Рубрики
Авторские статьи Информатика

Вычислительные и функциональные задачи на уроках информатики в 10-11 классах: тематический блок сценариев уроков в Библиотеке МЭШ

В статье рассматриваются понятия вычислительных и функциональных задач. Приведен цикл уроков о данных задачах, представленный на информационном портале «Библиотека МЭШ». создать систему вычислительных и функциональных задач, которая позволит развивать алгоритмическое мышление, способствовать самообучению, развивать умение использовать изученный материал в конкретных условиях.

Гилева Елена Евгеньевна,
учитель информатики и ИКТ
ГБОУ «Школа № 1394 «На набережной», г. Москвы

В настоящее время школьный курс информатики очень динамичен в условиях развития информационного общества, адаптации к новым техническим разработкам и научным идеям. В перечне поручений президента Владимира Путина по итогам конференции «Путешествие в мир искусственного интеллекта» сказано, что необходимо «обеспечить совершенствование преподавания учебных предметов «Математика» и «Информатика» в общеобразовательных организациях, установив их приоритет в учебном плане и скорректировав содержание примерных основных образовательных программ общего образования» [3].

Федеральными государственными образовательными стандартами (далее Стандарты) устанавливаются требования к личностным, метапредметным и предметным результатам освоения образовательных программ Учитель проектирует образовательный процесс от планируемых результатов образования к содержанию обучения.

Одним из метапредметных результатов является способность и готовность к самостоятельному поиску методов решения практических задач. Изучение предметной области «Информатики» должно обеспечить «сформированность умений применять полученные знания при решении различных задач» [6].

Федеральными государственными образовательными стандартами среднего общего образования устанавливаются следующие требования к предметным результатам освоения базового курса информатики:

  • овладение понятием сложности алгоритма, знание основных алгоритмов обработки числовой и текстовой информации, алгоритмов поиска и сортировки;
  • сформированность представлений о важнейших видах дискретных объектов и об их простейших свойствах, алгоритмах анализа этих объектов, о кодировании и декодировании данных и причинах искажения данных при передаче;
  • систематизацию знаний, относящихся к математическим объектам информатики;
  • умение строить математические объекты информатики, в том числе логические формулы;
  • владение опытом построения и использования компьютерных и математических моделей, проведения экспериментов и статистической обработки данных с помощью компьютера, интерпретации результатов, получаемых в ходе моделирования реальных процессов;
  • умение оценивать числовые параметры моделируемых объектов и процессов, пользоваться базами данных и справочными системами.

Чтобы обеспечить формирование системного подхода к решению практических задач необходимо знакомить обучающихся с вычислительными и функциональными задачами в учебном курсе информатики для старшей школы. Под вычислительными задачами понимаются «задачи, в которых для нахождения искомых значений необходимо выполнить некоторые действия вычислительного характера». Под функциональными задачами ‒ те, которые предназначены «для создания некоторого аппарата, выполняющего определенные действия – функции» [1]. Учитывая, что информатика — это интеграционная дисциплина, то данные задачи должны быть из различных предметных и профессиональных областей знаний.

Уровень знаний и практических навыков старшеклассников должен быть достаточен, чтобы выбрать для решения этих задач различные методы и способы решения. Способность учащихся к решению практических задач является одним из критериев качества полученных знаний и умений [4].

Анализ учебно-методических комплексов по информатике для 10-11 классов показал, что использование вычислительных и функциональных задач происходит в рамках изучения тем алгоритмизация и программирование, моделирование и электронные таблицы [2].

Следует обратить внимание на главу «Решение вычислительных задач на компьютере» УМК «Информатика» для 10-11 классов авторов К.Ю. Полякова, Е.А. Еремина. В главе рассматриваются такие вычислительные и функциональные задачи как:

  • точность вычисления площади сечения цилиндра;
  • решение уравнения численными методами;
  • полет мяча;
  • вычисление длины кривой;
  • вычисление площади криволинейной трапеции;
  • нахождение минимумов и максимумов функции;
  • оптимальная раскройка листа;
  • вычисление стоимости доставки;
  • определение жесткости пружины.

На основе методических материалов авторов учебника в «Библиотеке МЭШ» разработан тематический блок сценариев уроков по вычислительным и функциональным задачам, позволяющий обеспечить системно-деятельностный подход к изучению темы [5].

Таблица 1. Уроки «Библиотеки МЭШ» к главе «Решение вычислительных задач на компьютере»

№ п/п Название урока Описание урока ID Адрес ресурса
1. Точность вычислений Формирует представле¬ние о точности вычислений, необходи¬мые для интерпретации результатов, получае-мых в ходе моделирова¬ния реальных процес¬сов. 1785978 https://uchebnik.mos.ru/my_materials/material_view/lesson_templates/1785978
2. Решение уравнений Формирует представле¬ние обучающихся о ме-тодах решения уравне-ний в электронных та-блицах. 1795584 https://uchebnik.mos.ru/my_materials/material_view/lesson_templates/1795584
3. Дискретизация. Вычисление длины кривой и площади
фигуры
Формирует представле¬ние о дискретизации на примере задач о длине кривой и площади фи-гуры. 1796908 https://uchebnik.mos.ru/my_materials/material_view/lesson_templates/1796908
4. Оптимизация Формирует представле¬ние об оптимизации на примере нахождения минимума и максимума функции 2057543 https://uchebnik.mos.ru/my_materials/material_view/lesson_templates/2057543
5. Статистические расчеты Формирует представле¬ние о статистических расчетах с помощью компьютера, коэффици¬енте корреляции и ре-грессионной модели. 2155039 https://uchebnik.mos.ru/my_materials/material_view/lesson_templates/2155039

Уроки, представленные в таблице 1, содержат интерактивные приложения, тестовые задания, тесты, а также практические работы. Имеют единую структуру:

  1. Организационный момент.
  2. Актуализация знаний по теме.
  3. Объяснение нового материала.
  4. Проверка понимания изучаемой темы.
  5. Применение знаний для заданий в формате ЕГЭ.
  6. Систематизация знаний в формате практической работе.
  7. Обобщение результатов практической работы.
  8. Подведение итогов урока и постановка задания для самостоятельной работы дома.

В связи с введение компьютерной формы сдачи ЕГЭ по информатике возрастает необходимость увеличения количества обучающих материалов в «Библиотеке МЭШ» о вычислительных и функциональных задачах по элементам содержания:

  • обработка числовой информации;
  • логика и алгоритмы;
  • элементы теории алгоритмов.

Необходимо продолжить разработку аналогичных материалов и создать систему вычислительных и функциональных задач, которая позволит развивать алгоритмическое мышление, способствовать самообучению, развивать умение использовать изученный материал в конкретных условиях.

Список использованных источников

  1. Вычислительная математика //Виртуальная служба обучения КНИТУ [Электронный ресурс]. URL: https://moodle.kstu.ru/mod/page/view.php?id=47313 (дата обращения: 21.02.2021)
  2. Издательство «БИНОМ. Лаборатория знаний». [Электронный ресурс]. URL: https://lbz.ru/books/697/ (дата обращения: 04.03.2021)
  3. Перечень поручений по итогам конференции по искусственному интеллекту //Президент России. [Электронный ресурс]. URL: http://www.kremlin.ru/acts/assignments/orders/64859 (дата обращения: 21.02.2021)
  4. Талызина Н.Ф. Педагогическая психология. М.: Издательский центр «Академия», 1998. 288 с
  5. Учебник «Информатика» 10 – 11 класс // Преподавание, наука и жизнь. [Электронный ресурс]. URL: https://kpolyakov.spb.ru/school/probook/slides.htm (дата обращения: 04.03.2021)
  6. Федеральные государственные образовательные стандарты [Электронный ресурс].URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_131131/5d46de706810502ddb8445af7d82e8c84f30b809/ (дата обращения: 21.02.2021)

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.