Метод графического сгущения информации на уроках информатики

В условиях активной информатизации образования становится очевидной необходимое в повышении качества образования за счет таких инструментальных средств как визуализация учебной информации.

В этой связи знак, символ, графика являются «инструментом» усвоения информации и средством учебной деятельности, овладение которым дает возможность повысить качество обучения и достижение определенного уровня образованности.

С введением нового федерального государственного стандарта как никогда остро встаёт извечная проблема несоответствия количества учебного времени огромному количеству материала. Поэтому перед учителем встала задача представления учебной информации с использованием дидактических возможностей графического сгущения.

Актуальность проблемы заключается в использовании на уроках информатики методов технологии графического сгущения с целью создания условий, способствующих повышению качества знания при успеваемости 100% и успешной подготовки учащихся к ГИА по информатике.

Цель метода сгущения: определить эффективность использования технологии графического сгущения учебной информации на уроках информатики

Ожидаемый результат

• Повышение интереса школьников к предмету
• Повышение качества успеваемости
• Повышение качества выполнения ГИА и ЕГЭ по информатике

Использование технологии графического сгущения учебной информации в педагогике обусловлено требованиями к качеству современного образования. 

Перечень условно-графических средств обучения

• ЛСМ (логико-смысловые модели)
• Схемы
• Таблицы
• Опорные конспекты
• Графики
• Диаграммы

Рассмотрим использование данной технологии на примере освоения учащимися некоторых основных тем предмета информатики.

Решение арифметических задач с числами в различных системах счисления у учащихся вызывают значительные затруднения. Эти задачи требуют особенного подхода по сравнению с остальными заданиями. Они представляют значительную сложность в техническом и логическом плане. Это обусловлено тем, что выбор метода решения, процесс решения, запись ответа предполагают определенный уровень сформированности умений наблюдать, анализировать, выдвигать и проверять гипотезу, обобщать полученные результаты. При решении их используются не только типовые алгоритмы, но и нестандартные методы, упрощающие решение. Такая деятельность учащихся близка по своему характеру к исследовательской.

Для представления арифметических операций в используемых основных системах счисления (двоичной, восьмеричной, десятичной и шестнадцатеричной) для большей наглядности могут быть использованы таблично-матричные логико-смысловые модели.

Такие модели – это двумерные структуры, опирающиеся на два признака изложения материала. Опыт их использования показал, что благодаря готовой опоре, объяснение не занимает много времени и помогает хорошо усвоить материал.

Таблично-матричная модель удобна тем, что она может быть подана как в готовом (полном) виде, так и заполняться по мере изучения материала. Исчезает необходимость рассматривать каждую операцию в каждой системе счисления. Обучающимся предоставляется возможность самостоятельно проанализировать и «вычислить» алгоритм выполнения арифметических операций с числами в различных системах счисления. Решение задач, в которых используются переводы чисел в различные системы счисления и выполнение операций с ними, открывает перед учащимися возможность логического развития личности.

Основание позиционной СС

Арифметические операции во всех позиционных систем счисления выполняются по одним и тем же правилам. Важно помнить алфавит системы счисления: двоичная – 0, 1; восьмеричная – 0 – 7; шестнадцатеричная – 0 – 9, A – F. При сложении цифры суммируются по разрядам, и если при этом возникает избыток, то он переносится влево. Вычитание является обратным действием сложения. Выполняя умножение многозначных чисел в различных позиционных системах счисления, можно использовать обычный алгоритм перемножения чисел в столбик, но при этом результаты перемножения и сложения однозначных чисел необходимо заимствовать из соответствующих рассматриваемой системе чисел. Деление в любой позиционной системе является обратным действием к умножению и производится по тем же правилам, как и деление углом в десятичной системе.

В классах углубленным изучением математики и информатики, используя проблемные методы, легко составить модель совместно с учащимися. Показать сравнительную характеристику двух правил перевода, найти сходства и различия между ними, сформулировать проблему и дать учащимся самостоятельно найти остальные 14 правил.

Логико-смысловая модель «Арифметические действия в различных системах счислении» можно использовать в 8-х классах с углубленным изучением математики и информатики.  Её использование позволит, одновременно с экономией учебного времени, повысить целостность знаний и превратить учеников из пассивных слушателей в активных субъектов обучения.

Схемы

Использование схем на уроках является «палочкой-выручалочкой» в ситуациях, когда нет времени на изучение какого-либо материала. Схема поможет дать самое основное  в сжатые сроки.

Использование схем покажем на примере уроков в 7 классе по темам «Формы представление информации» и «Разнообразие форм двоичного кодирования».

Схемы используют для того, чтобы показать, как устроены окружающие нас объекты, предметы, процессы, явления и как они связаны друг с другом.

Схема

В таком виде информация запоминается учащимися лучше, чем длительный рассказ учителя. Так, например, всем нравятся иллюстрированные книги, так как они помогают быстро понять, о чём идет речь, и создать определенные образы.

Обычно учащиеся знают, что представление в двоичном кодировании представлено числами, состоящими только и цифр 0 и 1. А вот такая схема значительно расширяет их знания о формах двоичного кодирования.

Двоичный алфавит

Запомнить формулу объема звуковой информации легко удается каждому учащемуся, но в задачах часто присутствует условие перевода монозвука в стерео и обратно, и здесь можно предложить для запоминания вот такую схему преобразования.

Схема преобразования

Определенную сложность представляет тема использования IP адресов в сетях Интернет. Вот такая схема классов сетей помогает учащимся в представлении образования адреса узлов в сети.

Классы IP адресов

Многие учителя используют на своих уроках мнемонические формы запоминания информации.

Мнемотехники – это специальные методы запоминания определенных видов информации, основанные на особенности человеческой психологии. Знание и использование специальных мнемотехник позволяет лучше запоминать цифровую и иную информацию. Современные мнемонические приемы состоят из большого набора унифицированных, среди которых можно выделить следующие:

• Буквенный код. Образование смысловых фраз из начальных букв запоминаемой информации.
• Ассоциации. Нахождение ярких необычных ассоциаций, которые соединяются с запоминаемой информацией.
• Рифмы. Создание рифмованных пар слов или даже небольших стихотворений, содержащих запоминаемый материал.
• Созвучие. Запоминание терминов или иностранных слов с помощью созвучных уже известных слов или словосочетаний.
• Метод Римской комнаты. Присвоение запоминаемым объектам отдельных мест в хорошо известной вам комнате.

Так для запоминания единиц измерения объемов информации был предложен следующий буквенный код:

Буквенный код объемов информации

И предложено учащимся самим создать свой код. Например, такой

Код

Широко так же можно использовать запоминание аналогии по функциональным признакам. Например, при изучении в 7 классе устройства компьютера можно предложить такую схему запоминания.

Схема устройства ПК

Подробно разберем метод графического сгущения в применении к задачам ЕГЭ № 18.

Методы графического сгущения в применении к задачам ЕГЭ 18

Множества

Задачи в ЕГЭ 18

Приведем в систему разные виды задач, используемые в ЕГЭ 18.

Для отрезков

Для множеств чисел

Для дел

В работе использованы материалы с курсов повышения квалификации учителей–тьюторов по информатике Краснодарского края, а также материалы вебинаров доктора технических наук, учителя высшей категории Константина Юрьевича Полякова.