Информатика в школе №3’2024
500.00₽
Купить печатную версию.
Скачать бесплатно в формате PDF:
Описание
Журнал «Информатика в школе» №3’2024
Том 23 № 3 Июнь 2024 года
Содержание номера
КОНКУРСЫ
ИТОГИ ВСЕРОССИЙСКОГО КОНКУРСА «ЭКСПЕРИМЕНТЫ, ИССЛЕДОВАНИЯ, ПРОЕКТЫ ПО ИНФОРМАТИКЕ»
Попов В. С.
ЭМПИРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ РЕКУРСИВНЫХ ФУНКЦИЙ И РАЗВИТИЕ STEM-КОМПЕТЕНЦИЙ
В статье представлен подход к изучению рекурсивных функций на углубленном уровне освоения курса информатики в X—XI классах на примере функций вычисления факториала и обобщенных функций Фибоначчи различного порядка. Являясь объектом исследования в рассматриваемой в статье исследовательской работе, эти функции предоставляют усредненные экспериментальные данные времени выполнения, которые в дальнейшем визуализируются, анализируются и аппроксимируются. В процессе такого анализа соотносятся теоретические оценки вычислительной сложности и полученные экспериментальные данные времени выполнения рекурсивных функций в зависимости от переменных аргументов. Показаны примеры двумерной визуализации времени выполнения функции вычисления факториала средствами языка программирования Python и трехмерной визуализации времени выполнения обобщенных функций Фибоначчи различного порядка в редакторе электронных таблиц. Выделены развиваемые STEM-компетенции, изучаемые теории, методы, принципы и концепции в науке, технологиях, инженерии и математике. Объектами научной новизны в данной работе являются: демонстрация нелинейной вычислительной сложности рекурсивного алгоритма вычисления факториала в Python при больших аргументах и выявление причин такого поведения данного алгоритма, основанное на контрпримере; написание рекурсивной обобщенной функции вычисления чисел рядов Фибоначчи с различным порядком как пример реализации принципа DRY; предложенные подходы к углубленному изучению рекурсии и знакомству обучающихся с теорией вычислительной сложности.
Ключевые слова: рекурсия, рекурсивная функция, измерение времени выполнения кода, тайминг кода, сложность алгоритмов, визуализация данных, аппроксимация, компьютерный эксперимент, STEM, компетенция, компетентность.
Селина К.
ВИРТУАЛЬНАЯ ЭКСКУРСИЯ ПО КРЕПОСТЯМ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ С ПОМОЩНИКАМИ-ШИШАТАМИ
Курганова Н. А.
ОРГАНИЗАЦИЯ УЧЕБНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ «СОЗДАНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ПРЕЗЕНТАЦИИ. КТО «ПОБЕДИТ»: НЕЙРОСЕТЬ ИЛИ ЧЕЛОВЕК?»
В статье рассматривается понятие учебного исследования, приводятся этапы проведения исследования: подготовка к проведению учебного исследования; проведение учебного исследования; анализ проведенного исследования; представление и защита результатов исследования. Обосновывается необходимость проведения учебного исследования «Создание эффективной презентации. Кто “победит”: нейросеть или человек?» На этапе подготовки к проведению учебного исследования учащиеся получают практико-ориентированный кейс с заданием от педагога по вышеобозначенной теме, формулируют цель и задачи исследования, гипотезу исследования, объект и предмет исследования, выделяют методы, необходимые для проведения исследования. На этапе проведения учебного исследования учащиеся начинают реализовывать часть поставленных перед ними задач, создают презентацию по выбранной теме с помощью программы Microsoft PowerPoint, знакомятся с возможностями нейросети Gamma.app, составляют отчет по созданию презентации нейросетью, создают презентацию, используя нейросеть Gamma.app. В статье приводится пример учебного исследования — создание презентаций двумя способами: при помощи программы PowerPoint и при помощи нейросети Gamma.app по теме «Удивительный мир космоса». На этапе анализа проведенного исследования учащиеся определяют критерии для сравнения презентаций, выполненных разными способами; предлагают одноклассникам, родителям, учителям пройти опрос для оценки презентаций по выделенным критериям, проводят количественную обработку всех полученных ответов, строят диаграмму с целью визуализации наилучшего способа создания эффективной презентации. На этапе представления и защиты результатов исследования учащиеся представляют результаты исследования, озвучивают ответ на вопрос, кто «победил» в противостоянии по созданию эффективной презентации по выбранной ими теме.
Ключевые слова: учебное исследование, этапы проведения учебного исследования, искусственный интеллект, нейросеть, Gamma.app.
Стремнев А. Ю.
ПРИМЕНЕНИЕ САПР В ПРОЕКТНОМ ТЕХНИЧЕСКОМ ОБУЧЕНИИ
Проектный подход к обучению как нельзя лучше согласуется с областью технического конструирования. Геометрия прототипов, как правило, позволяет реализовать их трехмерные модели в приложениях САПР, что уже само по себе является полезным элементом дидактического процесса. А параметрические связи на уровне как деталей, так и сборок дают возможность варьировать форму и размеры модели. Существенную роль в повышении занимательности проектной работы играет инструментарий САПР, связанный с анимированием моделей путем изменения значений параметров во времени. Необходимость организовать согласованное движение деталей и узлов путем задания аналитических связей между ключевыми параметрами позволяет применять абстрактный математический аппарат для решения конкретной прикладной задачи. Большое значение для развития инженерно-конструкторских навыков учащихся имеет также самостоятельное формулирование ими технических заданий для своих проектов после проработки типового сценария под руководством наставника-педагога.
Ключевые слова: трехмерное моделирование, САПР, проектное обучение, прикладная математика, анимация геометрии.
Чупин Н. А., Розов К. В., Подсадников А. В.
О ФОРМИРОВАНИИ МЕТАПРЕДМЕТНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ И ПРЕПОДАВАНИИ ТЕМЫ «ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В КОМПЬЮТЕРНОМ КЛАССЕ»
На основании теоретического анализа в статье сделаны выводы о том, что: 1) классификация является наиболее продуктивным методом, который обеспечивает многие школьные предметы основой для дальнейшего изучения; 2) классификация является значимой логической операцией, и освоение этой операции — весьма полезный навык для учащихся. Констатируется проблема, что обучающиеся большей частью изучают готовые классификации, но им редко приходится заниматься классифицированием. В контексте формирования метапредметных результатов обучения предлагается провести урок по технике безопасности в компьютерном классе как процесс классификации потенциальных угроз для обучающихся и правил устранения этих угроз. Полезным дидактическим средством будет программа построения интеллект-карт. Она позволит увеличить объем запоминаемой информации, упорядочив ее. Материал может эффективно использоваться при изучении темы «Техника безопасности в компьютерном классе» в школьном курсе информатики.
Ключевые слова: метапредметные результаты обучения, классификация, правила техники безопасности в компьютерном классе, интеллект-карта.
Давлатов Ш.
СЛОЖНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПРОСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ: СОЗДАЕМ ШАХМАТЫ СВОИМИ РУКАМИ
Зубков В.
ШКОЛЬНЫЙ ИТ-ПРОЕКТ: ИСКУССТВО ПРЕОДОЛЕНИЯ СЛОЖНОСТЕЙ
МЕТОДИЧЕСКАЯ КОПИЛКА
Павлов Д. И., Браун Ю. С., Мырадов М. В., Барболин Т. А., Скиба Р. А.
КАДРОВЫЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ИНТЕНСИВНОЙ ПОДГОТОВКИ УЧАЩИХСЯ К УЧАСТИЮ В ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ОБЛАСТИ РОБОТОТЕХНИКИ В УСЛОВИЯХ ПРЕДПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ
В статье рассматривается проблема подготовки школьников к участию в проектной деятельности в области робототехники. Описывается существующая ситуация, в том числе в рамках программ предпрофессиональной подготовки школьников. Предлагается подход, основанный на привлечении к работе со школьниками не только опытных педагогов, но и учеников школ, добившихся успехов в олимпиадах и конкурсах по робототехнике. Описываются структура и особенности реализации пробного курса «Проектная деятельность. Робототехника и микроэлектроника», в частности, опыт обучения столичных школьников — участников программы «ИТ-класс в московской школе» на базе Московского педагогического государственного университета (Института математики и информатики) с привлечением в качестве наставников школьников — победителей тематических олимпиад. Приводятся результаты опроса школьников, которые показали, что предложенные идеи позволяют повысить удовлетворенность обучающихся курсами проектной деятельности, реализуемыми на базе университетов, а также снизить количество проблем, связанных с взаимодействием между наставниками и обучающимися. Представлены результаты пилотной реализации предложенного подхода, в том числе отмечается, что он требует дальнейшей апробации и исследования. Выдвигается тезис о перспективности привлечения успешных школьников-олимпиадников к развитию системы предпрофессиональной подготовки учащихся.
Ключевые слова: информатика, робототехника, проектная деятельность, предпрофессиональная подготовка, олимпиады, соревнования, наставничество.
СРЕДСТВА ИКТ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Зверева Л. Г., Запорожцева А. А., Петлина Е. М., Погодина И. А.
ПРИМЕНЕНИЕ AR- И VR-ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ОБУЧЕНИИ ГЕОМЕТРИИ В ШКОЛЕ
В статье рассматривается применение AR- и VR-технологий в обучении геометрии в школе и исследуется эффективность их использования. Указаны достоинства и недостатки каждой технологии. Представлены основные подходы к применению AR- и VR-технологий при обучении геометрии, даны примеры использования этих подходов. Методические аспекты использования технологий в обучении рассмотрены в контексте создания иммерсивных сред, интерактивных и трехмерных моделей геометрических фигур и пространственных конструкций. Описан результат экспериментальной работы по апробации применения дополненной реальности в процессе обучения в школе. Результаты исследования подтверждают эффективность использования AR- и VR-технологий в обучении геометрии, что выражается в повышении интереса и мотивации обучающихся к данному предмету.
Ключевые слова: AR-технологии, VR-технологии, информационные технологии в школе, VR в школе, VR при обучении геометрии, методика обучения геометрии.
