Методические особенности подготовки к ЕГЭ по информатике. I. Предмет Информатика и икт. 1 Особенности предметной области информатики
 Скачать 5.72 Mb.
|
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:
. 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:
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:
. Построить таблицу истинности высказываний «Андрей не сделал самостоятельную работу» и «Андрей получил «двойку». Таблица должна принять следующий вид:
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 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:
. 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:
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.
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:
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:
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
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
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. |