Опыт преподавания основ логики информатики в школе

Обновлено: 05.07.2024

В 1847 году английский математик Джордж Буль, преподаватель провинциального университета в маленьком городке Корке на юге Англии разработал Алгебру логики .

Алгебра логики очень проста, так как каждая переменная может принимать только два значения: истинно или ложно. Трудность изучения алгебры логики возникает из-за того, что для обозначения переменных принимают символы 0 и 1, которые по написанию совпадают с обычными арифметическими единицей и нулем. Но совпадения это только внешнее, так как смысл они имеют совсем иной.

После изготовления первого компьютера стало ясно, что при его производстве возможно использование только цифровых технологий – ограничение сигналов связи единицей и нулем для большей надежности и простоты архитектуры. Благодаря своей бинарной природе, математическая логика получила широкое распространение в ВТ и информатике. Были созданы эквиваленты логических функций, что позволило применять методы упрощения булевых выражений к упрощению электрической схемы. Кроме того, благодаря возможности нахождения исходной функции по таблице позволило сократить время поиска необходимой логической схемы.

В программировании логика незаменима как строгий язык и служит для описания сложных утверждений, значение которых может определить компьютер.

Первый в России курс по алгебре логики был прочитан Платоном Сергеевичем Порецким в Казанском государственном университете.

Основная суть алгебры логики как системы методов состоит в преобразовании высказываний на основе алгебраических законов, которые имеют место для операций над высказываниями. Эти законы чаще всего имеют вид тождеств, т.е. равенств, равных при всех значениях переменных.

Задача логики в том, чтобы научить человека сознательно применять законы и формы мышления и на основе этого логичнее мыслить, правильно сознавать окружающий мир. Знание логики повышает культуру мышления, вырабатывает навык мыслить “грамотно”, развивает критическое отношение к своим и чужим мыслям.

Однако этот раздел - один из сложнейших в курсе информатики, не все учащиеся его усваивают и понимают, что в дальнейшем приводит к проблемам при изучении перечисленных ранее разделов. В поисках инварианта содержания образования специалисты в области преподавания информатики поддерживают идею построения процесса обучения, ориентированного на изучение общих понятий и тенденций в информатике.

По мнению Сергея Александровича Бешенкова, Алексея Александровича Кузнецова, Вадима Семеновича Леднева и других ведущих специалистов, значительное внимание в образовательном процессе должно уделяться интеллектуальному развитию учащихся, формированию у них способности к продуктивному и целесообразному применению ИКТ в процессе решения логических задач.

Среди множества учебных задач дидакты (Исаак Яковлевич Лернер, Владимир Ильич Загвязинский и др.) выделяют логические задачи, направленные на развитие логического мышления, совершенствование знания учащегося и овладение им обобщенным способом решения некоторого класса задач. Решение логических задач рассматривается как выбор, описание и реализация последовательности определенных действий над объектом, интерпретация полученных результатов с целью пополнения, уточнения и обобщения информации об объекте познания. При этом логическая задача выступает в качестве средства развития интеллектуальных умений учащихся.

Технология реализации идеи в собственном опыте.

-я рассказываю, что компьютер каждое мгновенье решает самые разнообразные логические задачи. Прикладные программы пользователя немыслимы без логики. И обещаю учащимся, что при изучении логики действия всех операций и законов мы будет проверять с помощью программы MS Exsell, а затем научимся в этой программе с их помощью создавать тесты и простые игры, кроссворды, решение логических задач.

При изложении нового материала привожу яркие примеры – образы, которые обязательно запечатлеются в учащихся своеобразным опорным сигналом.

- так, при изучении логических функций можно рассказать следующую сказку: «В наш город приехал цирк. В одном номере должна была выступать кошка с голубыми глазами и пушистым хвостом. Но она исчезает. Работники цирка размещают в газете объявление, что для выступления требуется кошка с голубыми глазами и пушистым хвостом.

Так же, на уроках можно вспомнить рассказы о Шерлоке Холмсе, комиссара Мергэ, следователя Каменскую и делать выводы: поиск преступников, раскрытие преступления – прежде всего решение логической задачи.

Успех в работе по активизации познавательной деятельности в значительной степени зависит от характера взаимоотношений учителя и учащихся. Положительный результат будет только в том случае, если эти отношения будут носить позитивный характер взаимного понимания и уважения.

Срок реализации опыта в данной деятельности 1 года.

Критерии оценки деятельности учителя и учащихся.

Учитывая обязательный минимум образования, требования к уровню подготовки выпускников основной и средней школы, а также цели и задачи образовательного учреждения, в котором работаю, в своей педагогической деятельности ставлю следующие цели обучения информатике:

Овладение обучающимися конкретными знаниями по информатике, необходимыми для применения в практической деятельности, для продолжения образования.
Интеллектуальное развитие учащихся, формирование качеств мышления, необходимых для продуктивной жизни в обществе.

Для реализации поставленных целей стараюсь выполнять следующие задачи:

развиваю индивидуальные умения учащихся, заинтересовываю учебной деятельностью каждого ребенка;
прививаю навыки самостоятельной работы, развивать стремления детей к дальнейшему самообразованию;
использую новые педагогические технологии, эффективные методики обучения, направленные на повышение качества образования;
прививаю и развиваю интерес к предмету информатике.

С учетом образовательных потребностей детей, их индивидуально-возрастных особенностей и уровня обученности использую различные формы и методы обучения. Это разные типы уроков: урок-лекция, урок-практикум, урок-зачет, урок-экскурсия, урок-консультация, урок-игра, урок-взаимообучение. Это чередование традиционного, проблемного и развивающего обучения для стимулирования проявления активности, инициативы, самостоятельности и творчества у учащихся.

Кроме этого, в своей педагогической деятельности использую технологии личностно-ориентированного обучения, уровневой дифференциации, обучения в сотрудничестве, компетентностный подход и информационно-коммуникационные технологии. В целях эффективного использования рабочего времени на уроках применяю активные методы обучения и использую различные формы организации познавательной деятельности учащихся (индивидуальную, парную, групповую, коллективную).

Применяю разнообразные формы вводного, промежуточного и итогового контроля и оценки знаний учащихся: тестирование, зачет, контрольная работа, а также самооценка и взаимооценка.
Практически все задания для контроля знаний обучающихся имеют разные уровни сложности. Оценка учебной деятельности учащихся помогает мне проводить мониторинг индивидуальных достижений детей, корректировать свою деятельность с ними, создавая им ситуацию успеха в приобретении знаний.

Результаты успеваемости учащихся:

В наше время успех человека зависит от его способности четко мыслить, логически рассуждать и ясно излагать свои мысли. Поэтому развитие мышления является одной из основных задач школьного обучения. Перед учителем стоит задача - не просто давать знания, предусмотренные программой, а способствовать формированию высокого уровня логического мышления учащихся. При этом информатика имеет огромные возможности для реализации этой цели.

Формирование логического мышления – важная составная часть педагогического процесса. Помочь учащимся в полной мере проявить свои способности, развить инициативу, самостоятельность, творческий потенциал – одна из основных задач современной школы. Успешная реализация этой задачи во многом зависит от сформированности у учащихся познавательных интересов.

Формирование логических приемов мышления у школьников способствует развитию у них познавательной деятельности и продуктивных мыслительных процессов.

Логические приемы мышления результативно формируются и развиваются, если их процесс становления отвечает следующим методическим требованиям:

учет возрастных особенностей школьников;
последовательность формирования логических приемов мышления; системность;
непрерывность и преемственность в методике формирования и развития логических приемов мышления на различных этапах обучения.

Реальные предпосылки для развития логического мышления даёт информатика. Однако, конкретной программы логических приемов мышления, которые должны быть сформированы при изучении данного предмета, нет. В результате работа над развитием логического мышления идёт без знания системы необходимых приёмов, без знания их содержания и последовательности формирования.

Основные задачи, которые решает учитель информатики в процессе формирования логического мышления:

научить школьников решать нетиповые, поисково-творческие задачи, не связанные с учебным материалом;
создать ситуацию успеха, помочь обрести ребенку уверенность в его силах;
развить поисковую активность и сообразительность ребенка.

Уроки логики в рамках уроков информатики дают хорошие результаты, так как, изучив основы логики, ученики более осмысленно изучают законы и определения в физике, химии, математики. Логического мышления требуют и сочинения по литературе, в которых необходимо последовательно раскрывать тему, правильно делать выводы и умозаключения.

ГОСО – 2012 предусматривает введение предмета информатика с 5 класса. Из вариативной части учебного плана можно выделить часы на преподавание информатики в начальной школе и старших классов.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №2, г. Острогожск, Воронежская область, rozkv @ rambler . ru

Обучение любому предмету в школе должно быть организованно таким образом, чтобы ученикам было интересно на уроках, чтобы они сами стремились получать новые знания, а учителю не приходилось заставлять их усваивать учебный материал. Информатика находится в более выгодном положении, чем другие школьные предметы, так как в силу повсеместного использования информационных технологий, стремительного развития компьютерной техники и робототехники интерес к данному предмету у школьников достаточно высок; использование на уроках компьютерных технологий само по себе уже привлекательно для ребят. С другой стороны, многие ученики связывают компьютер исключительно с играми, ограничиваются только общением в социальных сетях. Задача учителя информатики состоит не только в обучении пользовательским навыкам работы на ПК, но и обучении теории, которая не всегда проста.

Решение такой проблемы связано с применением методики развивающего обучения. Чтобы ученики продуктивно и деятельно работали на уроках, требуется использовать активные методы обучения, которые позволяют ученикам:

продуктивно и деятельно работать на уроках;

стимулировать мышление при использовании проблемной ситуации;

пробуждают интерес к запоминанию главного на уроках;

вырабатывать потребность самостоятельного приобретения знаний;

принимать решения в различных условиях и нестандартных ситуациях;

приобретать навыки принятия решений в условиях неопределенности;

освоить сложные фундаментальные понятия.

Изложение основ логики целесообразно начинать со знакомства учащихся с предметом логики, с ее историческим развитием, а так же связи логики и математики на протяжении тысячелетий. Здесь же рекомендуется сформулировать главную задачу логики.

Классическая формальная логика рассматривает понятие, суждение, умозаключение как основные формы мышления. Оперирование ими отражает сущность логического мышления. Механизм логического мышления заключается в операциях логического мышления, основывающихся на четырёх законах логики: тождества, непротиворечия, исключённого третьего, достаточного основания.

Основное внимание при подборе задач следует уделять не разработке новых, а целесообразному соединению имеющихся методических рекомендаций для достижения поставленных целей:

1. Расширение кругозора учащихся, развитие памяти, внимания.

2. Познавательное развитие детей - узнавание ими простых связей и зависимостей окружающего мира.

3. Развитие логики мышления, пространственных представлений, воображения детей.

4. Формирование творческих, исследовательских качеств учащихся.

5. Формирование операционного стиля мышления.

6. Подготовка к восприятию компьютерного варианта задач.

Умение находить способы решения логических задач является одним из основных показателей уровня развития, глубины освоения учебного материала

Рефлексивные мыслительные процессы находят свое выражение и в процессе постановки проблемы, и на этапе проигрывания гипотез, и при формулировке окончательных выводов. Особенно это относится к нестереотипным логическим задачам.

Не имея готовых средств решения, учащиеся вырабатывают предварительные схемы анализа проблемы, используют различного рода гипотезы и допущения, рефлексивно осмысливают возникающие идеи. Можно отметить, что в задачах логического характера присутствует дух нестандартности. Такого рода задачи часто встречаются среди олимпиадных задач.

Именно поэтому формирование и развитие логики осуществляется в процессе решения логических задач. При этом можно выделить следующие способы развития логического мышления на уроках информатики при решении задач:

установление совместно с учащимися факта: к одному или к разным типам принадлежат задачи;

определение сходства и различия в способах решения задач;

анализ особенностей условий задач;

составление задач, принадлежащих (не принадлежащих) к одному типу.

Способом проверки знаний учащихся могут выступать как самостоятельные работы, так и компьютерные тесты из ЕГЭ.

Изучение логики развивает: ясность и четкость мышления; способность предельно уточнять предмет мысли; внимательность, аккуратность, обстоятельность, убедительность в суждениях; умение абстрагироваться от конкретного содержания и сосредоточиться на структуре своей мысли.

Андреева Е.В. Математические основы информатики. Элективный курс: Учебное пособие / Е.В. Андреева, Л.Л. Босова, И.Н. Фалина. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. – 328с.

Авдошин С.М. Логика и алгоритмы. Эффективные методы решения задач: Пособие для самостоятельной подготовки / С.М. Авдошин, Р.З. Ахметсафина, О.В. Максименкова.- М. СПб.: Просвещение, 2013. – 174с.

Евич Л.Н. Информатика и ИКТ. Подготовка к ЕГЭ. Элементы алгебры логики.-М.: Легион, 2014.- 394с.

Семакин И.Г. Информатика. Затачник – практикум в 2т./ И.Г. C емакин, Е.К. Ханнер – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 309с.

Зорина. Е.М. ЕГЭ – 2016.Информатика. Сборник заданий. – М. : ЭКСМО, 2015. – 242с.

2. проведения логического анализа данной темы и ее содержанию;

3. изучение программ, технологий и методик обучения информатике на пропедевтическом, базовом и профильном уровнях;

4. разработка дидактического материал.

♦ Анализ учебной (методической ) литературы

Н.В. Макарова: Информатика. 7 – 9 класс. Базовый курс. Теория

Н.Д.Угринович: Информатика и ИКТ(учебник для 10 -11 классов). Профильный курс

Читайте также: