Информатика в школе №3’2022

Описание

Журнал «Информатика в школе» №3’2022

№ 3 (176) Июнь 2022 года
Содержание номера

КОНКУРСЫ

ИТОГИ ВСЕРОССИЙСКОГО КОНКУРСА «ШКОЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА: ВЧЕРА, СЕГОДНЯ, ЗАВТРА»

Курганова Н. А.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КВАДРОКОПТЕРОВ TELLO EDU ПРИ ИЗУЧЕНИИ РАЗДЕЛА «ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ» ШКОЛЬНОГО КУРСА ИНФОРМАТИКИ

В статье рассматриваются возможности использования квадрокоптеров Tello EDU при изучении раздела «Основы алгоритмизации» школьного курса информатики. Приводятся обоснования выбора квадрокоптеров в качестве средства для обучения школьников основам алгоритмизации. Перечисляются темы уроков, которые целесообразно выделить при изучении указанного раздела курса информатики с использованием квадрокоптеров. Представлены возможные этапы урока на тему «Алгоритмы и исполнители. Квадрокоптер — исполнитель алгоритмов». В описании этапов урока рассматриваются: основные понятия алгоритмизации, устройство квадрокоптера, особенности интерфейса приложения Tello для управления квадрокоптером со смартфона, техника безопасности по управлению квадрокоптером. Представлена построчная запись испытательного полета квадрокоптера Tello EDU. Рассмотрены примеры заданий, которые можно предложить учащимся на каждом этапе урока.

Ключевые слова: алгоритм, исполнитель, свойства алгоритмов, способы записи алгоритмов, примеры исполнителей, квадрокоптер, Tello EDU.

Шакуров А.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ШКОЛЕ БУДУЩЕГО

Климина Н. В.

ВИРТУАЛЬНАЯ РОБОТОТЕХНИКА НА БАЗЕ РОБОСИМУЛЯТОРОВ VEXCODE VR И OPEN ROBERTA LAB

В статье обосновывается выбор робосимуляторов VEXcode VR и Open Roberta Lab для обучения робототехнике в школе. Приведено описание некоторых задач, решаемых виртуальными роботами в указанных средах, представлены возможные алгоритмы решения задач. Методические разработки в виде мини-задачников будут полезны учителям, преподающим робототехнику в школе, для проведения занятий с использованием нескольких виртуальных роботов в робосимуляторах VEXcode VR и Open Roberta Lab со II по VII класс. Знакомство с элементарными понятиями теории автоматического управления на базе представленной в статье методики будет способствовать формированию у обучающихся навыков практического применения программирования, умения применять информационные технологии для решения задач управления робототехническими системами.

Ключевые слова: робототехника, робосимулятор, конфигурация робота, датчики, фон симуляции, игровая площадка, симуляция.

Дополнительные материалы

Батракова В. О., Веснин С. Н., Корепанова А. А., Лаптева Т. Д., Саврасов А. И.

ЭЛЕКТИВНЫЙ КУРС «ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ ПРИ РАБОТЕ С ТЕКСТОВОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ»

В статье рассмотрены понятия линейного и пространственного текста, описаны преимущества и недостатки последнего. Представлена разработка элективного курса, направленного на формирование у обучающихся навыков обработки текстовой информации с применением различных подходов к моделированию систем путем использования методов моделирования, среди которых: применение графических языков ГНОМ, МОЛНИЯ, ГРАФ, ДРАКОН, использование американского стандарта моделирования производственных процессов IDEF-0 и диаграммы потоков данных DFD. Описаны структура и содержательная линия курса. Приведены примеры работ учащихся, выполненных в рамках изучения каждого из разделов курса «Применение методов моделирования систем при работе с текстовой информацией» (целевой аудиторией курса являются ученики X класса общеобразовательной школы, изучающие информатику на базовом уровне). На основе опыта реализации описанного курса сформулирован ряд выводов, характеризующих достигнутые результаты.

Ключевые слова: моделирование, текст, обучение, информация, конспект, графический язык, информатика.

Плаксин М. А.

ИГРЫ-ХОДИЛКИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ БЛОК-СХЕМ

В статье описывается методика освоения блок-схем с помощью настольных игр-ходилок.
Игровое поле в такой игре представляет собой блок-схему. В ходе игры учащиеся бросают кубик и передвигают фишку по игровому полю в зависимости от выпавшего числа. Но при этом они должны соблюдать правила исполнения входящих в блок- схему алгоритмических конструкций.
Цель предлагаемого подхода — интенсифицировать освоение учебного материала и освободить время для его расширения. Это актуально для всех школьных предметов, но для информатики с ее крайне быстрыми темпами развития — особенно.
Для игры класс разбивается на команды по два—четыре человека. Все команды играют одновременно. В ходе игры каждый участник многократно проходит все изученные алгоритмические конструкции. Таким образом достигается стопроцентный охват учащихся и многократное повторение материала.
За счет этого появляется возможность продвинуться в изучении алгоритмических конструкций достаточно далеко. А именно: кроме традиционных развилок и двух видов циклов (с предусловием и с заданным числом повторений) изучаются команды ввода, подпрограммы (вспомогательные алгоритмы) и параметры (в играх — только входные).
Знакомство с механизмом подпрограмм, причем параметризованных, позволит в будущем рассматривать достаточно сложные алгоритмы и плавно перейти к пропедевтике технологии программирования (наращивание мощности простых исполнителей за счет разработки мощных команд-подпрограмм, проектирование алгоритмов «сверху вниз», построение алгоритмов из крупных заготовок).
Предлагаемые методические материалы подготовлены в рамках работ над Пермской версией пропедевтического курса информатики (авторский коллектив: М. А. Плаксин, Н. Г. Иванова, О. Л. Русакова; рабочее название курса — «ТРИЗформатика»).
Но методика может применяться в любом другом курсе. В статье приведены описание и игровые поля четырех игр-ходилок для освоения механизма блок-схем, а также дан ряд методических замечаний.

Ключевые слова: информатика, средняя школа, начальная школа, методика обучения, блок-схема, алгоритмические конструкции, игра-ходилка, ТРИЗформатика.

Дополнительные материалы

Алексеева А.

ПУТЕШЕСТВИЕ В ШКОЛУ БУДУЩЕГО

Жумашева С.

ЗАВТРА — УЖЕ СЕГОДНЯ

Перминов Н.

ИНФОРМАТИКЕ БЫТЬ!

Шевчук Е.

ПУСТЬ МЕНЯ НАУЧАТ!

МЕТОДИЧЕСКАЯ КОПИЛКА

Маркушевич М. В.

ЭЛЕМЕНТЫ МЕТОДИКИ ПРЕПОДАВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТРЕХМЕРНОЙ ГРАФИКИ НА УРОВНЕ ОСНОВНОГО ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПАС-3D LT V12

Трехмерная компьютерная графика не является обязательной к изучению на уровне основного общего образования информационной технологией. Ее изучение имеет отношение скорее к предпрофильному обучению по углубленным программам, используемым в таких образовательных проектах, как «Математическая вертикаль». В связи с этим наблюдается некоторый дефицит методик обучения данной теме, использующих в качестве программных инструментов российское бесплатное или свободное программное обеспечение.
В качестве наилучших вариантов программного обеспечения для поддержки преподавания темы «Трехмерная компьютерная графика» предлагается рассматривать как отечественную бесплатную для некоммерческих и образовательных целей систему трехмерного моделирования КОМПАС-3D LT V12, так и свободную систему трехмерного параметрического моделирования FreeCAD. Выбор именно КОМПАС-3D LT V12 обусловлен прежде всего необходимостью использовать отечественное программное обеспечение в условиях постоянного ужесточения экономических санкций в отношении Российской Федерации со стороны ряда недружественных западных государств. Эти санкции оказывают негативное влияние в том числе и на информационную инфраструктуру российских образовательных организаций.
Авторская методика преподавания темы «Трехмерная компьютерная графика» для основной школы обладает следующими характерными особенностями: может использоваться как для дистанционной, так и для очной формы обучения; базируется на отечественном программном обеспечении, в связи с чем инфраструктура российских образовательных организаций не попадает под угрозу немотивированного отказа в лицензиях на использование иностранного проприетарного ПО. Кроме того, применение в учебном процессе бесплатных версий программного обеспечения оптимизирует государственные расходы на образование.

Ключевые слова: КОМПАС-3D LT V12, FreeCAD, трехмерная компьютерная графика, отечественное программное обеспечение, методика обучения.

ОЛИМПИАДЫ ПО ИНФОРМАТИКЕ

Самылкина Н. Н., Калинин И. А.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ОТБОРОЧНОГО И ОСНОВНОГО ЭТАПОВ ПЕРВОЙ ВСЕРОССИЙСКОЙ ОЛИМПИАДЫ ПО ИСКУССТВЕННОМУ ИНТЕЛЛЕКТУ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ VIII—XI КЛАССОВ

В статье рассматриваются подходы к разработке системы олимпиадных заданий, особенности проведения мероприятия, а также решения заданий двух этапов первой всероссийской олимпиады по искусственному интеллекту для VIII—XI классов, проведенной в октябре-ноябре 2021 года Министерством просвещения Российской Федерации в рамках Федерального проекта «Искусственный интеллект» национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации». Тематика заданий олимпиады — обработка текста на естественном языке (Natural Language Processing) и компьютерное зрение (Computer Vision). На всех этапах олимпиады использовался язык программирования Python со специализированными библиотеками для решения задач искусственного интеллекта. Материал с разбором заданий будет полезен при обучении информатике в школе на углубленном уровне, в том числе при подготовке школьников к участию в следующей олимпиаде по искусственному интеллекту в индивидуальном формате.

Ключевые слова: всероссийская олимпиада, искусственный интеллект, Python, специализированные библиотеки языка Python, углубленное изучение информатики.

СРЕДСТВА ИКТ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Завьялова О. А., Маркелов В. К.

ВОЗМОЖНОСТИ ОНЛАЙН-СРЕД ПРОГРАММИРОВАНИЯ ПРИ ОБУЧЕНИИ ЯЗЫКУ PYTHON В ШКОЛЕ

В рамках преподавания программирования в школьном курсе информатики важным вопросом является возможность использования различных онлайн-сред программирования, которые могут применяться при обучении языку программирования Python. Онлайн-среды программирования — это специализированные веб-сервисы, которые предоставляют возможности для написания и запуска программ на соответствующем языке программирования.
В статье приводится анализ содержания учебников и учебных пособий по предмету «Информатика» в контексте описания авторами возможности использования онлайн-сред при обучении языку Python. Рассматриваются возможности онлайн-сред программирования для работы с интерактивным и программным режимом Python. Описываются функциональные возможности четырех сервисов: Python Shell, Online Python, JDoodle Online Python 3 IDE, Trinket Python. Приводится демонстрация их работы на примерах программ на языке Python. Анализируются достоинства и недостатки данных онлайн-сред в рамках изучения раздела «Программирование» в школьном курсе информатики. Дается сравнительная характеристика рассмотренных онлайн-сред программирования. Описываются возможности их применения в качестве средства электронной поддержки при проведении уроков в рамках изучения языка программирования Python.

Ключевые слова: Python, программирование, онлайн-среда программирования, методика преподавания программирования, информатика.

ИНФОРМАТИКА И ИКТ В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ

Князева Н. К.

ФОРМИРОВАНИЕ НАВЫКОВ КОММУНИКАЦИИ И КООПЕРАЦИИ У МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ ПРИ СОЗДАНИИ АНИМАЦИИ НА УРОКАХ МАТЕМАТИКИ

В статье рассматривается формирование у младшего школьника навыков коммуникации и кооперации как составляющих его функциональной грамотности. Раскрываются способы работы с анимацией (мультипликацией) на уроках математики при объединении учеников в малые группы. Рассматриваются формы организации учебной деятельности младших школьников; предлагается характеристика задач, наиболее подходящих для анимирования; приводится методика организации урока с примерами заданий, содержание которых позволяет организовать коммуникацию учащихся; даются примеры задач, решенных при помощи анимации, созданной детьми; приводятся методики для диагностики уровня коммуникации учеников. Представлен анализ результатов проводимой в течение нескольких лет работы по формированию навыков коммуникации и кооперации через создание анимации. Материал может быть полезен школьным учителям, студентам педагогических вузов и методистам.

Ключевые слова: начальная школа, анимация, мультипликация, коммуникация, кооперация, математика, логические задачи.