Информатика в школе №7’2020

Описание

Журнал «Информатика в школе» №7’2020

№ 7 (160) Сентябрь 2020 года
Содержание номера

От редакции

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ В СОВРЕМЕННОЙ ШКОЛЕ

Босова Л. Л.

ЦИФРОВЫЕ НАВЫКИ СОВРЕМЕННОГО ШКОЛЬНИКА И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ФОРМИРОВАНИЯ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ

В статье анализируются некоторые проблемы, возникшие при переходе на обучение в режиме самоизоляции, в том числе отсутствие у большинства школьников должного уровня навыков, необходимых для применения электронного обучения и дистанционных образовательных технологий. Рассмотрены Европейская модель цифровых компетенций для граждан (The Digital Competence Framework for Citizens) и уровни цифровых навыков, выделяемых в рамках данной модели: базовый, промежуточный, продвинутый и узкоспециализированный. Представлены требования к ИКТ-компетенциям школьников, зафиксированные в ФГОС общего образования. Показаны роль и возможности школьного курса информатики в формировании цифровых навыков обучающихся. Обозначены направления работы по эффективному формированию цифровых навыков школьников.

Ключевые слова: обучение в условиях самоизоляции, цифровые навыки обучающихся, школьная информатика.

Богданова Д. А.

О СИТУАЦИИ С ПРЕПОДАВАНИЕМ ИНФОРМАТИКИ В НЕКОТОРЫХ СТРАНАХ

Цифровое окружение детей является не дополнительной опцией для их времяпрепровождения, а средой обитания. Когда человек не обладает программистскими знаниями, он вынужден принимать как данность устройства и программное обеспечение, предусмотренные разработчиками. Это ставит его в невыгодное положение: он проводит много времени в цифровой среде, правила поведения в которой разрабатывались не им. Поэтому владение программированием, по сформировавшемуся мнению, поможет пользователю лучше ориентироваться «по ситуации». Грамотные дети перестанут судить о сайтах только по их привлекательности и набору услуг — они смогут критически и целенаправленно строить свое взаимодействие с этими сайтами. В статье проанализирована в динамике ситуация с преподаванием информатики в школах Соединенных Штатов Америки от 2005 года по настоящее время и Эстонии с 2012 года по настоящее время. Рассмотрены особенности подхода к формированию учебных программ по информатике в школах разных штатов и роль внешних организаций, не относящихся к системе образования.

Ключевые слова: информатика, программирование, учебная программа по информатике, место информатики в программе обучения в средней школе США, «час программирования», компания Codeacademy, компания Code.org, Tiger Leap, Tiger Leap Plus, E-stonia.

Удалов С. Р., Петрова Н. В.

СОЦИАЛЬНО-КОНСТРУКТИВИСТСКИЙ ПОДХОД В ОБУЧЕНИИ ИНФОРМАТИКЕ В ШКОЛЕ

В статье рассматриваются особенности организации обучения информатике в школе на основе социально-конструктивистского подхода. Основной идеей данного подхода является конструирование учащимися своих знаний по информатике в процессе совместной деятельности через решение проблемных задач в условиях сетевого сообщества. Организация деятельности учащихся в сетевом сообществе на основе социально-конструктивистского подхода включает организацию совместного управления сообществом, создание условий для коммуникации и взаимодействия учащихся, решение проблемных ситуаций по информатике, саморегуляцию учебной деятельности. Совместное управление сетевым сообществом способствует более глубокому пониманию разграничения прав доступа в сети, функциональных возможностей сообщества; приобретению опыта организации деятельности других людей; повышению ответственности за свое обучение. Решение проблемных ситуаций по информатике способствует развитию интереса к дисциплине, формированию способности к самостоятельному поиску информации, ее анализу, более уверенному овладению средствами ИКТ. В процессе обсуждения проблемных ситуаций в сетевых сообществах учащиеся овладевают социальными нормами, правилами и ценностями этих сообществ, позволяющими им успешно в них функционировать. Саморегуляция учебной деятельности позволяет учащимся принять решение об эффективности познавательной деятельности и необходимости ее коррекции.

Ключевые слова: обучение информатике в школе, социально-конструктивистский подход, сетевые сообщества.

Мамаева Е. А., Суворова Т. Н.

ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ 3D-МОДЕЛИРОВАНИЯ И ПРОТОТИПИРОВАНИЯ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ

Статья посвящена использованию за рубежом 3D-моделирования и прототипирования в процессе обучения школьников. Показана актуальность данного подхода на примере Великобритании, Сингапура, Японии и США, где внедрение аддитивных технологий становится одним из приоритетных направлений развития образования. Рассмотрены различные форматы применения 3D-моделирования в учебном процессе. Проанализирован потенциал 3D-моделирования и прототипирования как объекта изучения и средства обучения, как инструмента увеличения вовлеченности школьников и повышения их мотивации. Рассмотрены методические приемы, применяемые в зарубежной педагогической практике использования 3D-технологий. Обозначены трудности, возникающие при внедрении 3D-моделирования и прототипирования в учебный процесс. Показаны перспективы дальнейших исследований в данном направлении, связанные с необходимостью более детального изучения, осмысления и систематизации зарубежного опыта с целью дальнейшей адаптации к условиям российской школы и разработки на его основе оригинальных авторских методик, наиболее эффективных для формирования цифровых компетенций обучающихся.

Ключевые слова: цифровизация образования, 3D-моделирование, прототипирование, 3D-печать, методические приемы.

Векслер В. А.

ПОСТРОЕНИЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ В ОНЛАЙН-СРЕДАХ ПРИ ИЗУЧЕНИИ СОДЕРЖАТЕЛЬНОЙ ЛИНИИ «МОДЕЛИРОВАНИЕ И ФОРМАЛИЗАЦИЯ» НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ

Моделирование как универсальный подход к изучению строения и поведения сложных объектов используется во многих учебных дисциплинах, так как является общедидактическим средством приобретения знаний. Перспективным направлением развития математического моделирования становится моделирование поведения интеллектуальных систем, которое совершенствуется благодаря внедрению в жизнь новых информационных технологий, телекоммуникационных систем и массовому использованию средств вычислительной техники. Моделирование берет на себя функционал мощного и эффективного инструментального средства исследования самых разных интеллектуальных систем из различных областей человеческой деятельности. Одними из популярных для исследования методов функционирования интеллектуальных систем являются методы машинного обучения по обработке больших объемов данных, в частности аппарат нейронных сетей. В статье рассматриваются особенности построения простейших нейронных сетей посредством использования онлайн-системы Teachable Machine и онлайн-компиляторов языков программирования на занятиях по компьютерному моделированию в школе. Приводятся подробные примеры построения моделей нейронных сетей на языках программирования Python и С++.

Ключевые слова: онлайн-среда, дистанционное образование, нейронные сети, компьютерное моделирование.

Ткач Т. В.

МАШИННОЕ ОБУЧЕНИЕ И ОБРАБОТКА БОЛЬШИХ ДАННЫХ В УСЛОВИЯХ СОВРЕМЕННОЙ ШКОЛЫ

Современный мир наполнен множеством разнообразных данных, и их объем с каждым годом многократно увеличивается. С одной стороны, Вig Data — это данные, которые невозможно обработать на одном компьютере, их сложно структурировать. С другой стороны, это специальные инструменты, подходы и методы обработки данных, которые применяются для того, чтобы человек мог получить конкретные и нужные ему результаты для их дальнейшего эффективного применения. Откуда берутся большие данные? Из интернета — данные соцсетей, блогов, СМИ, форумов, сайтов, интернета вещей. Из архивов и баз данных — корпоративные данные, транзакционная деловая информация. Из разного рода приборов и устройств — показания датчиков, измерителей, регистраторов, например, данные метеорологической службы и операторов сотовой связи. Миллиарды устройств сегодня подключены к интернету. Ожидается, что за несколько лет к глобальной сети будут подключены миллионы новых устройств, которые ежедневно будут генерировать несколько десятков миллионов терабайт данных. Такие цифры должны заинтересовать тех молодых людей, кто ищет свой путь в области информационных технологий. Очевидно, что в ближайшем будущем специалисты, которые умеют работать с большими данными, будут востребованы на рынке труда. «Машинное обучение и большие данные» («Machine learning and Big Data») — это одна из компетенций WorldSkills Junior (Future Skills). В статье представлен опыт подготовки к соревнований такого рода без выхода за рамки школьного предмета «Информатика».

Ключевые слова: машинное обучение, большие данные, реляционная структура данных, визуализация табличных данных, математические модели обработки данных.

Белоконова С. С., Назарова В. В.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЕБ-СЕРВИСОВ ГЕЙМИФИКАЦИИ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ОБУЧЕНИЯ НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ

В статье рассматривается возможность применения игровых технологий в современном образовательном процессе как эффективных способов формирования самоконтроля и развития творческого потенциала обучающихся, а также организации учебного процесса на уроках математики. Рассматриваются цели и характеристики таких образовательных игровых технологий, как эдьютейнмент и геймификация. Игровые технологии обладают следующими показателями: механикой, эстетикой, динамикой и социальным взаимодействием. Уделяется внимание различным образовательным интерактивным сервисам (Learnis, Smart Suite), позволяющим геймифицировать урок. Рассматриваются характеристики и возможности каждого сервиса. Сервисы позволяют создать задания разных типов: квесты, викторины, игры. Сервисы для геймификации обучения обладают инструментами работы в режиме реального времени и инструментами оценки деятельности обучающихся.

Ключевые слова: игровые технологии, геймификация, эдьютейнмент, интерактивное видео, квест.

Кабанцева М. С., Федорова Г. А.

СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ V—VI КЛАССОВ ПО ЭТИЧЕСКИМ ОСНОВАМ ОБЩЕНИЯ В ИНТЕРНЕТЕ

В статье обсуждается проблема нарушений школьниками этических норм общения в интернете. Подчеркивается, что дети младшего подросткового возраста, общаясь в интернете, не только встречаются с нарушением этических норм, но и зачастую сами нарушают эти нормы. Актуальная задача педагогов — формирование у обучающихся умений защититься от угроз информационной среды, носящих неэтический характер. В статье представлены примеры ситуационных заданий трех типов: задания, раскрывающие ключевые понятия этических основ общения в интернете; ситуации поисковой деятельности обучающихся в сети; ситуации взаимодействия младших подростков в информационной среде. Разработанный комплекс заданий позволяет организовать практическую деятельность учащихся V—VI классов по освоению этических норм поведения в глобальной сети как на уроках информатики, так и в ходе внеклассных мероприятий.
Ключевые слова: этика общения в интернете, информационная безопасность, информационная деятельность в интернете, ситуационные задания, младший подростковый возраст.

Пузиновская С. Г., Счеснович О. А.

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ПУТЕШЕСТВИЕ НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ КЛЮЧЕВЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ УЧАЩИХСЯ

В статье обоснованы преимущества использования образовательного путешествия при изучении раздела «Информационные ресурсы сети Интернет» учебного предмета «Информатика» в IX классе. Проанализированы подходы, которые положены в основу обучения учащихся информатике: системный, деятельностный и компетентностный. Особое внимание уделено формированию метапредметных компетенций, которые включают способность к использованию в учебной деятельности освоенных межпредметных понятий и универсальных учебных действий, самостоятельность планирования и осуществления учебной деятельности на основе личных приоритетов и организацию учебного сотрудничества с учащимися и педагогами. Данные компетенции понадобятся учащимся как в повседневной жизни, так и в будущей профессии. Приведены задания для малых групп учащихся и круг вопросов для их решения, разработаны критерии успешности выполнения заданий, приведены примеры итогов работы групп.

Ключевые слова: интернет, ключевые компетенции, образовательное путешествие, работа в группах.

Мещерякова А. А.

ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ С ПОМОЩЬЮ ВЕБ-СЕРВИСА ONLINE TEST PAD

В современном образовании дистанционное обучение может служить дополнительным средством для изучения и качественного усвоения учебного материала. В статье представлена техническая платформа Online Test Pad, а также детально рассмотрена возможность применения технологии дистанционного обучения с помощью этого многофункционального веб-сервиса. Уделено внимание данной технологии в рамках современного образовательного процесса. Учитель-предметник может как пользоваться технической платформой Online Test Pad в урочное время, так и привлекать учащихся к самостоятельному изучению, повторению материала дома или при подготовке к будущему уроку. В статье приведены примеры выполнения самостоятельных, контрольных и домашних работ в онлайн-режиме, что существенно сокращает время проверки заданий для учителя и в то же время даст возможность учащемуся сразу после выполнения работы узнать оценку за нее и проанализировать свои ошибки.

Ключевые слова: система управления обучением, веб-сервис, дистанционное обучение, Online Test Pad.

Павлюкевич К. О.

РАЗВИТИЕ РЕГУЛЯТИВНЫХ УУД ПРИ ОБУЧЕНИИ ПРОГРАММИРОВАНИЮ В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ

Статья посвящена начальному обучению программированию, способам и приемам работы с учениками младших классов. Описывается опыт работы с учащимися в среде программирования Kodu Game Lab. Предлагаются варианты проведения отдельных этапов занятий по изучению данной среды, реплики и вопросы учителя, разбираются некоторые возможные ошибки учащихся при освоении учебного материала. Показаны примеры рабочих областей среды, с которыми предлагается работать ученикам.
Ключевые слова: информатика, начальная школа, пропедевтика программирования, регулятивные УУД, Kodu Game Lab.

Ревякин М. Ю.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ГОЛОВОЛОМОК В КУРСЕ РОБОТОТЕХНИКИ ДЛЯ II–IV КЛАССОВ

В статье рассматриваются подходы к реализации курса информатики и выделяется особое место робототехники в современных программах обучения информатике. Отмечается важность раннего обучения основам механики, алгоритмизации и робототехники. Приведены основные характеристики авторской программы раннего обучения, выделено использование в ней механических головоломок. На примере нескольких заданий объясняются особенности и задачи механических головоломок в программе «Робототехника» для II—IV классов. Задачи механических головоломок используются как для закрепления материала, так и для активизации мыслительного процесса учащихся, что обусловливает их важность в изучении робототехнике. В статье приведены примеры заданий на коронные, канонические и ременные передачи, выполняемые с использованием образовательного набора LEGO WeDo 2.0.

Ключевые слова: робототехника, механика, LEGO, WeDo, инженерия, пособие, улучшение результатов, соревнования, технология.