Информатика в школе №4’2020

Описание

Журнал «Информатика в школе» №4’2020

№ 4 (157) Май 2020 года
Содержание номера

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ

Левченко И. В.

СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАМ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ

В статье рассмотрена целесообразность интеграции в школьное образование технологий искусственного интеллекта и выявлена проблема в определении дидактических элементов в области искусственного интеллекта, которые необходимо осваивать в школьном курсе информатики. Цель данной статьи — предложить один из вариантов содержания обучения элементам искусственного интеллекта для общего образования школьников в рамках урочной и внеурочной деятельности по информатике.
Анализ психолого-педагогической и научно-методической литературы в области искусственного интеллекта позволил выявить целесообразность обучения школьников элементам искусственного интеллекта в рамках общеобразовательного курса информатики, как теоретическим основам современных информационных технологий. Обобщение и систематизация опыта обучения школьников в области искусственного интеллекта дали возможность сформировать один из вариантов содержания обучения элементам искусственного интеллекта, которое может быть реализовано в обязательном курсе информатики для девятых классов, а также на элективных занятиях.
Результаты проведенного исследования являются теоретической основой для дальнейшей разработки компонентов методической системы обучения элементам искусственного интеллекта в рамках школьного курса информатики. Материалы исследования могут быть полезны специалистам в области методики обучения информатике и учителям информатики.

Ключевые слова: школьный курс информатики, искусственный интеллект, методика обучения информатике, общее образование школьников, элективный курс.

Самылкина Н. Н.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ЦИФРОВЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ, ФОРМИРУЕМЫХ В ПРЕДПРОФЕССИОНАЛЬНОМ ОБУЧЕНИИ

В статье предложен подход к структуре и содержанию цифровых компетенций, формируемых в результате освоения углубленного курса информатики в предпрофессиональных информационно-технологических и инженерных классах. Предлагаются два уровня конкретизации цифровых специальных компетенций: 1) для описания планируемых предметных результатов обучения по информатике в основной образовательной программе среднего общего образования и 2) для описания тематических целей обучения по одному из модулей в рабочей программе учителя.

Ключевые слова: углубленный курс информатики, предпрофессиональное обучение, цифровые компетенции, глобальные компетенции, специальные компетенции, основные компетенции, ключевые компетенции, искусственный интеллект.

МЕТОДИЧЕСКАЯ КОПИЛКА

Денисова Л. В., Дженжер В. О.

ВОКРУГ ТРЕУГОЛЬНИКА СЕРПИНСКОГО. ИГРА В ХАОС И ПРОГРАММИРОВАНИЕ В СРЕДЕ SCRATCH

В статье рассматривается опыт изучения геометрических фракталов Серпинского на кружковых занятиях по математике и информатике с учениками IV—VI классов. Используется разносторонний подход к построению фрактальных объектов: вырезание из бумаги, игра в хаос на прозрачных пленках и реализация изученного алгоритма на языке программирования Scratch. При этом с детьми обсуждаются некоторые вопросы, связанные с возникновением случайных событий. После того как фрактал получен на компьютере, следует этап исследования построенной модели. В компьютерную «игру в хаос» последовательно добавляются: 1) небольшой поворот на заданное число градусов перед постановкой очередной точки; 2) поворот перед отдельными вершинами фрактала; 3) сжатие фрактала к отдельным вершинам. Делаются выводы о самоподобии получающихся объектов. Предлагаемый метод позволяет изучить некоторые свойства фрактальных множеств, привлекая наглядность, интуицию и компьютерное моделирование.

Ключевые слова: игра в хаос, случайность, треугольник Серпинского, кривая Коха, компьютерное моделирование, программирование, Scratch.

Баракина Т. В., Шерешик Н. Ю.

СОВРЕМЕННЫЕ МОДЕЛИ ИНЖЕНЕРНО-ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДЕТЕЙ

В статье рассматриваются понятие инженерно-политехнического образования, современные модели реализации инженерно-политехнического образования в системе основного и дополнительного образования. Описаны содержание политехнической подготовки на различных уровнях системы общего образования (дошкольное образование, начальное общее образование, основное общее образование, среднее общее образование); особенности реализации технологического профильного образования; направления инженерно-политехнической подготовки в системе дополнительного образования через организацию кружковых занятий с детьми (основы начального моделирования, бумагопластика, судомоделирование, автомоделирование, авиамоделирование, схемотехника и конструирование, конструирование Cuboro, робототехника, 3D-моделирование, алгоритмизация и программирование); преимущества комплексной модели. Указываются факторы, определяющие выбор образовательной модели инженерно-политехнического образования детей: социальный запрос региона, общественных организаций, окружающих производственных предприятий, родителей, обучающихся; материально-техническое обеспечение образовательного учреждения; уровень профессиональной готовности педагогического коллектива к реализации направления.

Ключевые слова: инженерно-политехническое образование, конструирование, конструктивные умения, модель, моделирование, основное образование, дополнительное образование, профильное образование, комплексная модель, технологический профиль.

ИНТЕГРИРОВАННЫЕ УРОКИ

Петрова М. А.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОГРАММ ПО МОДЕЛИРОВАНИЮ ИНТЕРЬЕРА НА ИНТЕГРИРОВАННЫХ УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ И ТЕХНОЛОГИИ

В статье рассмотрены варианты использования информационно-коммуникационных технологий на уроках технологии в общеобразовательной школе, в частности программ по моделированию интерьера. На примере изучения темы «Создание проекта комнаты» показано, как на уроках технологии и на интегрированных уроках технологии и информатики можно организовать проектную деятельность школьников в рамках предмета «Технология» в течение одного учебного триместра. Дан краткий обзор программ по моделированию интерьера, которые могут быть использованы в учебном процессе, — Pro100, Дом-3D, Planoplan, Sweet Home 3D. Подробно описано применение в проектной деятельности школьников свободно распространяемой программы Sweet Home 3D.

Ключевые слова: технология, компьютерные технологии, информационно-коммуникационные технологии, моделирование интерьера, проектная деятельность.

ОЛИМПИАДЫ ПО ИНФОРМАТИКЕ

Галочкин В. И.

ЗАДАЧИ ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ОЛИМПИАДЫ 2020 ПРИВОЛЖСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА СРЕДИ ШКОЛЬНИКОВ

В статье рассмотрены результаты ежегодной Интеллектуальной олимпиады по программированию Приволжского федерального округа среди школьников, в которой участвовали представители четырнадцати регионов. Каждая команда состояла из двух школьников, прошедших отбор в региональных турнирах. Приведены авторские решения задач олимпиады. Набор задач сбалансирован по тематике и трудности. Темы задач связаны с организацией рациональных структур данных, скобочными последовательностями, оптимизацией на графах, поиском в глубину и ширину, анализом областей на клетчатом поле, построением и оценкой дерева игры. Важными условиями успешного выступления оказались хорошее командное взаимодействие и правильная оценка вычислительной сложности алгоритмов. Победителем олимпиады стала команда Самарской области, решившая все восемь предложенных задач. Статья предназначена для школьников, студентов, а также для тренеров, ведущих занятия по олимпиадному программированию.

Ключевые слова: программирование, информатика, олимпиада, задача, алгоритм, программа.

ЗАДАЧИ

Заика И. В.

РАБОТА С ДИНАМИЧЕСКИМИ МАССИВАМИ И ТЕКСТОВЫМИ ФАЙЛАМИ В ВИЗУАЛЬНОЙ СРЕДЕ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММ DELPHI

Ни один язык программирования не обходится без описания таких структурированных типов данных, как массивы. В статье рассматривается возможность работы с динамическими массивами и текстовыми файлами в Delphi 7. Разработана программа «Записная книга» в визуальной среде разработки программ Delphi 7, которая может быть использована при изучении объектно-ориентированного программирования в школьном курсе информатики. Представлены процедуры и функции для работы с динамическими массивами в Delphi 7. Излагаются необходимые теоретические сведения для работы с записями и текстовыми файлами в Delphi 7. Приведены листинги программного кода с подробными пояснениями. Программа «Записная книга» может быть использована для получения и закрепления теоретических знаний о динамических массивах, а также дял получения практических навыков работы с динамической памятью в Delphi 7.

Ключевые слова: объектно-ориентированное программирование, Delphi, динамические массивы, текстовый файл.

СРЕДСТВА ИКТ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Самаева О. С., Асташкин С. О.

АДДИТИВНЫЕ ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ МЕТАПРЕДМЕТНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ*

В статье в свете требований новых федеральных государственных образовательных стандартов общего образования рассматривается опыт формирования метапредметных результатов обучения на уроках информатики на примере выполнения студентами техникума проектно-исследовательской работы по изучению 3D-моделирования, 3D-печати и аддитивных технологий. Подробно описаны этапы проекта: изучение теории аддитивного процесса послойного создания модели; выполнение в системе SolidWorks графической части работы по созданию прототипа; печать прототипа на 3D-принтере; выполнение расчетов для экономического обоснования преимущества использования 3D-прототипа; проверка работоспособности готового изделия, возможности его использования в лабораторных и учебных целях; подготовка рекомендаций по работе с 3D-принтером.

Ключевые слова: ФГОС, метапредметность, метапредметные результаты обучения, аддитивные технологии, 3D-печать, трехмерная модель, проектирование, прототипирование.

Дополнительные материалы

ИНФОРМАТИКА И ИКТ В НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЕ

Костюк А. М., Ярова С. С.

РАЗВИТИЕ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ У ДОШКОЛЬНИКОВ И УЧАЩИХСЯ НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЫ НА ЗАНЯТИЯХ ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ И РОБОТОТЕХНИКЕ

В статье рассматриваются особенности непрерывного развития алгоритмического мышления у дошкольников и учащихся начальной школы на занятиях по программированию и робототехнике. Изложена целесообразность использования для развития алгоритмического мышления у дошкольников и учащихся начальной школы различных программно-технических средств, таких как конструктор Gigo Kids First Coding & Robotics, свободно распространяемая система «ПиктоМир», робототехнический набор LEGO Education WeDo, объектно-ориентированная визуальная среда программирования Scratch. Приведены практические советы по использованию указанных продуктов.

Ключевые слова: алгоритмическое мышление, робототехника, программирование, Gigo Kids First Coding & Robotics, «ПиктоМир», Scratch, LEGO Education WeDo.