Дипломная работа: Формирование самостоятельной деятельности учащихся в процессе изучения основ аппаратных средств компьютера в курсе информатики основной школы

По предметно – содержательной области проекты подразделяют на:

Монопроекты

Как правило, такие проекты проводятся в рамках одного предмета. При этом выбираются наиболее сложные разделы или темы в ходе серии уроков. Подобный проект требует четкой структуризации по урокам с четким обозначением не только целей и задач проекта, но и тех знаний, умений, которые ученики должны приобрести в результате. Заранее планируется логика работы по группам на каждом уроке, форма презентации, которую участники проекта выбирают самостоятельно. Часто работа над такими проектами имеет свое продолжение в виде индивидуальных или групповых проектов во внеурочное время.

Виды проектов: литературно-творческие, естественно-научные, экологические, языковые, культуроведческие, спортивные, географические, исторические, музыкальные и др.

Межпредметные

Такие проекты, как правило, выполняются во внеурочное время. Это – либо небольшие проекты, затрагивающие два – три предмета, либо достаточно объемные, продолжительные, планирующие решить ту или иную проблему, значимую для всех участников проекта.

По характеру координации проекты подразделяют на:

С открытой, явной координацией

В таких проектах координатор выполняет свою собственную функцию, ненавязчиво направляя работу его участников, организуя в случае необходимости отдельные этапы проекта, деятельность отдельных его исполнителей.

Со скрытой координацией

В таких проектах координатор не обнаруживает себя в деятельности групп участников своей функции. Он выступает как полноправный участник проекта.

По характеру контактов проекты подразделяют на:

Внутренние или региональные

Это проекты, организуемые либо внутри одной школы, либо между школами, классами внутри региона, одной страны.

Международные

Участники проекта являются представителями разных стран.

По характеру контактов проекты подразделяют на:

а) Личностные (между двум партнерами, находящимися в разных школах, регионах, странах)

б) Парные (между парами участников)

в) Групповые (между группами участников)

По продолжительности проекты подразделяют на:

а) Краткосрочные (могут быть разработаны на нескольких уроках по программе одного предмета или междисциплинарные)

б) Средней срочности (от одной недели до месяца)

в) Долгосрочные (от месяца до нескольких месяцев)

Данная классификация представляет нам большое разнообразие различных типов проектов, каждый из которых требует различного подхода к разработке его структуры, порядке работы над ним. Однако существует и общий подход к структурированию всех проектов.

Этапы работы над проектом, особенности проектов в процессе обучения информатике. [17]

Особенности использования метода проектов в процессе обучения информатике рассмотрим на примере этапов работы над проектом. Как правило, выделяются следующие этапы разработки проекта:

Исходный: разработка проектного задания

·  определение целей исследования (данный подэтап разработки проекта определяется учителем). Одна из целей на данном этапе, такая как – овладение приемами грамотной работы с информацией, привитие информационной культуры личности, освоение современных компьютерных технологий и т.п. будет являться особенностью данного этапа для проектов в области информатики

·  выбор количества участников проекта и выдвижение проблемы исследования, обоснование ее актуальности (через выявление противоречия), анализ изученности проблемы, обоснование практической значимости результата намечаемого исследования, конкретизация проблемы (на данном этапе может преобладать самостоятельная деятельность учащихся, которую можно организовать такими формами, как «мозговая атака», «круглый стол», эвристическая беседа и т.п.). Особенностью данного этапа для проектов в области информатики могут быть специфические проблемы в области информатики и информационных технологий (например: сеть Интернет и культура общения в ней)

·  определение основной идеи проекта в связи с исследуемой проблемой.

·  формулирование темы проекта. Особенностью данного этапа для проектов в области информатики могут быть темы из области информатики и информационных технологий (например «Эволюция компьютерной техники).

·  формулирование гипотезы о предполагаемых результатах исследования и путях их достижения

·  определение направлений работы и непосредственных задач.

·  определение способов поиска источников информации. Особенностью данного этапа для проектов в области информатики информационных технологий могут быть специфические способы поиска информации (например, использование сети Интернет).

·  определение формы конечного продукта проектной деятельности. На данном этапе для проектов в области информатики и информационных технологий существуют широкие возможности. Конечный результат проектов может быть представлен в самых различных формах с использованием информационных технологий, компьютера. Например, в виде электронной презентации, собственного сайта в сети Интернет и т.п.

2.Разработка проекта и планирование работы:

·  определение средств и методов достижения цели проекта. В работе над проектами, не только исследовательскими, но и многими другими, используются разные методы самостоятельной познавательной деятельности учащихся. Среди них основное место занимает исследовательский метод

·  определение масштабов проектной деятельности (Монопроекты либо межпредметные проекты), степени интеграции с другими предметами. Особенностью данного этапа для проектов в области информатики может быть межпредметная связь с информатикой

·  определение сроков выполнения проекта, разделение всей работы на этапы (краткосрочные, средней срочности или долгосрочные проекты)

·  выбор процедуры сбора и обработки необходимых данных

·  разработка содержания этапов

·  формирование команды, распределение обязанностей, задач по группам

·  обсуждение критериев оценки качества проекта и способа оценивания

·  определение форм и методов управления и контроля со стороны педагога

3.Реализация проекта:

·  самостоятельное практическое выполнение индивидуальных или групповых заданий в соответствии с планом и расписанием во внеурочное время, консультации учителя (учителей)

·  сбор, анализ и обобщение информации из разных источников (для проектов в области информатики и информационных технологий в т.ч. с применением коммуникационных технологий)

·  промежуточные обсуждения полученных данных в группах

·  контроль и коррекция промежуточных результатов, координация работы учащихся

·  оформление материалов в выбранную форму представления результатов проекта

4.Завершение проекта:

·  общественная презентация проекта (в классе, на конференции и т.д.)

·  рефлексия: обсуждение процесса, итогов работы, групповых и личностных достижений

Основные требования к использованию метода проектов.

1. Наличие значимой в исследовательском, творческом плане проблемы/задачи, требующей интегрированного знания, исследовательского поиска для ее решения.

2. Практическая, теоретическая, познавательная значимость предполагаемых проектов.

3. Самостоятельная (индивидуальная, парная, групповая) деятельность учащихся.

4. Определение конечных целей совместных / индивидуальных проектов;

5.Определение базовых знаний из различных областей, необходимых для работы над проектом.

6.Структурирование содержательной части проекта (с указанием поэтапных результатов).

7. Использование исследовательских методов:

·  определение проблемы, вытекающих из нее задач исследования;

·  выдвижение гипотезы их решения, обсуждение методов исследования;

·  оформление конечных результатов;

·  анализ полученных данных;

·  подведение итогов, корректировка, выводы

Параметры внешней оценки проекта.

1.значимость и актуальность выдвинутых проблем, адекватность их изучаемой тематике;

2.корректность используемых методов исследования и метолов обработки получаемых результатов;

3.активность каждого участника проекта в соответствии с его индивидуальными возможностями

4.характер общения и взаимопомощи, взаимодополняемости участников проекта;

5.достаточная глубина проникновения в проблему, привлечение знаний из других областей

6.умение аргументировать свои заключения, выводы;

7.эстетика оформления результатов выполненного проекта

2. Методика организации самостоятельной деятельности учащихся в основной школе в процессе изучения аппаратных средств компьютера

2.1 Применение метода проектов как способа организации самостоятельной деятельности учащихся на примере раздела «Архитектура компьютера»

В базовом курсе информатики раздел «Архитектура компьютера» обязателен для изучения в основной школы, и включен во все основные программы и учебники. Однако, при единых требованиях государственного стандарта, каждая программа выделяет на его изучение разное количество часов. Количество и содержание материала, представленного в каждом учебнике, также различно. Рассмотрим несколько программ и учебников, допущенных Министерством образования Российской Федерации. [21]

В программе базового курса «Информатика и ИКТ» для основной школы (7-9 классы) Н.Д. Угриновича на изучение раздела «Аппаратные и программные средства ИКТ» отводится 11 часов в 7 классе или 7 часов в 8 классе.

Предполагается изучение следующих теоретических вопросов в 7 классе (11 ч.) по этому разделу: основные компоненты компьютера и их функции; гигиенические, эргономические и технические условия безопасной эксплуатации компьютера; программный принцип работы компьютера, программное обеспечение и его структура, операционные системы, их функции, загрузка компьютера; данные и программы, файлы и файловая система; командное взаимодействие пользователя с компьютером, графический пользовательский интерфейс; компьютерные вирусы и антивирусные программы.

Предполагается изучение следующих практических вопросов в 7 классе (11 ч.) по этому разделу: тренировка ввода текстовой и числовой информации с помощью клавиатурного тренажера; работа с файлами с использованием файлового менеджера; форматирование, проверка и дефрагментация дискеты; определение разрешающей способности экрана монитора и мыши; установка даты и времени с использованием графического интерфейса операционной системы; защита от вирусов, обнаружение и лечение.

Учебник Угриновича для 7 класса начинается с изучения раздела «Компьютер и программное обеспечение», на который отводится с 9 по 59-ю страницы учебника. Раздел разбит на следующие подразделы: история развития вычислительной техники (9-14 стр.), устройство компьютера, данные и программы, файлы и файловая система, программное обеспечение компьютера, графический интерфейс операционных систем и приложений, компьютерные вирусы и антивирусные программы. [24]

Подраздел «Устройство компьютера» содержит в себе следующие темы: центральное устройство компьютера — процессор (15-16 стр.), устройства ввода информации (16-21 стр.), устройства вывода информации (21-24 стр.), оперативная и долговременная память (24-27 стр.), типы персональных компьютеров (27-29 стр.). В первой теме центральный процессор определяется как центральное устройство компьютера, которое обрабатывает информацию. Характеристики этого устройства не рассматриваются. В теме «Устройства вывода информации» рассматриваются такое устройство компьютера, как монитор, дается такое понятие, как пиксель. Характеристика монитора рассматривается только одна — его разрешающая способность. В теме «Оперативная и долговременная память» оперативная память рассматривается в двух абзацах. Не дается четкого определения, говорится только лишь о назначении и упоминаются такие характеристики, как быстродействие и информационная емкость без рассмотрения конкретных примеров. В этой теме также описывается жесткий диск и принцип его работы. Конкретные характеристики и примеры не рассматриваются. О материнской плате говорится в теме «Типы персональных компьютеров». Четкого определения, характеристик и состава, не дается, описывается только ее назначение. Вводится такое понятие, как магистраль. Такие устройства компьютера, как видеокарта, сетевая карта, блок питания в учебнике не рассматриваются вообще. Все типы компьютеров в учебнике подразделяются на настольные и портативные. Типы и назначение настольных компьютеров также не рассматриваются.

Программа базового курса «Информатика и ИКТ» для основной школы (8-9 классы) И.Г. Семакина и других авторов предполагает изучение раздела «Первое знакомство с компьютером» и отводит на этот раздел 6 часов. [21] Программа предусматривает изучение следующих теоретических вопросов в 8 классе (6 ч.) по этому разделу: начальные сведения об архитектуре ЭМВ; принципы организации внутренней и внешней памяти компьютера; двоичное представление данных в памяти компьютера; организация информации на внешних носителях, файлы; персональный компьютер; основные устройства и характеристики; правила техники безопасности и эргономики при работе за ПК; виды программного обеспечения; системное программное обеспечение; операционные системы; основные функции операционных систем; файловая структура внешней памяти; объектно-ориентированный пользовательский интерфейс.

Программа предусматривает изучение следующих практических вопросов в 8 классе (6 ч.) по этому разделу: знакомство с комплектацией устройств персонального компьютера, со способами их подключений; знакомство с пользовательским интерфейсом операционной системы; работа с файловой системой; работа со справочной системой; использование антивирусных программ.

Учащиеся должны знать:

l  правила техники безопасности и правила работы на компьютере;

l  состав основных устройств компьютера в целом и его узлов;

l  основные характеристики компьютера в целом и его узлов;

l  структуру внутренней памяти компьютера, понятие адреса памяти;

l  типы и свойства устройств внешней памяти;

l  типы и назначение устройств ввода-вывода;

l  сущность программного управления работой компьютера;

l  принципы организации информации на внешних носителях;

l  назначение программного обеспечения и его состав;

Учащиеся должны уметь:

l  включать и выключать компьютер;

l  пользоваться клавиатурой;

l  ориентироваться в типовом интерфейсе: пользоваться меню, обращаться за справкой, работать с окнами;

l  инициализировать выполнение программ из программных файлов;

l  просматривать на экране директорию диска;

l  выполнять основные операции с файлами и каталогами;

l  использовать антивирусные программы;

Учебник И. Семакина для 7-9 классов состоит из двух частей. [23] Первая часть содержит базовый курс информатики, вторая часть содержит материал для углубленного изучения базового курса. Каждая часть разбита на главы. Первая часть содержит в себе одиннадцать глав. Изучение основ устройства компьютера начинается со второй главы «Первое знакомство с компьютером», на которую отведены страницы с 43 по 69. С первого раздела главы начинается знакомство учащихся с устройством компьютера. Дается определение понятию «архитектура ЭВМ» (описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста). Дается следующее определение компьютеру: «Компьютер — это универсальное техническое средство для работы с информацией». Рассматриваются типы компьютерной памяти — внутренняя и внешняя. Упоминается оперативная память, но ее характеристики не рассматриваются. Также раздел содержит схему устройства компьютера. Дается определение программе и данным. Во втором разделе подробно рассматривается устройство внутренней памяти компьютера, ее свойства, даются определения двоичной кодировке, биту. Далее рассматриваются такие устройства внешней памяти, как лазерный диск, накопитель на магнитной ленте, жесткий диск. В следующем разделе «Как устроен персональный компьютер», который располагается на страницах с 53 по 56 рассматриваются основные устройства компьютера, такие, как центральный процессор, клавиатура, монитор, внешние устройства, контроллер. Далее рассматривается магистраль и три шины — данных, адреса и управления. Центральный процессор определяется как миниатюрная электронная схема, созданная путем очень сложной технологии, выполняющая функцию процессора ЭВМ. Рассматриваются такие его характеристики, как тактовая частота и разрядность. Четкого определения тактовой частоте не дается. Разрядность определяется как максимальная длина двоичного кода, который процессор может обрабатывать или передавать целиком. Упоминаются регистры — специальные ячейки памяти в самом процессоре. Такие устройства как материнская плата, видеокарта, блок питания и другие составляющие в учебнике не упоминаются и не рассматривается. Учебник не содержит в себе практических заданий по данной теме, а также содержит мало иллюстраций.

В программе базового курса «Информатика и ИКТ» для основной школы (7-9 и 8-9 классы) Н. В. Макаровой на изучение раздела «Техническое обеспечение информационных технологий» отводится 5 часов в 7 классе, 6 часов в 8 классе и 10 часов в 9 классе при изучении информатике в 7-9 классах, а также 11 часов в 8 классе и 10 часов в 9 классе при изучении информатике в 8-9 классах (3 часа в неделю), 8 часов в 8 классе и 7 часов в 9 классе при изучении информатике в 8-9 классах (2 часа в неделю). [15]

Программа предусматривает изучение следующих подразделов в разделе «Техническое обеспечение информационных технологий»: «Представление о микропроцессоре», «Устройства памяти», «Устройства ввода информации», «Устройства вывода информации», «Взаимодействие устройств компьютера», «Аппаратное обеспечение работы компьютерных сетей», «Логические основы построения компьютера», «История развития компьютерной техники», «Классификация компьютеров по функциональным возможностям».

По каждому из подразделов учащиеся должны усвоить некоторые теоретические понятия и приобрести следующие умения:

«Представление о микропроцессоре»:

Компьютер как средство обработки информации, роль микропроцессора в структуре компьютера, основные характеристики микропроцессора.

Учащиеся должны знать:

l  понятие аппаратного обеспечения персонального компьютера

l  основные этапы обработки информации

l  назначение и основные характеристики микропроцессора

«Устройства памяти»:

Понятие памяти компьютера. Назначение, основные характеристики и виды памяти. Внутренняя память: постоянная, оперативная, кэш-память. Типы устройств внешней памяти и их характеристики. Гибкие машинные диски. Жесткие машинные диски. Оптические диски. Магнитные ленты.

Учащиеся должны знать:

l  классификацию видов памяти компьютера

l  понятия носителя, устройств внешней памяти

l  понятия форматирования диска

l  характеристику и основной физический принцип организации памяти на магнитных носителях

l  характеристику и основной физический принцип организации работы оптической памяти

Учащиеся должны уметь:

l  объяснить отличия одного вида памяти от другого

l  сравнивать основные иды памяти по основным характеристикам

«Устройства ввода информации»:

Классификация устройств ввода информации. Клавиатура. Манипуляторы. Сенсорные устройства ввода. Устройства сканирования. Устройства распознавания речи.

Учащиеся должны знать:

l  классификацию устройств ввода информации

l  назначение драйвера устройства

l  понятие разрешающей способности конкретного устройства ввода

l  характеристику каждого класса устройств ввода

Учащиеся должны уметь:

l  свободно работать на клавиатуре компьютера

l  выполнять физическое подключение к системному блоку любого устройства ввода и его установку в компьютере

«Устройства вывода информации»:

Классификация устройств вывода информации. Мониторы, принтеры, плоттеры. Устройства звукового вывода.

Учащиеся должны знать:

l  классификацию устройств вывода информации

l  основные характеристики мониторов

l  основные характеристики и принцип действия матричных, струйных и лазерных принтеров

l  основные характеристики и виды плоттеров

Учащиеся должны уметь:

l  ориентироваться в характеристиках устройств вывода

l  выполнять физическое подключение к системному блоку любого устройства вывода и его установку в компьютере

«Взаимодействие устройств компьютера»:

Структурная схема компьютера. Системный блок и системная плата. Системная шина. Порты. Прочие компоненты системного блока. Представление об открытой архитектуре компьютера.

Учащиеся должны знать:

l  базовую структурную схему компьютера

l  назначение системного блока и системной платы

l  характеристику системной шины

l  назначение портов, слотов

l  принцип открытой архитектуры компьютера

Учебник Макаровой Н.В. для 7-9 классов по информатике разбито на пять разделов. [5] Изучение устройства компьютера начинается с четвертого раздела «Техническое обеспечение информационных технологий», который разбит на девять тем. В первой теме «Компьютер как средство обработки информации», которая содержится на 240-242 страницах учебника, рассказывается о назначении аппаратного обеспечения компьютера, составе базового комплекта компьютера, рассматривается его производительность. Компьютер определяется как система взаимосвязанных материальных объектов разного принципа действия. Аппаратное обеспечение определяется как техническая часть персонального компьютера, а также как система взаимосвязанных технических устройств, выполняющих ввод, хранение и обработку информации. Рассматриваются основные компоненты компьютера, такие, как системный блок, монитор, мышь, клавиатура, колонки. Дается понятие производительности компьютера. Вторая тема «Микропроцессор», которая содержится на 243-245 страницах учебника полностью отведена на рассмотрение центрального процессора. Дается четкое определение устройству, рассматриваются такие характеристики, как тактовая частота, разрядность. Дается понятие сокета. Третья тема «Устройства памяти», которая содержится на 246-261 страницах учебника, отведена на рассмотрение различных устройств памяти. Эта тема разбита на три параграфа. В первом параграфе автор рассказывает о назначении и основных характеристиках памяти, дает ей определение. Рассматривает внутреннюю и внешнюю память, говорит о таких ее функциях, как запись в ячейку памяти и чтение из нее. Следующий параграф подробно рассматривает внутреннюю память — постоянную и оперативную. Раскрываются характеристики оперативной памяти, перечислены ее виды и особенности. Подробно рассказывается о таких устройствах внешней памяти, как жесткий диск, гибкий диск, оптический диск, магнитные ленты. Каждому устройству дается определение, перечисляются его характеристики, достоинства и недостатки. Четвертая и пятая темы «Устройства ввода информации» и «Устройства вывода информации», которые содержатся на 262-280 страницах учебника, отведены на рассмотрение различных устройств ввода и вывода. В первой теме дана классификация всех устройств ввода, которая подразделяет их на устройства с прямым и с клавиатурным вводом. В данных темах подробно описываются такие устройства ввода, как клавиатура, различные манипуляторы, сенсорные устройства, устройства сканирования и распознавания речи. А также такие устройства вывода, как мониторы, принтеры плоттеры, устройства звукового вывода. Каждому устройству дается определение, перечисляются их характеристики, раскрываются их достоинства и недостатки. Среди устройств вывода информации автор учебника поместил видеокарту. Следующая тема «Взаимодействие устройств компьютера» отведена на изучение принципов взаимодействия устройств компьютера между собой. В данной теме приводится структурная схема компьютера, перечисляются устройства системного блока, говорится о назначении системной платы. Затем описываются системная шина, различные виды портов и прочие компоненты системного блока. Учебник наполнен иллюстрациями различных устройств в помощь к их описаниям. Учебник не содержит в себе практических заданий по данной теме.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8