственность авторских УМК по информатике.

В состав УМК входит учебник, рабочая тетрадь и сборник контрольных работ. Учебник (ФГОС) в 2 частях «Информатика и ИКТ» 2 класс , Н.В.Матвеева, Е.Н. Челак, Н.К. Конопатова, Л.П. Панкратова, Н.А. Нурова, М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012г. Рабочая тетрадь (ФГОС) в 2 частях «Информатика и ИКТ» 2 класс, Н.В.Матвеева, Н.К.Конопатова, Л.П.Панкратова, Е. Н. Челак, Н.А. Нурова М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. Контрольные работы (ФГОС) «Информатика» 2 класс, Н.В.Матвеева. Е.Н. Челак, Н.К. Конопатова. Л.П. Панкратова, Н.А. Нурова. М.: Бином, Лаборатория знаний,2012г. Все эти составляющие позволяют чередовать деятельность обучающихся на уроке, а также обеспечивают учителю возможность сократить время на проектировку заданий для проверки знаний. Имеются также сборник дидактических материалов и пособие для учителя Методическое пособие для учителя. «Обучение информатике» 2 - 4 классы, Н. В. Матвеева, Е.Н. Челак, Н. К. Конопатова, Л. П. Панкратова, М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. что существенно облегчает и упорядочивает работу по подготовке к урокам.

Пропедевтический курс для 5-7 классов, по мнению ведущих отечественных специалистов (Л.Л. Кузнецов, С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина и др.), является необходимым ввиду актуальности непрерывного образования. Становление информационной культуры и грамотности не может пройти за 4 года, как это предполагает Федеральный компонент учебного плана. Требуется введение дисциплины «Информатика» в младшие классы средней школы. Сегодня сформировано обоснованное содержание курса информатики, представленное в учебно-методических комплексах Л.Л. Босовой и др. Ввиду существования программы для начальной школы, курс 5-7 классов будет гармонично вписываться в концепцию непрерывного образования: Босова Л.Л. Информатика: Учебник для 5 класса. - М.: «БИНОМ. Лаборатория знаний», 2003-2008.

Босова Л.Л. Информатика: Учебник для 6 класса. - М.: «БИНОМ. Лаборатория знаний», 2004-2008.

Босова Л.Л. Информатика: Учебник для 7 класса. - М.: «БИНОМ. Лаборатория знаний», 2006-2008.

Босова Л.Л. Информатика: Рабочая тетрадь для 5 класса. - М.: «БИНОМ. Лаборатория знаний», 2004-2008.

Босова Л.Л. Информатика: Рабочая тетрадь для 6 класса. - М.: «БИНОМ. Лаборатория знаний», 2004-2008.

Босова Л.Л. Информатика: Рабочая тетрадь для 7 класса. - М.: «БИНОМ. Лаборатория знаний», 2007-2008.

Босова Л.Л., Босова А.Ю. Уроки информатики в 5-7 классах: Методическое пособие - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007-2008.

Программа курса предполагает теоретическую и практическую подготовку обучающихся к изучению базового курса средней школы с сохранением преемственности с УМК Н.Д. Угриновича, И.Г. Семакина и др. Материал не предполагает повторов содержания базового курса, а акцентирует внимание на те аспекты, которые не находят отражения в программах 8-9 классов.

В состав УМК для обучающихся каждого класса входят учебник, рабочая тетрадь.Имеются пособия для учителя Информатика и ИКТ. Основная школа: комплект плакатов и методическое пособие.
М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011.Программа рекомендуется для изучения в течение 102 часа на 3 года, то есть по 1 часу в неделю.

Учебники содержат теоретические сведения, материал для любознательных, вопросы, задания и практикум,что немаловажно для пропедевтики подготовки к ЕГЭ уже на данном этапе. Задания практикума имеют описание технологии выполнения заданий на компьютере. В конце учебника представлены словарь терминов и справочные материалы.

Задания для компьютерного практикума разделяются по уровням сложности, что прекрасно ориентирует учащихся на структуру ЕГЭ уже на этом этапе. Первый уровень - обязательный для выполнения, задания небольшие и содержат минимальное количество технологических приемов работы. Здесь имеется подробная технологическая карта. Первый уровень сложности содержит обязательные, небольшие задания, знакомящие учащихся с минимальным набором необходимых технологических приемов по созданию информационного объекта. Для каждого такого задания предлагается подробная технология его выполнения, во многих случаях приводится образец того, что должно получиться в итоге.

В заданиях второго уровня сложности учащиеся должны самостоятельно выстроить технологическую цепочку и получить требуемый результат. Предполагается, что на данном этапе учащиеся будут искать необходимую для работы информацию, как в предыдущих заданиях, так и в справочнике, имеющемся в конце учебника.

Задания третьего уровня сложности ориентированы на наиболее продвинутых учащихся, имеющих, как правило, собственный компьютер. Эти задания могут быть предложены таким школьникам для самостоятельного выполнения в классе или дома.

Кроме основных УМК, по которым обучающиеся изучают информатику, существуют многочисленные УМК для подготовки к ЕГЭ Учебно-методическое пособие(Лысенко Ф.Ф., Евич Л. Н. Учебно-методическое пособие) содержит необходимый материал и рекомендации для самостоятельной подготовки к ЕГЭ по информатике и ИКТ: 20 новых авторских учебно-тренировочных тестов, составленных по последнему плану ЕГЭ и с учетом опыта прошедшего экзамена; подробные решения заданий части С; краткий теоретический справочник.
Пособие предназначено для выпускников общеобразовательных учреждений, а также для учителей, которые могут использовать его в процессе подготовки учащихся к ЕГЭ. Книга является частью учебно-методического комплекса «Информатика и ИКТ. Подготовка к ЕГЭ».. Данные УМК можно использовать как пособия на уроках, а также в качестве дополнительной литературы для самостоятельного изучения учащимися, решившими сдавать ЕГЭ. Приведем анализ самых популярных из них.

По мнению большинства учителей, необходимо использовать для подготовки только те пособия, которые выпущены или рекомендованы ФИПИ.Это объясняется тем, что именно Федеральный институт педагогических измерений составляет КИМы для экзамена, продумывает и корректирует его структуру и содержание. Следовательно, методические разработки, одобренные ФИПИ, будут и содержательно, и дидактически соответствовать.

Например в пособии «ЕГЭ. Информатика. Решение сложных задач», автор С.С. Крылов, рассматриваются основные типы заданий с развернутым ответом из части С. Доступно разъясняются особенности оценивания, приводятся ответы выпускников и комментарии основных ошибок. Все ошибки проговариваются и исправляются, причем обучающиеся имеют возможность уловить логику исправления, даже если они занимаются самостоятельно без помощи учителя. После этого предлагаются подобные задания, использовавшиеся на экзаменах с 2005- го г. В конце приводятся критерии оценивания ответов. Такой подход будет удобен для тех, кто в школе проходит хорошую подготовку под руководством учителя, а дома занимается самостоятельно. Также учитель может заимствовать задания для этапа закрепления материала на уроке, для составления проверочных, практических и контрольных работ.

Удобно это пособие для тех, кто претендует на более высокий балл на ЕГЭ. Поскольку в нем представлены только задания уровня С, то выпускнику не придется отвлекаться на более легкие задания и тратить на них время, если его уровень подготовки достаточно высок. Но в целом его нельзя использовать как единственный самостоятельный материал, так как оно не содержит заданий частей А и В.

Другим пособием, рекомендованным ФИПИ, является «Информатика. Типовые тестовые задания» П.А. Якушина. Пособие содержит 10 вариантов комплектов заданий, выдержанных в структуре КИМ на тот год, в котором будет сдаваться экзамен. Цель этого издания - предоставить обучающимся и учителям информацию о структуре и содержании КИМов по информатике, о темах и видах деятельности, которые проверяются у сдающего экзамен. В конце пособия приведены ответы на все задания, приводится полное решение одного из вариантов, детальный разбор решения заданий части С. Очень удобным является то, что в сборнике напечатаны образцы бланков ответов, с которыми выпускники могут ознакомиться и потренироваться заполнять, чтобы на экзамене сократить на это время.

Пособие Типовых тестовых заданий П.А. Якушина, В.Р. Лещинера, Д.П. Кириенко - популярно, предназначено в первую очередь учителям. Во второй главе данной работы будет объяснено, почему нельзя готовиться к ЕГЭ только путем решения типовых заданий. Для обучающихся, только что начавших подготовку, нельзя использовать данное пособие в качестве основного. Более всего оно будет полезно тем, кто уже имеет высокий уровень подготовленности к экзамену в качестве контроля собственных знаний. Его можно использовать как задачник. Поскольку задания не структурированы по блокам тем, пособие лучше использовать в качестве тренажера непосредственно в период завершения подготовки перед экзаменом.

Наряду с изданиями ФИПИ(Крылов С.С.,Ушаков Д.М.
ISBN:978-5-377-04532-8Издательство:ЭкзаменГод издания: 2012
223с.)существует огромное множество других пособий и комплектов для подготовки к ЕГЭ ,Однако учитель должен продумывать рекомендованную для выпускников литературу, а не предлагать им весь огромный перечень существующих разработок. Это приведет к тому, что самостоятельная подготовка будет нести ненаправленный характер, учащийся просто «закопается» в информации и заданиях. Будет лучше, если эти задания постепенно будут прорешиваться по ходу тематической подготовки.

Анализ УМК разных авторов показал, что все они соответствуют требованиям Государственного образовательного стандарта основного и среднего (полного) общего образования. Однако для подготовки к ЕГЭ и успешной его сдачи необходимо обучаться на профильном уровне. Профильный уровень предполагает увеличение доли практической и прикладной информатики в содержании курса, усиливает акцент на темах «Программирование» и «Моделирование».

Пропедевтические курсы для начальной школы и 5-7 классов вписываются в концепцию непрерывного образования и способствуют своевременной, ступенчатой и грамотной подготовке обучающихся к ЕГЭ, вовремя ориентируют тех, кто хочет и может связать свою будущую профессию с информатикой и информационно-коммуникационными технологиями.

Многообразие методологических подходов к преподаванию учебной дисциплины «Информатика и ИКТ» позволяют учителю выбрать тот, который будет максимально соответствовать социальному заказу на информационное образование со стороны детей и их родителей. Задача учителя - грамотно оценить потребности и возможности своих учеников.

Глава II. Подготавка к ЕГЭ по информатике

 

.1 Методические особенности подготовки к ЕГЭ по информатике

государственный экзамен информатика

Как уже было сказано выше, необходимость углубленной подготовки к экзамену по информатике обусловлена достаточно высокими требованиями Единого государственного экзамена, а также недостаточностью базового уровня изучения дисциплины. Большинство школ России обучаются именно на базовом уровне, хотя Федеральный государственный образовательный стандарт среднего (полного) общего образования предполагает обязательное профильное обучение в старшей школе.

Как таковой технологии подготовки к ЕГЭ по информатике не существует. Каждый учитель вправе и обязан разрабатывать свою методику с учетом уровня подготовки обучающихся, проблем в усвоении той или иной темы или раздела. По мнению многих учителей, работающих на профильном уровне, одной из самых сложных тем является тема «Логика. Логические основы компьютера». Остановимся на этой теме подробно.

Актуальность изучения данной темы заключается в том, что логика входит в структуру всех учебных дисциплин. Логические законы лежат в основе всех научных закономерностей. Логика развивает ясность мышления, четкость выражения мысли, внимательность, умение выявлять причинно-следственные связи, позволяет учиться структурировать суждения и высказывания. Однако логика довольно абстрактна, а умение абстрагироваться от содержания и сосредоточить внимание на структуре - достаточно сложно для обучающихся.

Мышление существует в трех формах: понятие, высказывание, умозаключение. Для определения истинности и ложности любого высказывания существует так называемая алгебра высказываний. Простым высказываниям и суждениям соответствуют логические переменные: истинному высказыванию - 1, ложному - 0. Над высказываниями можно проводить логические операции, в результате чего можно сформировать составные высказывания.

Для составных чаще всего пользуются основными логическими операциями, выражаемыми через логические связки «и», то есть конъюнкцию или логическое умножение; «или», то есть дизъюнкцию логическое сложение; «не», то есть инверсию или логическое отрицание. Каждой из приведенных логических операций соответствует определенная формульная запись, с которой, как правило, обучающиеся справляются.

Также в курсе информатики изучаются логические функции следования (импликация) и равенства (эквивалентность).

ЕГЭ требует также знания основных логических законов:

Закон тождества,

. Закон непротиворечия,

. Закон исключенного третьего,

. Закон двойного отрицания.

. Законы де Моргана,

. Закон коммутативности,

. Закон ассоциативности,

. Закон дистрибутивности.

Также необходимо знание базовых элементов логики, так как они лежат в основе обработки компьютером информации. Эти элементы были предложены математиком Д. Булем. Логические элементы - схемы реализации логических операций.

Например, логический элемент «не» преобразует сигнал в противоположный: если на вход элемента подан сигнал 1, то на выходе получим 0 и наоборот. Обучающиеся знакомятся также с логическим элементом «или», «и». Им объясняется, что из миллиона таких элементов строится электронно-вычислительные машины. В ходе изучения темы из логических элементов конструируется одноразрядный сумматор; также предлагается для ознакомления устройство многоразрядного сумматора, состоящего из одноразрядных сумматоров.

Методика подготовки к ЕГЭ по теме «Основы логики» должна строиться с учетом структуры кодификатора ЕГЭ:

Таблица 2

Кодификатор заданий по теме «Основы логики» в структуре ЕГЭ (2013)

Номер задания	Элементы содержания
А1	Информационные процессы и системы
А10	Основы логики
А10	Алгебра логики
В15	Преобразование логических выражений
А3	Построение таблиц истинности логических выражений

На уровне воспроизведения КИМами проверяется знание теоретического материала по теме «Основные элементы математической логики». Также контролируется сформированность умений применять знания в стандартной ситуации, то есть:

. умение преобразовывать и самостоятельно создавать логические выражения;

. умение создавать таблицу истинности и логическую схему для логической функции.

Для проверки сформированности навыков применения знаний в новой ситуации предлагаются логические задачи.

Особенности методики подготовки к ЕГЭ заключаются в том, что в каждом задании, контролирующем указанную тему, необходимо вычленить основные ошибки:

. В заданиях, контролирующих знание основных понятий и законов математической логики (повышенный уровень сложности):

а) обучающиеся часто «забывают» отрицание,

б) путают порядок операций,

в) забывают таблицу истинности для операции «импликация»,

г) забывают законы логики (чаще всего Законы де Моргана),

д) забывают заменить «и» на «или» и, наоборот, при использовании формул де Моргана,

. В заданиях, контролирующих умения строить и преобразовывать логические выражения (базовый уровень сложности):

а) возникают проблемы с формами записи логических выражений;

б) обучающиеся забывают законы алгебры, которые не имеют аналогов в математике, но используются в упрощении некоторых логических выражений,

в) ошибочно рассчитывают на то, что при использовании законов де Моргана инверсия сложного выражения просто пропадет, таким образом, все сведется к замене «или» на «и»,

г) упрощают только исходное выражение, забывая про то, что нужно упростить и ответы, если они содержат импликацию или инверсию.

. В заданиях, контролирующих умение строить и преобразовывать логические выражения (высокий уровень):

а) неудовлетворительное знание таблиц истинности,

б) невнимательность к значкам, обозначающим логические операции в выражениях (причина - различные обозначения в разных УМК),

в) обучающиеся забыли правила преобразования логических выражений или не владеют техникой преобразования,

г) путаются в столбцах с однородными данными.

. Задания на проверку умений строить и преобразовывать логические выражения (повышенный уровень сложности):

а) выпускники путаются в условиях, из которых необходимо выделить существенную информацию,

б) путают порядок букв в ответе (уровень В).

Для решения задач, в которых нужно дать краткий ответ, разработана последовательность решения:

. необходимо обозначить символами исходные и искомые высказывания;

. составить логические выражения для всех требований с использованием элементарных логических операций,

. вычислить значение полученного выражения для всех возможных комбинаций истинности и ложности заданных высказываний, либо преобразовать сложное высказывание,

. проверка решения.

Подготовка по этой теме должна идти по пути устранения подобных ошибок и не должна сводиться к прорешиванию заданий по этой теме.

Подготовка к ЕГЭ должна проходить дифференцированно для разных выпускников, так как их уровень может быть неодинаков, даже если они учились по одной и той же программе у одного и того же учителя. В связи с этим план подготовки должен быть индивидуальным для каждого ученика. Естественно, занятия должны проходить не только и не столько в учебное время, сколько во внеурочное.

Сегодня разработано множество элективных и факультативных курсов для подготовки к экзамену по информатике. Концепция большинства из них построена по блочно-модульной системе. Эта система предполагает не поточное решение типовых заданий или демо-версий, а целенаправленную подготовку по каждому разделу школьного курса информатики. Решение типовых заданий приводит к тому, что, попав в нестандартную ситуацию, или столкнувшись с нетрадиционным заданием, экзаменующийся зайдет в тупик и может получить недостаточное количество баллов на ЕГЭ.

2.2 Система уроков по теме «Основы логики»

Существует множество методических разработок уроков по теме «Основы логики». Количество и содержание уроков зависит, в первую очередь, от программы учебно-методического комплекта, по которому работает учитель. В квалификационной работе мы ориентируемся на профильный курс информатики 10 класса.( Информатика и ИКТ. 10 класс. Профильный уровень).

Наиболее рациональным будет следующая система:

Урок изучения нового материала «Логика. Введение».

Урок изучения нового материала «Алгебра логики. Логические функции. Таблица истинности».

Комбинированный урок «Логические операции».

Комбинированный урок «Использование логики высказываний в технике».

Комбинированный урок «Характеристики логических элементов».

Урок-практикум «Анализ, упрощение и синтез контактных схем».

Урок-обобщение «Логика».

Предложенная схема имеет ряд преимуществ:

. Изучение темы начинается с теоретического обоснования элементарных понятий математической логики, что, безусловно, необходимо.

. Достаточно много времени отводится на работу с таблицей истинности, логическими функциями, элементами и операциями.

. Появляется возможность проведения интегрированного урока.

С точки зрения подготовки к ЕГЭ такой подход очень выгоден, так как удается прорешать множество тематических заданий, обычно вызывающих затруднения.

Приведем краткие планы-конспекты некоторых уроков.

Урок изучения нового материала «Логика. Введение»

Цель урока: сформировать основные понятия логики (понятие, суждение, умозаключение), изучить основные этапы развития логики как науки.

Ход урока:

. Изучение нового материала. Учитель объясняет значение слова «логика», предмет изучения логики - абстрактное мышление, а также его форм.

Далее дается представление о законах логики. Дается классификация логики. Затем представляется историческая справка развития логики.

. Закрепление. Учитель продумывает задания в форме заданий части А, где будет контролироваться знание терминов логики.

Урок изучения нового материала «Алгебра логики. Логические функции. Таблица истинности»

Цель: изучить основные логические операции и научиться применять их для решения задач.

Ход урока:

. Изучение нового материала.

Объясняется основа работы логической схемы и устройство компьютера. Рассматривается понятия ложности и истинности высказывания, причем делается упор на том, что для математической логики не важно содержание высказывания.

Вводится понятие логической функции, значение которой задается таблицей истинности. Например:

X	Y	Z	F (x,y,z)
0	0	0	1
0	0	1	1
0	1	0	1
0	1	1	0
1	0	0	0
1	0	1	1
1	1	0
1	1	1	0

. Решение задач.

Примеры заданий:

Символом F обозначено одно из указанных ниже логических выражений от трех аргументов X, Y, Z.

Дан фрагмент таблицы истинности выражения F:

x	y	z	F
1	1	1	1
1	1	0	1
1	0	1	1

Какое выражение соответствует F?

1)  X \/ ¬Y \/ Z 2) X /\ Y /\ Z 3) X /\ Y /\ ¬Z 4) ¬X \/ Y \/ ¬Z

Комбинированный урок «Логические операции»

Цель урока: изучить основные логические операции, основные действия с логическими выражениями, таблицами истинности и научиться их составлять.

Ход урока:

. Проверка домашнего задания:

Выделить в сложном высказывании простые. Записать сложное высказывание формулой. Привести таблицу истинности.

а) «Все планеты солнечной системы имеют форму шара и вращаются вокруг солнца».

б) «Мы пойдем гулять в парк или поедем за город».

. Изучение нового материала. Учитель объясняет понятие логических операций, их приоритет: инверсия, конъюнкция, дизъюнкция.

. На этапе закрепления решаются задания:

. Определить таблицу истинности логической функции: F (А, В, С) = A v (С ^ В). Для этого необходимо:

а) определить количество строк в таблице (8);

б) определить количество логических операций и последовательность их выполнения (3);

в) определить количество столбцов (6).

Получаем таблицу истинности:

А	В	С	С	C ^ B	A v (С ^ В)
1	1	1	0	0	1
1	1	0	1	1	1
1	0	1	0	0	1
0	1	1	0	0	0
0	0	1	0	0	0
0	1	0	1	1	1
1	0	0	1	0	1

. Построить таблицу истинности высказываний «Андрей не сделал самостоятельную работу» и «Андрей получил «двойку».

Таблица должна принять следующий вид:

Андрей не сделал с/р	Андрей получил «двойку»	Результат
истина	истина	истина
истина	ложь	ложь
ложь	истина	ложь
ложь	ложь	ложь

Комбинированный урок «Использование логики высказываний в технике»

Данный урок может быть проведен как интегрированный с физикой, который могут вести сразу два учителя.

Цель урока: сформировать понятие о применимости на практике логических элементов, научиться выполнять задания на составление функций на примере описания состояния электрических схем.

Ход урока:

Изучение нового материала. На этом этапе у обучающихся формируется понятие логического элемента. Рассматривается реализация логических элементов через схемы электрических цепей с контактами (с данной темой обучающиеся знакомятся в курсе физики 8 класса). Актуализируются знания по теме «Последовательное и параллельное соединение проводников».

Закрепление материала. Выполняется задание на составление таблицы зависимости состояния цепей от всевозможных комбинаций. Для этого вводятся обозначения:

- контакт разомкнут (тока в цепи нет),

- контакт замкнут (в цепи есть ток).

Далее составляется таблица:

А	В	Состояние цепи с последовательным соединением	Состояние цепи с параллельным соединением
0	0	0	0
0	1	0	1
1	0	0	1
1	1	1	1

А и В - контакты в цепи.

Очевидно, что цепь с последовательным соединением соответствует логической операции «и», так как ток появляется в цепи только при одновременном замыкании контактов А и В, а с параллельным соединением - логической операции «или», так как ток появляется и при одновременном замыкании контактов, и при их выборочном замыкании. Логическая операция «не» представляется схемой электромагнитного реле, причем контакт «не Х» является инверсией контакта Х: когда Х замкнут, «не Х» разомкнут, и наоборот.

Приводится таблица истинности состояний инверсии:

А	Не А
1	0
0	1

. Разбить на элементарные цепочки, определить их вид и построить таблицу истинности.

Комбинированный урок «Характеристики логических элементов»

Цель урока: сформировать умения схематически обозначать логические элементы, научиться строить и читать электрические схемы.

Ход урока:

. Изучение нового материала. Учитель объясняет схему реализации элемента «и» в логическую операцию; элемента «или» и его реализацию операции «или», то принцип сумматора. То же самое проделывается для элемента «не» и соответствующей операции. Предлагаются следующие схемы:

  

Обучающимся предлагается записать по заданной схеме логическую функцию на примере аналогичных заданий.

Урок - практикум «Анализ, упрощение и синтез контактных схем»

Цель урока: продолжить формирование навыков решения задач по теме «Контактные схемы»

Ход урока:

. Актуализация опорных знаний: проверочная работа, включающая задания типа «Разбить цепь на элементарные цепочки и составить формулу логической функции».

. Изучение нового материала. Новый материал изучается в ходе решения задач нового типа, но по той же теме. Структура решения сводится к анализу контактной схемы, то есть к определению всех возможных условий протекания тока. Определяется логическая функция, соответствующая схеме:

Х	Y	не Х	не Х v Y	X ^ (не Х v Y)
1	0	0	0	0
1	1	0	1	1
0	1	1	1	0
0	0	1	1	0

Упрощение контактной схемы сводится к упрощению соответствующей ей формулы с использованием законов логики.

^ (не Х v Y)= X ^ Y, то есть убирается 1 контакт.

Далее проделывается синтез контактной схемы, то есть разработка схемы, условие работы которой задано таблицей истинности.

А	В	F
0	0	0

Урок-обобщение по теме «Логика»

Цель урока - систематизировать и обобщить знания, умения и навыки, полученные при изучении тем раздела «Логика».

Ход урока: 1. Решение задач. Пример 1:

В приведенном высказывании выделить простые. Записать их в виде формулы. Сформулировать таблицы истинности.

Высказывание «Пришла весна, и грачи прилетели».

Учащиеся записывают функцию: F=A^B.       

Таблица истинности выглядит следующим образом:

А	В	F
1	0	0
0	1	0
0	0	0
1	1	1

Пример 2: Определить результат в соответствии с законами логики:

а) «неверно, что на полке лежит книга или на полу лежит ковер»,

не(А или В) = не А и не В,

б) «завтра будет гроза и будет ливень или не будет грозы и будет ливень», (А и В) или (не А и В)=В и (не А или В)= В и 1= В.

Пример 4. а) Выбрать все элементарные цепочки из схемы, записать функцию и составить таблицу истинности.

Схема:

Функция будет иметь вид: F (A,B,C)= A^(A V B V C) ^ B ^ C V (A V B) ^ C ^ (A V B).

Таблица истинности:

А	В	С	F
1	1	1	0
1	0	1	1
1	1	0	1
1	0	0	0
0	1	1	0
0	0	1	0
0	1	0	0
0	0	0	1

б) Записать формулу выходного сигнала:

Схема:

Формула примет вид: F(X,Y,Z)= (X V Y V Z) ^ (Y V X) ^ (Z V Y).

Таким образом, уроком-обобщением завершится изучение раздела «Логика».

Тема «Логика. Логические основы компьютера» изучается в 10 классе по большинству программ.Однако возможно приспособление этого модуля к программе элективного курса по информатике и ИКТ для 9 класса.

2.3 Анализ результатов применения разработанной методической системы уроков

Для оценки результативности процесса обучения информатике по разработанному нами подходу к построению курса информатики был предложен в экспериментальной и контрольной группе итоговый тест по базовому курсу информатики. Качественный анализ результатов выполнения итогового теста, а также наблюдения за ходом образовательного процесса, индивидуальные беседы с учителями и учениками (как экспериментальной, так и контрольной группы) позволили сделать вывод о характере овладения учащимися понятийным аппаратом информатики, логичности в рассуждениях, об уровне сформированности знаний,умений и навыков эффективной организации информационной деятельности. В итоге учащиеся экспериментальной группы показали достаточно высокий уровень системности сформированных представлений, в отличие от учеников контрольной группы, которые во многом неправильно трактуют суть основных понятий информатики, не понимают логики развертывания содержания курса информатики, не видят внутрипредметных связей. Все это явилось основанием для вывода об эффективности разработанного нами подхода построения системы обучения информатике.

Диагностическую работу по информатике и ИКТ выполняли 1214 обучающихся 11-х классов из 112 общеобразовательных учреждений города Москвы, в том числе 459 обучающихся из 31 ОУ выполняли работу в компьютерной форме. Участники диагностики из 87 образовательных учреждений изучают информатику и ИКТ по профильным программам в объеме 3-4 часа в неделю, а в 20 ОУ 1-2 часа в неделю (по информации, предоставленной Московскими школами).

Распределение учащихся по уровню подготовки (количеству полученных тестовых баллов) представлено на диаграмме 1.

Диаграмма 1

Доля учащихся, не достигших достаточного уровня овладения учебным материалом (выполнили менее 7 заданий), составляет 16% от числа тестировавшихся. Высокий и хороший уровень подготовки продемонстрировали соответственно 19 % учащихся, набравшие от 14 до 15 баллов, и 30% учащихся, набравшие от 11 до 13 баллов.

Удовлетворительный уровень подготовки (набравшие от 7 до 10 баллов) продемонстрировало основное число учащихся - 34%.

В таблице 1 показано распределение отметок, полученных за выполнение диагностической работы по информатике учащимися 11-х классов в октябре 2013 года, и школьных отметок за последнюю промежуточную аттестацию.

Таблица 1

Отметка по пятибалльной шкале	«2»	«3»	«4»	«5»
Распределение отметок за выполнение теста	16%	34%	30%	19%
Доля учащихся, имеющих школьную отметку (по результатам промежуточной аттестации)	-	13%	47%	40%

Из 87% учащихся, имеющих по результатам последней промежуточной аттестации отметки «4» и «5», лишь 49% подтвердили в рамках независимой диагностики свои результаты.

На диаграмме 2 показана структура знаний учащихся профильных классов по информатике.

Диаграмма 2

Таблица 2

Код	Контролируемые элементы содержания	Средний процент выполнения
01.01.03	Дискретное (цифровое) представление текстовой, графической, звуковой информации и видеоинформации. Единицы измерения количества информации	60,4
01.01.04	Скорость передачи информации	66,7
01.03.01	Описание (информационная модель) реального объекта и процесса, соответствие описания объекту и целям описания. Схемы, таблицы, графики, формулы как описания	39,9
01.04.01	Позиционные системы счисления	69,5
01.05.01	Высказывания, логические операции, кванторы, истинность высказывания	70,8
01.05.02	Цепочки (конечные последовательности), деревья, списки, графы, матрицы (массивы), псевдослучайные последовательности	87,7
01.06.01	Формализация понятия алгоритма	87,2
01.06.03	Построение алгоритмов и практические вычисления	47,8
01.07.02	Основные конструкции языка программирования. Система программирования	72,4
03.01.01	Программная и аппаратная организация компьютеров и компьютерных систем. Виды программного обеспечения	77,3
03.04.02	Использование динамических (электронных) таблиц для выполнения учебных заданий из различных предметных областей	74,7
03.05.02	Использование инструментов поисковых систем (формирование запросов)	59,3

Из данных диаграммы 2 и таблицы 2 видно, что большинство проверяемых тем учащимися профильных классов усвоено (процент выполнения заданий 65% и выше). Контролируемый элемент содержания (далее КЭС) 1.3.1 «Описание (информационная модель) реального объекта и процесса, соответствие описания объекту и целям описания. Схемы, таблицы, графики, формулы как описания» и КЭС 1.6.3. «Построение алгоритмов и практические вычисления» усвоены хуже всего - на 39,9 % и 47,8 % соответственно, а КЭС 1.5.2 «Цепочки (конечные последовательности), деревья, списки, графы, матрицы (массивы), псевдослучайные последовательности» усвоен, напротив, лучше остальных - на 87,7 %.

Учащиеся, получившие по результатам диагностики отметку «5», успешно выполнили все задания (средний процент выполнения от 89 до 100%). Так же достигнут уровень усвоения для всех групп заданий и для учащихся, получивших по результатам диагностики отметку «4».

Таким образом, результаты опытно-экспериментального исследования по реализации метода тестирования как средства педагогического контроля в учебно-познавательном процессе дают достаточные основания утверждать, что метод тестирования как средства педагогического контроля имеет высокую эффективность, а его реализация действительно способствует повышению качества обученности старшеклассников.

Заключение

Подготовка к ЕГЭ по информатике - процесс, требующий от педагога владения богатой теоретической базой и практическими навыками подбора заданий, разработки оптимальной схемы решения и пр.

Анализ учебно-методических комплексов по информатике разных авторов показал, что те из них, которые относятся к Федеральному перечню рекомендованных и допущенных учебников, полностью соответствуют требованиям существующих стандартов и Примерной программы. Каждый из них, однако, имеет свой подход, который может подходить или не подходить для каждой конкретной школы и конкретного класса. Все комплекты содержат хорошо организованную практическую часть, обуславливающую успешную подготовку к экзамену. Большинство комплектов содержит практикумы или пособия для подготовки к ЕГЭ, задания которых многообразны и по форме, и по содержанию. Планомерная подготовка к аттестации по информатике может начинаться уже с 8-9 класса, либо раньше, если система обучения включает в себя пропедевтический курс информатики и ИКТ, разработанный для начальной школы и 5-7 классов.

Анализ также показал, что для более серьезной подготовки необходимо изучение информатики на профильном уровне в 10-11 классах.

Структура Единого государственного экзамена устроена так, что проверяются умения выполнять задания на все виды деятельности и знание всех тематических разделов школьного курса. Таким образом, упущения в изучении какой-либо темы существенно снизят итоговый балл, что может стать причиной неконкурентоспособности будущего абитуриента.

Не стоит также вводиться в заблуждение, что, если тема представлена в КИМах ЕГЭ только 3-5 заданиями, то ученик существенно не потеряет в баллах. Упущения в любой теме могут привести к непониманию других.

Также весьма ненадежен путь прорешивания типовых КИМов, особенно на ранних этапах подготовки. Это может привести к механическому запоминанию схем решения, что проведет в тупик при изменении, даже частичном, формулировки задания. Во избежание этого необходима разработка блочно-модульной схемы подготовки по каждому тематическому разделу курса, что позволит обеспечить дифференцированный подход к подготовке разных учеников.

Анализ структуры ЕГЭ показал, что готовиться к его сдаче лучше всего отдельно по каждому блоку тем, то есть с применением модульного подхода. Для каждого блока необходима детальная разработка системы уроков или занятий, если речь идет о подготовки в рамках элективных курсов и факультативов. От учителя требуется ранжировать задания по уровням сложности и по проверяемым видам деятельности, чтобы обучающиеся могли привыкать к существующей структуре ЕГЭ.

Подготовка по конкретному разделу также не должна сводиться только к прорешиванию заданий. В ходе нее должны вскрываться пробелы в знании, понимании, умении применять знания для решения конкретной задачи у всех обучающихся, пожелавших готовится к ЕГЭ.

Разработанная в работе схема уроков и подготовки опирается на основные теоретические закономерности, а также на программы основных авторских УМК. Эта схема показала неплохие результаты своего применения в ходе экспериментальной апробации в общеобразовательной школе, то есть полностью подтвердила рациональность выбранного подхода к ее построению.

Плодотворная подготовка к ЕГЭ - не только вопрос успешного завершения обучения, но и возможность для обучающихся выбирать будущую профессию согласно своим интересам и способностям.

Литература

1.   Босова Л.Л. Информатика и ИКТ, 5 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений, - М.: ЛБЗ, 2011,

2.      Босова Л.Л. Информатика и ИКТ, 6 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений, - М.: ЛБЗ, 2011,

.        Босова Л.Л. Информатика и ИКТ, 7 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений, - М.: ЛБЗ, 2011,

.        Босова Л.Л. Занимательные задачки по информатике - М.: ЛБЗ, 2010,

.        ЕГЭ 2013. Информатика. Федеральный банк экзаменационных материалов/Автор-составитель П. А. Якушкин, С. С. Крылов. - М.: Эксмо, 2013.

.        Информатика и ИКТ: Учебник. 8-9 класс/Под ред. Н. В. Макаровой. - СПб.: Питер, 2007.

.        Информатика и ИКТ: Практикум. 8-9 класс. / Под ред. Н. В. Макаровой. - СПб.: Питер, 2007.

.        Информатика и ИКТ: Учебник. 10 класс. Базовый уровень / Под ред. Н. В. Макаровой. - СПб.: Питер, 2007.

.        Информатика и ИКТ: Учебник. 11 класс. Базовый уровень / Под ред. Н. В. Макаровой - СПб.: Питер, 2007.

.        Информатика и ИКТ: Методическое пособие для учителей. Т. 1. / Под ред. проф. Н. В. Макаровой. - СПб.: Питер, 2007.

.        Информатика и ИКТ: Методическое пособие для учителей. Т. 2. / Под ред. проф. Н. В. Макаровой. СПб.: Питер, 2007.

.        Информатика и ИКТ: Методическое пособие для учителей. Т. 3. / Под ред. проф. Н. В. Макаровой. СПб.: Питер, 2007.

.        Информатика и ИКТ. Учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений, - Семакин И.Г., Хеннер Е.К., Шеина Т.Ю М.: Бином, 2010.

.        Информатика и ИКТ. Учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений, - М.: Семакин И.Г., Хеннер Е.К., Шеина Т.Ю Бином, 2011.

.        Информатика и ИКТ. Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений. Базовый уровень - М.: Бином, 2010.

.        Информатика и ИКТ. Учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений, - М.: Бином, 2010.СемакинИ.Г,Хеннер Е.К

.        Информатика и ИКТ. Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений. Профильный уровень - Угринович Н.Д. Т.Ю.М.: Бином, 2010.

.        Информатика и ИКТ. Учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений. Профильный уровень - Угринович Н.Д. М.: Бином, 2010.

.        Крылов С.С., Ушаков Д.М. Отличник ЕГЭ. Информатика. Решение сложных задач / ФИПИ, 2009 и пр.

.        Лыскова В. Ю., Ракитина Е. А. Логика в информатике. - М.: ЛБЗ, 2001.

.        Матвеева Н.В, Челак Е.Н, Конопатова Н.К, Панкратова Л.П. Обучение информатике во втором классе: Методическое пособие. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.

.        Методическое письмо по вопросам обучения информатике в начальной школе. (Письмо Министерства образования Российской Федерации от 17.12.2001 № 957/13-13)

.        Молодцов В.А. Информатика: тесты, задания, лучшие методики / Молодцов В.А., Рыжикова Н.Б. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2008.

.        Пионтковская И.А. Специфика начального этапа пропедевтического курса информатики. // Информатика - № 9, 2006

.        Подготовка к ЕГЭ по дисциплине «Информатика и ИКТ» / Под ред. Н. В. Макаровой. - СПб.: Питер, 2007.

.        Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 13 декабря 2007 г. N 349 г. Москва "Об утверждении федеральных перечней учебников, рекомендованных (допущенных) к использованию в образовательном процессе в образовательных учреждениях, реализующих образовательные программы общего образования и имеющих государственную аккредитацию, на 2008/2009 учебный год"

.        Семакин И. Г., Шеина Т. Ю. Преподавание базового курса информатики в средней школе. Методическое пособие. - М.: Бином. ЛБЗ, 2011.

.        Софронова Н. В. Теория и методика обучения информатике. - М.: Высшая школа, 2004.

.        Угринович Н. Д. У27 Информатика и ИКТ. Профильный уровень : учебник для 10 класса / Н. Д. Угринович. - 3-е изд., испр. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. -387 с. : ил.

Приложение

Элементы содержания КИМов в ЕГЭ по информатике (2013г.).

№	Обозначение задания в работе	Проверяемые элементы содержания
Часть 1
1	А1	Знания о системах счисления и двоичном представлении информации в памяти компьютера
2	А2	Умение представлять и считывать данные в разных типах информационных моделей (схемы, карты, таблицы, графики и формулы)
3	А3	Умения строить таблицы истинности и логические схемы
4	А4	Знания о файловой системе организации данных
5	А5	Формальное исполнение алгоритма, записанного на естественном языке
6	А6	Знание технологии хранения, поиска и сортировки информации в базах данных
7	А7	Знание технологии обработки информации в электронных таблицах
8	А8	Знание технологии обработки звука
9	А9	Умение кодировать и декодировать информацию
10	А10	Знание основных понятий и законов математической логики
11	А11	Умение подсчитывать информационный объем сообщения
12	А12	Работа с массивами (запол- нение, считывание, поиск, сортировка, массовые операции и др.) Умение исполнить алгоритм для конкретного исполнителя с фиксированным набором команд
13	А13	Умение исполнить алгоритм для конкретного исполнителя с фиксированным набором команд
Часть 2
14	В1	Умение создавать линейный алгоритм для формального исполнителя
15	В2	Использование переменных. Операции над переменными различных типов в языке программирования
16	В3	Знания о визуализации данных с помощью диаграмм и графиков
17	В4	Знания о методах измерения количества информации
18	В5	Знание основных конструкций языка программирования
19	В6	Умение исполнить рекур- сивный алгоритм
20	В7	Знание позиционных систем счисления
21	В8	Анализ алгоритма, содер- жащего вспомогательные алго- ритмы, цикл и ветвление
22	В9	Умение представлять и считывать данные в разных типах информационных мо- делей (схемы, карты, таблицы, графики и формулы)
23	В10	Умение определять скорость передачи информации при заданной пропускной способ- ности канала
24	В11	Знание базовых принципов организации и функциони- рования компьютерных сетей, адресации в сети
25	В12	Умение осуществлять поиск информации в Интернет
26	В13	Умение анализировать результат исполнения алго- ритма
27	В14	Умение анализировать программу, использующую процедуры и функции
28	В15	Умение строить и преоб- разовывать логические выра- жения
Часть 3
29	С1	Умение прочесть фрагмент программы на языке программирования и испра- вить допущенные ошибки
30	С2	Умения написать короткую (10-15 строк) простую программу (например, обра- ботки массива) на языке программирования или запи- сать алгоритм на естественном языке
31	С3	Умение построить дерево игры по заданному алгоритму и обосновать выигрышную стратегию
32	С4	Умения создавать собственные программы (30-50 строк) для решения задач средней сложности