Формирование понятий информатики при обучении аппаратному обеспечению компьютера учащихся основной школы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Департамент образования города Москвы

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования города Москвы

«МОСКОВСКИЙ ГОРОДСКОЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Математический факультет

Кафедра информатики прикладной математики

Дипломная работа

По теме: «Формирование понятий информатики при обучении аппаратному обеспечению компьютера учащихся основной школы»

По специальности 050202.65 «Информатика»

Студентки 5 курса очной формы обучения

Марковой А.И.

Научный руководитель:

доктор пед. наук, проф. каф. ИиПМ ГОУ ВПО МГПУ

Левченко И.В.

Москва, 2010

Содержание

Введение

Глава 1. Психолого-педагогические и методические аспекты формирования понятийного аппарата учащихся основной школы

1.1 Формирование системы понятий как средство формирования мышления учащихся основной школы

1.2 Методика формирования понятийного аппарата при обучении учащихся основной школы

1.3 Анализ определения понятий темы «Аппаратное обеспечение компьютера» в различных учебниках для учащихся основной школы

Выводы по первой главе

Глава 2. Формирования системы понятий в процессе обучения учащихся основной школы аппаратному обеспечению компьютера на уроках информатики

2.1. Методика формирования системы понятий при обучении аппаратному обеспечению компьютера учащихся основной школы

2.2. Использование методических средств на уроках информатики при изучении темы «Аппаратное обеспечение компьютера»

2.3. Анализ результатов опытно-экспериментальной работы

Выводы по второй главе

Заключение

Библиография

Приложения

Введение

Актуальность исследования

В условиях обновления системы образования особенно важное внимание уделяется личности в процессе обучения. Поэтому основная задача учителя - выбрать методы и формы организации учебной деятельности учащихся, которые оптимально соответствуют поставленной цели - развитию личности.

Падение уровня речевой культуры становится серьезной проблемой нашего времени, решение которой, во многом возлагается на школу. Причем развитие речи учащихся является неотъемлемой, частью развивающего обучения. Бытует устойчивое мнение, что развитие речи обучающихся - это не только обязанность, но и прерогатива учителей-словесников, а у предметника задачи иные, поскольку специального времени для такого обучения нет. В то же время, всякий учебный предмет предполагает усвоение новых терминов и понятий, а, следовательно, и расширение словарного запаса обучающегося, включения новых слов в речь в соответствии с нормами грамматики и стилистики. Для развития мышления и полноценного усвоения учащимися учебного материала необходимо, чтобы система понятий образовывала структурный скелет знаний по тем или иным темам, а так же по учебной дисциплине в целом. Владеть понятием - это знать его содержание, объем, а также связи и отношения с другими понятиями. Это значит уметь применять его в учебном познании. Занков Л.В. О развивающем обучении. - М., 2003, переизданное.- с. 80

Изучая тот или иной учебный предмет, ученик усваивает не только его предметное содержание, но и усваивает язык, на котором происходит обучение, даже если это его родной язык, терминологически его обогащает.

Понятия - это один из важнейших компонентов системы научных знаний, базисная единица, которая является «ядром», вокруг которого формируются научные знания. Понятия отражают обобщенные свойства и существенные связи предметов, процессов и явлений. Поэтому овладение любой фундаментальной общеобразовательной дисциплиной, в том числе и информатикой, осуществляется на основе освоения специфичного для нее понятийного аппарата. Каждое понятие должно быть не изолировано, а находится в известной вязи с остальными. Давыдов В.В. Формирование учебной деятельности школьников. / Под ред. В.В. Давыдова, Й. Ломпшера, А.К. Марковой. М., 1999.- с. 32 Главным условием формирования мышления является системность обучения, которая выражается в овладении понятиями, расположенными в определенной последовательности. Поэтому большое значение должно уделяться овладению понятийным аппаратом в школьных курсах, в том числе и в школьном курсе информатики.

В настоящее время учащихся на уроках информатики обучают по разным программам и направлениям: расширенное углубленное, разноуровневое, интегрированное, но любое направление предусматривает обязательное знание минимума по изучаемому предмету, в рамках Государственного образовательного стандарта. Это тот минимум знаний, которым необходимо обладать обучающимся. Известно, что свободный хороший рассказ по теме возможен только тогда, когда ученик владеет понятийным аппаратом в полной мере. В связи с этим, большое внимание должно уделяться формированию понятийного аппарата. Учащимся необходимо как можно больше говорить и в развернутой форме строить свой ответ на различных уроках, а помогать ему в этом, должны, несомненно, учителя, в том числе и учитель информатики.

Противоречие

В нынешних условиях, учащимся необходимо обладать хорошо развитой устной речью, но при этом, недостаточно созданы условия для развития речи, а сами учащиеся или семья, не всегда способны воспитать данные качества.

Проблема исследования заключается в определении, средств, методов, оказывающих положительное влияние на формирование понятийного аппарата учащихся на уроках информатики при изучении аппаратного обеспечения компьютера.

Цель исследования - теоретическое обоснование, разработка и проверка на практике эффективности методов и средств формирования понятийного аппарата учащихся на уроках информатики в основной школе при изучении темы «Аппаратное обеспечение компьютера».

Объект исследования - формирование понятийного аппарата учащихся основной школы на уроках информатики.

Предмет исследования - методы и средства формирования понятийного аппарата учащихся основной школы при изучении темы «Аппаратное обеспечение компьютера».

В основу исследования положена гипотеза, основанная на предположения о том, что если на уроках информатики использовать соответствующие приёмы, методы и средства, то это окажет положительное влияние на формирование понятийного аппарата учащихся, а так же на формировании речевой культуры учащихся и на эффективность обучения информатики в целом.

Задачи исследования:

Выявить психолого-педагогические и методические аспекты формирования понятийного аппарата учащихся основной школы;

Выделить методы формирование понятий информатики при обучении учащихся основной школы с учётом особенностей возраста учащихся и факторов, влияющих на формирование речевой культуры учащихся;

Подобрать и апробировать методы и средства, способствующие формированию понятийного аппарата учащихся при изучении темы «Аппаратное обеспечение компьютера» на уроках информатики в основной школе;

Провести экспериментальную проверку эффективности разработанной методики.

Методы исследования

Для решения поставленных задач и проверки исходных предположений используются следующие методы: теоретический анализ и обобщение психологической, педагогической, методической литературы по проблеме исследования: методы эмпирического исследования (наблюдение за процессом обучения, анкетирование учащихся), количественный и качественный анализ результатов исследования.

Опытно-экспериментальная база исследования

Исследование проводилось в средней общеобразовательной школе №1056 г. Москвы, исследованием были охвачены учащиеся:

5 г - (гимназический класс) - 16 человек;

7 б - (общеобразовательный класс) - 32 человека;

9 г - (гимназический класс) - 18 человек.

Теоретическая значимость

В дипломной работе предложено обоснование подхода к организации процесса обучения информатике в основной школе с ориентацией на формирование понятийного аппарата школьников на основе использования различных методов, средств и приёмов. Предложенные методы и средства формирования понятийного аппарата учащихся основной школы при изучении информатики для дальнейших теоретических разработок.

Практическая значимость

Подобраны и апробированы методы, средства, влияющие на формирование понятийного аппарата учащихся основной школы при изучении темы «Аппаратное обеспечение компьютера». Данные разработки могут быть использованы педагогами-практиками в общеобразовательной школе.

Данная работа состоит из двух глав и шести параграфов. В работе описаны методы и средства, при использовании которых, учителя смогут качественнее использовать урочное время, развивать не только понятийный аппарат учащихся, но и развивать речевую культуру учащихся.

Глава 1. Психолого-педагогические и методические аспекты формирования понятийного аппарата школьников

Вопрос о развитии научных понятий в школьном курсе, прежде всего практический вопрос, с точки зрения задач, стоящих перед школой в связи с обучением ребенка системе научных знаний. Не менее велико и теоретическое значение вопроса, поскольку исследование развития научных, т.е. подлинных, несомненных понятий не может не обнаружить самых глубоких, существенных, самых основных закономерностей всякого процесса образования понятий вообще. Давыдов В.В. Программы развивающего обучения. 5-9 класс. М., 2000.- с. 103 И удивительно, что эта проблема, в которой содержится ключ ко всей истории умственного развития ребенка и с которой, казалось бы, должно начинаться исследование мышления учащихся основной школы, до самого последнего времени почти совершенно не разработана. ЗанковА.З. Развитие теоретического мышления у школьников. - М., 1994.- с. 126

Переход от чувственной ступени познания к логическому мышлению характеризуется, прежде всего, как переход от восприятий, представлений к отражению в форме понятия. По своему происхождению понятие является результатом длительного процесса развития познания, концентрированным выражением исторически достигнутого знания.

Понятие - это необразное, выраженное в слове отражение действительности. В понятие выделяется и фиксируется, прежде всего, общее, которое достигается за счёт отвлечения от всех особенностей отдельных предметов данного класса. Но оно не исключает единичное и особенное. На основе общего только и возможно выделение, и познание особенного и единичного. Научное понятие является единством общего, особенного и единичного, т. е. конкретно-всеобщим.

При этом общее в понятие относится не просто к числу экземпляров данного класса, обладающих общими свойствами, не только к множеству однородных предметов и явлений, а к самой природе содержания понятия, выражающего нечто существенное в предмете.

Как правило, в формировании понятий выделяется три уровня:

Усвоение информации - ответ на вопрос «Что такое?»

Например: при ответе на вопрос ученик точно излагает ответ на вопрос: «Что понимается под аппаратным обеспечением компьютера?»

Применение понятий в знакомой ситуации.

Например: при ответе на вопрос: «Какие устройства относятся к устройствам хранения информации?», ученик, методом логических рассуждений, используя накопленные знания, может составить необходимый ответ на поставленный вопрос учителем.

Творческое применение знаний в новой учебной деятельности.

Таким образом, обучение школьников, должно строится таким образом, что изучение темы непременно сопровождается изучением (в полной мере этого слова) всех понятий изучаемой темы, а так же постоянным повторением ранее изученных. А для этого необходимо владеть различными приемами формирования понятийного аппарата.

1.1 Формирование системы понятий как средство формирования мышления школьников

В процессе обучения школьник усваивает не только отдельные понятия, но и выработанные человечеством логические формы и правила мышления, истинность которых проверена многовековой общественной практикой. Подражая старшим и следуя их указаниям, учащийся средней школы постепенно приучается правильно строить суждения, правильно соотносить их друг с другом, делать обоснованные выводы.

При изучении проблемы развития научных понятий, складывающихся в процессе обучения учащихся основной школы определенной системе научных знаний, возникает вопрос, в какой мере рассматриваемые нами положения могут быть в равной мере распространено и на процесс образования научных понятий. Здесь необходимо понять, что вообще представляет собой процесс образование понятия и что значит слово понятие.

Образование понятия - сложный диалектический процесс, который осуществляется с помощью таких методов, как сравнение, анализ, синтез, абстрагирование, идеализация, обобщение, эксперимент и др.

Понятие - это необразное, выраженное в слове отражение действительности. ЗанковА.З. Развитие теоретического мышления у школьников. - М., 1994.- с. 63

Психологи пришли к следующим выводам:

1. Научные понятия не заучиваются учащимся основной школы, не берутся памятью, а возникают и складываются с помощью величайшего напряжения всей активности его собственной мысли.

2. При развитии спонтанных или научных понятий, речь идет о развитии единого процесса образования понятий, совершающегося при различных внутренних и внешних условиях, но остающегося единым по природе, а не складывающимся из борьбы, конфликта и антагонизма двух взаимно исключающих с самого начала форм мысли.

3. Обучение является в школьном возрасте решающим моментом, определяющим всю судьбу умственного развития, в том числе и развития его понятий, равно как и на том соображении, что высшие по типу научные понятия могут возникнуть в голове учащегося не иначе, как из существовавших прежде более низких и элементарных типов обобщения, а никак не могут быть внесены в сознание извне. Давыдов В.В. Программы развивающего обучения. 5-9 класс, М., 2000.- с. 36

Следовательно, можно сделать вывод, что между процессами обучения и развития понятий должен существовать не антагонизм, а отношения неизмеримо более сложного и позитивного характера. Обучение раскрывается в ходе специального исследования как один из основных источников развития понятий основной школы и как могущественнейшая сила, направляющая этот процесс.

Развитие мышления у учащихся основной школы происходит не само собой, не стихийно. Им руководят учителя, воспитывая и обучая ребёнка. Опираясь на опыт, имеющийся у учащегося, учителя передают ему информацию, сообщают ему понятия, до которых он не смог бы додуматься самостоятельно и которые сложились в результате трудового опыта и научных исследований многих поколений.

Школа предъявляет очень большие и сложные требования к умственному развитию учащегося основной школы, требуя перехода мышления учащего от начального образования на новую, более высокую ступень развития - основной, старшей школы. В процессе усвоения основ наук, знакомства с основными законами логики и обеспечения компьютера развивается мышление учащегося. Вместе с тем овладение научными понятиями требует от учащихся основной школы более высокого уровня абстракции, более высоких форм обобщения, чем те, на которые были способны в начальной школе. Краткие формулировки, например, особенностей построения аппаратного обеспечения компьютера или характеристики каждого устройства, усваиваемые при изучении аппаратного обеспечения компьютера, охватывают огромный круг явлений и требуют умения отвлекаться от различных второстепенных, несущественных обстоятельств и выделять в явлениях самое главное, самое важное.

Огромную роль в развитии мышления учащегося играет обучение аппаратному обеспечению, овладение понятиями и свойствами устройств. Умение правильно, связно изложить содержание того или иного учебного материала в устной или письменной речи организует мышление учащегося, придаёт ему последовательный характер. Давыдов В.В. Программы развивающего обучения , М., 2000.- с. 56

Школа приучает к систематичности в мышлении. Учителю необходимо побуждать учащегося планомерно производить анализ каких-либо явлений, синтезировать отдельные элементы в единое целое, сравнивать предметы в различных отношениях, делать на основании известных данных обоснованные выводы и умозаключения.

Наконец, школа должна приучать ребёнка к систематическому умственному труду, к настойчивому преодолению различных препятствий, встречающихся на пути решения какой-либо сложной мыслительной задачи.

Таким образом, школа формирует у учащегося те знания и вырабатывает у него те качества ума, которые будут необходимы для его последующей трудовой деятельности в нашем обществе.

Успешность обучения в школе зависит от уровня развития типов мышления. Примерно в возрасте 11-12 лет (с переходом в основную школу) у обучающегося активно формируется два новых для него вида мышления: словесно-логическое и абстрактное.

Недостаточное развитие словесно-логического мышления приводит к трудностям при совершении любых логических действий (анализа, обобщения, выделения главного при построении выводов) и операций со словами. Упражнения по развитие этого вида мышления направлены на формирования у ребенка умения систематизировать слова по определенному признаку, способности выделять родовые и видовые понятия, развитие индуктивного речевого мышления, функции обобщения и способности к абстракции. Чем выше уровень обобщения, тем лучше развита у ребенка способность к абстрагированию. В ходе такого мышления происходит переход от одного суждения к другому, их соотношение через опосредование содержания одних суждений содержанием других, и как следствие формулируется умозаключение. Как отмечал отечественный психолог С.Л. Рубинштейн, "в умозаключении… знание добывается опосредованно через знание без каких-либо заимствований в каждом отдельном случае из непосредственного опыта".

Развивая словесно-логическое мышление, через решение логических задач, необходимо, подбирать такие задачи, которые бы требовали индуктивного (от единичного к общему), дедуктивного (от общего к единичному) и традуктивного (от единичного к единичному или от общего к общему, когда посылки и заключения являются суждениями одинаковой общности) умозаключения. Традуктивное умозаключение можно использовать в качестве первой ступени обучения умению решать логические задачи. Это задачи, в которых по отсутствию или присутствию одного из двух возможных признаков у одного из двух обсуждаемых объектов следует вывод о, соответственно, присутствии или отсутствии этого признака у другого объекта.

Недостаточное развитие абстрактно-логического мышления - ребенок плохо владеет абстрактными понятиями, которые невозможно воспринять при помощи органов чувств (например, уравнение, площадь и т. д.). Функционирование данного типа мышления происходит с опорой на понятия. Понятия отражают сущность предметов и выражаются в словах или других знаках. Обычно этот тип мышления только начинает развиваться в младшем школьном возрасте, однако в школьную программу уже включаются задания, требующие решения в абстрактно-логической сфере. Это и определяет трудности, возникающие у детей в процессе овладения учебным материалом. Существуют упражнения, которые не просто развивают абстрактно-логическое мышление, но и по своему содержанию отвечают основным характеристикам данного типа мышления. Сюда включаются задания на формирование умения выделять существенные свойства (признаки) конкретных объектов и абстрагирование от второстепенных качеств, умение отделять форму понятия от его содержания, устанавливать связи между понятиями (логические ассоциации), формирование способности оперирования смыслом.

Человек мыслит понятиями. В процессе школьного обучения перед ребенком раскрываются все существенные признаки понятия, необходимые для его саморазвития и его жизненного цикла.

Все умственные операции сравнения, умозаключения, все эти действия деления, умножения, создания предположения и его проверки учащийся в очень малой степени создает сам. Этим умственным действиям его обучает учитель, он организует для него серию практических наглядных ситуаций, в которых учащийся должен ориентироваться и действовать, а затем формулирует эти задания словесно. Постепенно обучение подходит к тому этапу, когда учащийся приобретает умение осуществлять каждое такое сложное действие "в уме".

Необходимым этапом, звеном такого перевода практического действия в действие в уме является выполнение его в словесном плане. Но для этого ребенок опять-таки должен овладеть всеми видами речи.

1.2 Методика формирования понятийного аппарата при обучении школьников

В переходе к новой структуре непрерывного обучения информатике, который был заложен решением коллегии Министерства образования России в 1995 году, в настоящее время в соответствии с государственным стандартом 2004 года, возможно изучение основ информатики в три этапа:

1. Первый этап (1 - 4 классы) начальный курс.

2. Второй этап (5 - 9 классы) основной курс.

3. Третий этап (10 - 11 классы) базовый или профильный курс, элективные курсы.

На каждом этапе в курсе информатики изучаются свои понятии и определения. Таким образом, происходит постоянное воздействие на формирование языковой культуры учащихся, на формирование мышления учащихся, с помощью изучения понятий, на протяжении всего курса информатики.

Грамотно, вдумчиво, организовав деятельность на уроке (серии уроков), учитель, таким образом, может способствовать всестороннему развитию личности ребенка.

Понятие -- это форма мышления, в которой отражаются существенные признаки одноэлементного класса или класса однородных элементов. Понятие абстрагируется от индивидуальных черт и является результатом обобщения восприятия и представления однородных явлений и предметов. Например, алгоритм, объект, система, система счисления, монитор и т.д.

Формирование системы понятий у учащихся является одной из важнейших задач курса информатики. Формируются понятия с помощью таких логических приемов выявления существенных признаков (свойств и отношений), присущих ряду однородных элементов, как анализ, синтез, абстракция и обобщения. Существенные признаки это те, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для характеристики объектов, принадлежащих понятию.

Каждое понятие характеризуется содержанием (совокупность существенных признаков) и объемом (множество объектов, на которое распространяется данное понятие). Чем шире содержание понятия, тем уже его объем и наоборот.

Далекие друг от друга по своему содержанию понятия, не имеющие общие признаки, называются несравнимые (например, система счисления и аппаратное обеспечение), а остальные сравнимые.

Сравнимые понятия по объему делятся на две категории:

Несовместимые понятия. Их объемы не имеют общих элементов.

Например, аппаратное и программное обеспечение.

Совместимые понятия. Их объемы частично или полностью совпадают.

Между совместимыми понятиями могут существовать отношения тождества (программа для BIOS и расположение BIOS на материнской плате), частичного совпадения (аппаратное обеспечение и устройство связи), подчинения (устройство ввода и мышь).

Определить понятия -- это значит перечислить его существенные свойства. Например, вводя определение компьютера: компьютер - многофункциональное, программно-управляемое устройство, предназначенное для автоматической работы для с различными видами информации, мы перечисляем существенные свойства данного объекта: многофункциональное - т.к. выполняет множество функций, программно-управляемое - т.к. управление происходит с помощью программ, предназначенное для автоматической работы - т.е. работает с различными видами информации в автоматическом режиме. Поэтому организуется поиск всех необходимых условий, которые достаточны для однозначного определения требуемого класса объектов. Однако перечислить их бывает нелегко. Поэтому для определения могут использоваться ранее изученные понятия. В этом случае понятие определяется через ближайший род, в который определяемое понятие входит как вид, и видовые отличия с указанием связи между ними. Кроме таких способов определения понятий существуют генетические (указывают на образование определяемого объекта), индуктивные, описательные и косвенные определения.

При построении определений следует руководствоваться следующими правилами:

Определение должно быть соразмерным.

Объект не должен определяться через самого себя, т.е. должна быть исключена тавтология.

Определение не должно быть отрицательным.

Определение должно быть исчерпывающим.

В определении должна использоваться доступная терминология.

Определение, вводимое в качестве подготовки, может определяться на бытовом, интуитивном уровне. Например: данные - информация, представленная в виде сигналов пригодных для ее хранения, обработки передачи с помощью компьютера. Данное определение, можно определить на бытовом уровне, на примере жизни, т.е. как человек принимает, обрабатывает и передает информацию в жизни.

Можно выделить несколько этапов формирования понятий. На схеме изображены 5 этапов формирования понятий и задачи, которые необходимо решать на каждом из этапов.

На начальном этапе, при раскрытии важности изучения данного понятия, в возбуждении интереса учащихся к его изучению, в побуждении школьников к целенаправленной и активной деятельности на уроке. Перед учащимися необходимо поставить такие задачи, как:

задачи на применение ранее изученных понятий,

задачи практического характера.

Необходимо подготовить учащихся к предъявлению нового материала. Все слова, которые учащиеся будут использовать в определении, должны быть им понятны.

На следующем этапе выделяются существенные свойства понятия. Для этого используются примеры и упражнения, которые акцентируют внимание учащихся на существенных свойствах. Итогом этого этапа является формулировка определения понятия. На этапе усвоения каждое существенное свойство, используемое в определении, становится объектом изучения. Обеспечивается запоминание определения понятия. Выделяем следующие задачи на данном этапе:

задачи на применение ранее изученных понятий, задачи практического характера,

задачи на моделирование объектов,

удовлетворяющих указанным свойствам и задачи на формулировку определение понятия.

На третьем этапе происходит усвоение понятия учащимися. Здесь решаются такие задачи, как:

задачи на применение ранее изученных понятий,

задачи практического характера,

задачи на моделирование объектов, удовлетворяющих указанным свойствам,

задачи на формулировку определение понятия,

задачи на понимание смысла слов в определении понятия,

задачи на распознавание объектов, принадлежащих объему понятия,

задачи на запоминание определения понятия.

Далее происходит использование понятия в конкретных ситуациях. На данном этапе учащиеся, решая систему задач, овладевают умениями переходить от понятия к его существенным свойствам и обратно.

Решаются следующие задачи:

задачи на распознавание объектов,

задачи на выделение следствий из определения понятия,

задачи на применение понятия в различных ситуациях,

задачи на составление родословной понятия.

Конечным этапом является систематизация материала, когда определяется место данного понятия в системе других понятий. Это достигается установлением связей между отдельными понятиями и систематизацией материала по различным основаниям, обобщением и конкретизацией понятия. Учитывая, что система задач является основным средством формирования понятий в средней школе, сопоставим каждому этапу формирования понятия соответствующие ему задачи:

задачи на составление родословной понятия,

задачи на установление связей изучаемого понятия с другими понятиями,

задачи на выделение следствий из определения понятия.

Таким образом, можно сделать вывод, о том, что принцип формирования системы понятий по информатике включает в себя два фактора: систему задач, которая является основным средством формирования понятий в средней школе и непосредственно сами понятия, которые необходимо давать в системе.

1.3 Анализ формирования понятий темы «Аппаратное обеспечение компьютера» в различных школьных учебниках по информатике

Информатика как наука имеет свой лексикон, который еще не устоялся и находится в развитии.

Совокупность понятий некоторой области знания составляет лексикон данной области знания. Рассмотрим раскрытие понятий в различных учебниках по информатике для основной школы (5-9 классов), смысла текстов, используемых в информатике, через изучение смысла понятия, т.е. рассмотрим, как различные авторы существующих на сегодняшний день учебников, рассматривают понятие «аппаратное обеспечение компьютера», как делают ввод в данную тему, какие понятия и знания используются при этом.

Рассмотрим учебники нескольких авторов, а именно:

Угринович Н.Д. Информатика. Учебное пособие для 9 класса. - М: Лаборатория Базовых Знаний, АО Московские учебники, 2008. - 324с.

Бешенков С.А. Информатика. Систематический курс. Учебник для 9 класса / С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина. - 2-ое изд. - М: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 432 с.

Гейн А.Г. Информатика: учебник для 8-9 кл. общеобразовательной/ А.Г. Гейн, В.Ф. Шолохович, Е.В. Лешещий, Н.В. Сомр. - М.: Дрофа, 2000. -246 с.

Кушниренко А.Г. Информатика 7-9: Учебник для общеобразовательный учреждений/ А.Г.Кушниренко. - М.: Дрофа, 2000. - 336 с.

Теперь рассмотрим учебник каждого автора более подробно.

В учебнике Н.Д. Угриновича рассматриваемая тема изучается после параграфов: основы информатики, введение в информатику. А именно рассмотрения подтем:

Вещественно-энергетическая картина мира.

Информационная картина мира

Информационное общество.

На наш взгляд, это рано, т.к. необходимо чтобы учащиеся уже изучили такие понятия как: информация, информационные процессы, кодирование информации, единица измерения информации, двоичная система счисления, логические устройства компьютера, алгоритм.

Введение в тему «Аппаратное обеспечение компьютера» начинается с самого первого параграфа, начинается тема перечисление аппаратных устройств, перечисление подвидов, и сравнение с человеком. Раскрываемые понятия, метод раскрытия понятий происходит при сравнении с человеком, его деятельностью, при этом научные термины как таковые отсутствуют, нет классификации устройств, не выстраивается иерархия понятий, определений.

Используемые понятия при раскрытии данной темы: компьютер, устройства: монитор, устройства памяти: оперативная, внутренняя, внешняя, процессор, арифметико-логическое, устройства управления. На мой взгляд, это мало понятий, т.к. сформированные понятия должны являться теоретической основой для изучения программного обеспечения компьютера, истории и перспектив развития компьютерной техники, кодирования данных в компьютере и информационных технологий, а следовательно, необходимо изучить следующие понятия: компьютер, аппаратное обеспечение компьютера, архитектура компьютера, устройство ввода-вывода (монитор и т.д.), устройство памяти (оперативная и т.д.), процессор (арифметико-логическое устройство и т.д.), принцип программного управления компьютером, принцип однородности памяти, принцип адресности памяти, магистрально-модульный принцип, магистраль, шина, слот, контроллер, порт, тактовая частота процессора, производительность процессора, разрядность процессора, адресное пространство основной памяти, адрес байта, машинное слово, дорожка, сектор, кластер, компьютерные сети, локальные компьютерные сети, глобальные компьютерные сети, топология компьютерных сетей, сервер, хост-компьютер, узел сети, сетевая плата, модем, линия передачи, кабель, IP-адрес, домен, доменное имя, протокол, протокол TCP/IP.

Рассматриваемые параграфы в данной теме:

Устройство компьютера

Аппаратная реализация компьютера

Типы персональных компьютеров

Процессор и оперативная память

Внешняя (долговременная память)

Системный блок компьютера

Устройства ввода информации

Устройства вывода информации

Из анализа данного учебника, можно сделать вывод, что автор не полностью продумал и раскрыл материал по теме: «Аппаратное обеспечение компьютера».

В учебнике С.А. Бешенкова, тема «Аппаратное обеспечение компьютера» изучается после параграфов: информация и информационные процессы, моделирование и формализация. Введение в тему, начинается с примера обработки информации человеком и компьютером, при этом уже указывается основные устройства, задействованные при обработке информации. Архитектура ЭВМ, ресурсы ЭВМ, магистрально-модульный принцип, процессор, память, контроллеры, платы расширения. Далее в основном рассказ касается темы архитектуры компьютера, а аппаратное обеспечение больше не рассматривается. Определения - Архитектура ЭВМ, ресурсы ЭВМ - даются полностью, остальные понятия, просто называются в контексте предложения, и ни как не поясняются. Далее в основном рассказ касается темы архитектуры компьютера, а аппаратное обеспечение больше не рассматриваются.

Рассматриваются следующие параграфы в данной теме:

Является ли компьютер информационной моделью,

Устройство компьютера,

Устройства ввода информации,

Устройства вывода информации,

Устройства отображения информации,

Устройства хранения информации.

Далее рассматриваются подтемы касаемые средств обработки информации.

В учебнике А.Г. Кушниренко, изучаемая тема изложена в разделе Вычислительная техника, рассматривается после тем:

Введение в информатику;

Основные возможности ЭВМ;

Основы алгоритмизации;

Начала программирования;

Решение задач на ЭВМ;

Основы информации.

До темы: ЭВМ в развитии общества.

Введение в тему «Аппаратное обеспечение компьютера» начинается с объяснения, где используются компьютеры. В разделе рассматриваются основные устройства компьютера: процессор, память, устройства ввода, вывода.

При раскрытии темы использовались следующие понятия при раскрытии данной темы: перечисление основных функциональных устройств. Эти устройства просто перечисляются, но не объясняются.

устройства памяти: оперативная, внутренняя, внешняя, процессор, арифметико-логическое, устройства управления.

На наш взгляд, тема изложена не полностью. Определения раскрыты не все, да и изучение темы происходит не по плану.

В учебнике А.Г. Гейне, данная тема курса рассматривается в разделе устройство компьютера, после рассмотрения тем рабочий стол, меню.

Введения в тему как такового нет. В разделе раскрывается принцип работы компьютера с помощью 2-ой СС, при этом не затрагиваются принципы перевода из одной СС в другую. Изучение темы происходит при использовании следующих понятий: Оперативная память, процессор, устройства ввода, устройства вывода.

При рассмотрении подтемы физические основы вычислительной техники, упоминаются следующие устройства: память, процессор, устройства ввода-вывода. При этом, не раскрываются принципы устройства, не раскрываются эти понятия.

В данном разделе, рассматриваются следующие темы:

двоичная система счисления,

Физические основы вычислительной техники,

Работа процессора,

Устройства ввода,

Устройства вывода,

Устройства памяти.

На наш взгляд, в учебнике данного автора, тема аппаратное обеспечение компьютера, рассматривается удачно, после изучения двоичной системы счисления, что позволит учащимся лучше понять рассматриваемую тему.

Из сделанного анализа нескольких учебников, можно сделать вывод, что авторы учебников уделяют не достаточное внимание введению понятий, и их проработке. В связи с этим, можно предложить авторам учебника расширить круг вводимых понятий, т.е. не просто вводить название аппаратного средства, а давать определение аппаратного средства, приводя примеры применения вводимых аппаратных средств.

Вывод по 1 главе

Учитель на уроках должен опираться на уже накопленный понятийный аппарат школьников. Но это не всегда возможно, т.к. большинство учащихся имеет средний, а порой и низкий уровень понятийного мышления, что сказывается на их обучаемости предмету.

Огромную роль в развитии мышления учащегося играет обучение аппаратному обеспечению, овладение понятиями и свойствами устройств. Умение правильно, связно изложить содержание того или иного учебного материала в устной или письменной речи организует мышление учащегося, придаёт ему последовательный характер. Давыдов В.В. Программы развивающего обучения , М., 2000.- с. 56

Вводя новое понятие, учитель опирается на новое определение самого понятия информатики как науки об описании, осмыслении, определении, накоплении, формализации, использовании знаний для синтеза нового знания. С другой стороны, термины и их определения раскрывают смысл основных понятий информатики, способствуют пониманию нового определения информатики. Но здесь, нельзя забывать, что просто давая определения учащимся, и никак его не прорабатывая, учитель, во-первых, сталкивается с проблемой не понимая изучаемого у учащихся, а во-вторых, никак не воздействует на формирование понятийного мышления у школьников, тем самым изучаемая информация, да и всё обучение в школе сводится к нулю, или просто к заучиванию действий и не более.

Необходимо использовать определённые методики введения каждого понятия, а так же необходимо обучать учащихся грамотно и развернуто строить свои ответы.

Так как успешность обучения в школе зависит от уровня развития типов мышления, то у обучающегося необходимо активно формировать два вида мышления: словесно-логическое и абстрактное. Чем лучше будет развито у обучаемого дедуктивное (от общего к единичному) и традуктивное (от единичного к единичному или от общего к общему, когда посылки и заключения являются суждениями одинаковой общности) умозаключения, тем эффективнее будет процесс обучения школьника. Ведь обучение в школе строиться на функционировании словесно-логическом и абстрактном типе мышления, а оно в свою очередь опирается на понятия.

Но для развития и успешности обучения этого ребенок опять-таки должен овладеть всеми видами речи, поэтому необходимо не только развивать речь учащихся, но так же грамотно, последовательно и в системе вводить понятия по изучаемой теме.

Глава 2. Формирования системы понятий в процессе обучения учащихся основной школы аппаратному обеспечению компьютера на уроках информатики

Учебный предмет, который появился в школе относительно недавно, не только прочно вошел в жизнь учащихся, но и продолжает набирать силу, бурно и быстро развиваться, все более глубоко и широко внедряясь в школьную жизнь.

Цель изучения данного предмета в школе менялась в зависимости от социального заказа общества, который в свою очередь определяется образом жизни страны и происходившими в ней изменениями. Таким образом, цели курса менялись от алгоритмической культуры к информационной, через компьютерную грамотность.

При изучении проблемы развития научных понятий, складывающихся в процессе обучения учащихся основной школы определенной системе научных знаний. В связи с этим, необходимо каждое понятие развивать в системе, делая связку с другими понятиями данной темы или схожими понятиями в соседних предметах, так же необходимо каждое понятие так же рассматривать с точки зрения связки с жизнью. Эта связка, поможет учащимся больше понять смысл понятия и его применение в жизни. Но для более успешного их применения на уроках информатики необходимо произвести тщательный выбор тех методов и средств, которые бы отвечали поставленным целям, а также произвести предварительную адаптацию с учетом:

1. Особенностей проведения уроков информатики.

2. Психологических особенностей старшего школьного возраста.

3. Сущности познавательного интереса.

Таким образом, на формирование понятийного аппарата учащихся основной школы оказывают влияние те методы и средства, которые используются при обучении информатике, но адаптированные с учетом психологических особенностей возраста и сущности познавательного интереса.

2.1 Методики формирования системы понятий при обучении аппаратному обеспечению компьютера учащихся основной школы

Формирование понятийного аппарата школьников трудоёмкая задача, которая требует решения не только со стороны учителя, но и самого ученика.

При обучении учащихся аппаратному обеспечению компьютера, перед учителем стоит цель сформировать представление о компьютере как об универсальном устройстве для автоматической работы с информацией, так и о системе, состоящей из отдельных функциональных устройств.

На уроках информатики, при изучении темы «Аппаратное обеспечение компьютера», учащихся не только необходимо научить работать с компьютерной техникой, но и раскрыть идеи, принципы и механизмы этой работы, что в свою очередь окажет положительное влияние на эффективность такой работы.

К изучению аппаратного обеспечения компьютера целесообразно приступать после изучения понятий информация, информационные процессы, кодирование информации, единица измерения информации, двоичная система счисления, логические устройства компьютера, алгоритм. Устройство компьютера необходимо изучить на уровне его архитектуры, т.е. описание устройства и принципов работы компьютера без подробностей технического характера.

Изучение аппаратного обеспечения компьютера можно разделить на три этапа:

I. 1). Функциональное назначение основных устройств компьютера.

2). Функциональная схема устройства компьютера.

3). Устройства ввода-вывода, их классификация.

4). Виды памяти компьютера, их характеристики.

5). Состав процессора, обработка команд процессором.

II. 1). Архитектура компьютера.

2). Магистрально-модульная схема компьютера.

3). Организация внутренней памяти компьютера.

4). Организация внешней памяти компьютера.

5). Центральный процессор, его характеристики.

III. 1). Структура персонального компьютера.

2). Компьютерные сети, их виды.

3). Аппаратное обеспечение компьютерных сетей.

4). Адресация в компьютерной сети.

5). Протоколы компьютерной сети.

Изучение архитектуры компьютера целесообразно начинать с формирования понятий об основных устройствах компьютера и их назначениях, далее рассмотреть принципы организации работы компьютера и закончить изучением структура современных персональных компьютеров.

При углубленном изучении школьного курса информатики можно рассмотреть архитектуру компьютера на учебной модели, изучив структуру процессора, состав команд процессора, структуру программы и алгоритм ее выполнения процессором, язык машинных команд. Так же возможно рассмотрение архитектуры учебной модели компьютера, реализации линейных, разветвляющихся и циклических алгоритмов на учебном компьютере.

Теоретической основой для изучения программного обеспечения компьютера, истории и перспектив развития компьютерной техники, кодирования данных в компьютере и информационных технологий, являются следующие определения понятий, которые необходимо изучить в теме аппаратное обеспечение компьютера: компьютер, аппаратное обеспечение компьютера, архитектура компьютера, устройство ввода-вывода (монитор и т.д.), устройство памяти (оперативная и т.д.), процессор (арифметико-логическое устройство и т.д.), принцип программного управления компьютером, принцип однородности памяти, принцип адресности памяти, магистрально-модульный принцип, магистраль, шина, слот, контроллер, порт, тактовая частота процессора, производительность процессора, разрядность процессора, адресное пространство основной памяти, адрес байта, машинное слово, дорожка, сектор, кластер, компьютерные сети, локальные компьютерные сети, глобальные компьютерные сети, топология компьютерных сетей, сервер, хост-компьютер, узел сети, сетевая плата, модем, линия передачи, кабель, IP-адрес, домен, доменное имя, протокол, протокол TCP/IP.

Формируем следующую систему понятий, при изучении аппаратного обеспечения:

Приведем пример раскрытия понятия компьютер. Рассмотрим введение понятия на примере понятия компьютер.

Сначала активизируем знания учащихся по 3-ем направлениям:

О видах информации:

«Каким образом человек получает различные сведения, сообщения?»,

«В какой форме информация может быть представлена в различных источниках?»

О видах информационных процессов:

«Где происходит хранение информации?»,

«Какой процесс позволил получить информацию?»,

«Что является результатом обработки информации?»,

«Где информация хранится, когда человек ее обрабатывает?»

После этого, составляем с учащимися схему, которая поможет учащимся более полно осознать сущность компьютера и его назначение. Сопоставляя функциональные возможности человека и компьютера, данная схема позволит перейти к схематичному изображению взаимосвязи функциональных устройств компьютера.

Так же делаем схему схематичного изображения взаимосвязи функциональных устройств компьютера:

Человек	Функции	Компьютер
Органы чувств	Прием (ввод) информации	Устройства ввода
Мозг человека	Хранение информации	Устройства памяти
	Мышление (обработка информации)	Процессор
Речь, жесты …	Передача (вывод) информации	Устройства вывода

О возможности автоматически управлять процессами с помощью программ.

После актуализации знаний, учащимся, необходимо привести примеры использования компьютера в учебной и профессиональной деятельности. Можно задать учащимся следующие вопросы, на использование компьютера в учебной и профессиональной деятельности:

С какой целью, вы используете компьютер в своей работе?

Для чего учитель использует компьютер в своей работе?

Как работники различных профессий используют компьютер с своей работе?

Необходимо получить от учащихся полный, развёрнутый ответ на поставленные вопросы.

После приведения примеров на использование компьютера в учебной и профессиональной деятельности, необходимо сделать вывод, о том, что компьютер - многофункциональное, программно-управляемое устройство, предназначенное для автоматической работы с различными видами информации. Так же надо объяснить учащимся, что компьютер менялся стечением времени, и что компьютер не с самого начала был таким, каким он является сейчас.

После сделанных выводов, задаем учащимся вопросы на понимание. Можно задать следующие вопросы:

«Что означает термин «многофункциональное» устройство»?

«Что означает термин «программно-управляемое устройство»?

«С какими видами информации может работать компьютер?».

После того, как с учащимися были обсуждены вопросы: что такое компьютер и для чего он нужен, можно переходить к изучению поколений компьютера и решению вопроса функционального назначения основных устройств компьютера.

Аналогично формируем следующие понятия: компьютер, аппаратное обеспечение компьютера, архитектура компьютера, устройство ввода-вывода (монитор и т.д.), устройство памяти (оперативная и т.д.), процессор (арифметико-логическое устройство и т.д.), принцип программного управления компьютером, принцип однородности памяти, принцип адресности памяти, магистрально-модульный принцип, магистраль, шина, слот, контроллер, порт, тактовая частота процессора, производительность процессора, разрядность процессора, адресное пространство основной памяти, адрес байта, машинное слово, дорожка, сектор, кластер, компьютерные сети, локальные компьютерные сети, глобальные компьютерные сети, топология компьютерных сетей, сервер, хост-компьютер, узел сети, сетевая плата, модем, линия передачи, кабель, IP-адрес, домен, доменное имя, протокол, протокол TCP/IP.

Каждое понятие находится в тесной связи между собой. Раскрывать понятия следует последовательно, в перечисленном порядке. Например, если мы даем определение аппаратное обеспечение компьютера, то наряду с ним, необходимо ввести такие понятия как: архитектура компьютера, устройство ввода-вывода (монитор, мышь), устройство памяти (оперативная память, КЭШ, АУ, УУ, ПЗУ), процессор (арифметико-логическое устройство и т.д.), принцип программного управления компьютером, принцип однородности памяти, принцип адресности памяти, магистрально-модульный принцип, магистраль, шина, слот, контроллер, порт, тактовая частота процессора, производительность процессора, разрядность процессора, адресное пространство основной памяти, адрес байта, машинное слово, дорожка, сектор, кластер

Изученные понятия будут использоваться при объяснении программного обеспечения компьютера, при изучении информационных и телекоммуникационных технологий. В данном разделе, будут раскрыты следующие понятия: программа, файл, каталог, ярлык, операционная система, компьютерные сети, локальные компьютерные сети, глобальные компьютерные сети, топология компьютерных сетей, сервер, хост-компьютер, узел сети, сетевая плата, модем, линия передачи, кабель, IP-адрес, домен, доменное имя, протокол, протокол TCP/IP

Каждое понятие необходимо раскрывать последовательно, начиная с актуализации знаний, приведений примеров, обобщаем, делаем вывод, и только потом, предлагаем учащимся вопросы на понимание.

2.2 Использование методических средств на уроках информатики при изучении темы «Аппаратное обеспечение компьютера»

При обучении учащихся теме аппаратное обеспечение компьютера, учителем используются все возможные методы, формы и средства обучения на уроке, но так же желательно активно использовать наглядный материал: физические составляющие компьютера: материнская плата, видеокарта, звуковая карта, сетевая карта, шлейфы, жесткий диск, процессор, блок питания, для лучшего усвоения знаний учащимися.

В помощь учителю и ученику, было разработано учебное пособие к изучаемому курсу, т.е. пособие, которое поможет не только учителю, но и самому учащемуся в процессе обучения темы: «Аппаратное обеспечение компьютера».

Например, при рассмотрении определения компьютер, показывается сравнение человека и компьютера, а именно перечисляются устройства, которые используются при работе с информацией. Так же дается определение аппаратного обеспечения компьютера.

На следующем этапе, разбирается магистрально-модульный принцип. В учебном пособии, можно встретить рассмотрение таких вопросов, как: классификация компьютеров, аппаратное обеспечение компьютера, виды компьютерной памяти, магистрально-модульное устройство компьютера, аппаратное обеспечение компьютерных сетей.

На представленной странице показан раздел, в котором изображено рассмотрение вопроса касаемо магистрально-модульного принципа. Раскрываются основные понятия и раскрывается их смысл.

При изучении аппаратных устройств, разбирается каждое устройство. В данном случае, учащимся предлагается написать название каждого основного устройства расположенного на материнской плате.

информатика учащийся понятийный компьютер

Так же, для учащихся желающих более глубокого изучить аппаратное обеспечение компьютера, предлагается задание, в котором необходимо указать составные части жесткого диска.

Далее после изучения устройств компьютера, учащимся предлагается сначала на практике потом на практической работе - т.е. сначала при работе с учебным пособием, а затем и на натуральных составляющих компьютера - произвести сборку компьютера.

В учебном пособии, учащимся предлагается расставить комплектующие компьютера на свои места, и нажать кнопку - Enter. После чего станет ясно - правильно собран компьютер или нет. То есть, при переходе на следующий этап, компьютер либо заработает, либо нет.