Использование интерактивной доски на уроках информатики при изучении темы: «Архитектура компьютера» в 8 классе

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО   ОБРАЗОВАНИЯ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

«ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

ДОПУСКАЮ К ЗАЩИТЕ

Зам. директора по УМР И.Ю.Атрощенко_____________

(Ф.И.О. должностного лица,подпись)

«02» июня  2014 г.

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

База  эмпирического исследования:

(Наименование  организации по уставу)

02 июня 2014 г.

Черняховск

Оглавление

Стр.

Введение

«Современный педагог должен уметь работать

с новыми средствами обучения,

в том числе и с интерактивной доской,

хотя бы ради того, чтобы обеспечить

одно из главнейших прав ученика – право на качественное образование».

Шабурина Н. Н.

Как сделать урок более продуктивным и интересным, чтобы дети хорошо усваивали материал? Этот вопрос волнует любого учителя. Главная задача учителя – обучая развивать, т.е. не только дать знания по своему предмету, но и сформировать ключевые компетентности: научить ребенка мыслить логически, ставить проблему и находить пути ее решения, ориентироваться в информационном пространстве, развивать коммуникабельность.

Мы живем в эру информатизации. Одним из направлений которой становится процесс информатизации образования, предполагающий использование возможностей применения мультимедийной и интерактивной техники, методов и средств информатики для активизации процессов развития наглядно-действенного, наглядно-образного, теоретического типов мышления. Уже давно было установлено, что около 80 процентов информации человек воспринимает через органы зрения, около 15 процентов через слух и оставшиеся 5 процентов через осязание, обоняние и вкус. Это значит, что лучше всего человек запомнит материал, когда увидит и услышит.

Правильное использование в учебном процессе компьютера, который является наивысшим техническим средством обучения, позволяет осуществлять учебный процесс в новых условиях, когда учитель перестает быть единственным источником информации для учащихся. В этом учителю помогает новое современное техническое средство – интерактивная доска, которая сменила меловую и маркерную доски. Использование информационных и коммуникационных технологий в обучении и воспитании школьников порождает значительное количество методических, эргономических и технических проблем, решению которых посвятили свои работы специалисты в области информатизации образования: М.Н. Алексеев, С.Г. Григорьев, В.В. Гриншкун, Е.В. Огородников, С.В. Панюкова, Е.С. Полат, И.В. Роберт, А.Н. Тихонов, Р. Вильямс и другие ученые. Учителю приходится пристально следить за развитием средств вычислительной техники, за появлением новых программ, за непрерывно, меняющимися методами работы с ними.

Используя это «чудо техники» на уроке, учитель положительно влияет на познавательную активность учеников, повышает мотивацию к изучению предмета. Существенно повышается уровень компьютерной компетенции учителя, педагог получает статус современного учителя, идущего в ногу с развитием информационных технологий. Таким образом, проблема исследования состоит в рассмотрении возможностей, при которых использование интерактивной доски будет эффективным в процессе обучения.

Объектом исследования будет: процесс обучения информатике в средней школе.

Предметом исследования является: использование интерактивной доски на уроках информатики при изучении темы: «Архитектура компьютера» в 8 классе.

Так же выявлена цель исследования: рассмотреть возможности применения интерактивной доски на уроках информатики при изучении темы: «Архитектура компьютера» в 8 классе

Гипотеза исследования: применение интерактивной доски на уроках информатики повысит качество знаний по теме: «Архитектура компьютера», если учитель информатики:

• владеет навыками работы с интерактивным оборудованием;
• учитывает возрастные и психологические особенности учащихся;
• соблюдает требования СаНПиН к использованию и применению интерактивного оборудования;
• применяет эффективные формы и методы обучения с использованием интерактивного оборудования;

Для достижения поставленной цели были определены задачи исследования:

• проанализировать психолого-педагогическую и методическую литературу по проблеме исследования;
• теоретически обосновать возможности использования интерактивной доски, как средство повышения знаний на уроках информатики в средней школе;
• провести опытно – экспериментальную работу с целью подтверждения гипотезы;

В работе используются следующие методы исследования:

Теоретические:

• анализ психолого-педагогической, научно-методической и специальной литературы по изучаемой проблеме, обобщение, систематизация, сравнительный анализ государственных образовательных стандартов, программ, учебников, учебных пособий;

Эмпирические:

• педагогическое наблюдение, анкетирование, тестирование учащихся, интервью с учителем.

Структура представленной работы.

Первым этапом нашей работы явилось осмысление методологического аппарата, в результате чего было составлено введение. Во введении мы выявили проблему, обосновали актуальность темы, определили объект, предмет, цель исследования, сформулировали гипотезу, задачи, методы.

На втором этапе основными методами исследования явился теоретический анализ педагогической, психологической и методической литературы. Мы теоретически обосновали возможности использования интерактивной доски на уроках информатики в средней школе, подчеркнули преимущества её использования в изучении материала. Результаты этого исследования представлены в первой главе.

На следующем этапе нашей работы было проведено исследование с целью проверки, выдвинутой гипотезы, с помощью следующих методов: анкетирование, интервью, количественная и качественная обработка полученных результатов. Эта часть нашей работы отражена во второй главе опытно-экспериментальной работы по теме: «Использование интерактивной доски на уроках информатики при изучении темы: «Архитектура компьютера» в 8 классе».

Заключение содержит основные выводы и результаты опытно - экспериментальной работы.

Список использованной литературы составляет 35 источников.

Приложения содержат вопросы интервью учителя, вопросы анкеты для учеников, конспекты уроков информатики с использованием интерактивной доски при изучении темы: «Архитектура компьютера» в 8 классе.

Глава I. Анализ психолого-педагогической, специальной литературы по теме: « Использование интерактивной доски на уроках информатики при изучении темы: «Архитектура компьютера» в 8 классе»

1.1. Методический  подход к изучению темы: «Архитектура компьютера» в 8 классе.

В курсе информатики устройство компьютера изучается на уровне его архитектуры. Под архитектурой понимают описание устройства и принципов работы ЭВМ без подробностей технического характера (электронных схем, конструктивных деталей и пр.) Описание архитектуры – это представление о компьютере, достаточное для человека, работающего за компьютером, но не конструирующего или ремонтирующего его, т.е. для пользователя.

В учебниках по базовому куру информатики принята следующая схема раскрытия архитектуры ЭВМ: вначале ведется разговор о назначении ЭВМ, об основных устройствах, входящих в состав компьютера (память, процессор, устройства ввода и вывода информации), и выполняемых ими функциями. Рассказывается также об особенностях организации персонального компьютера, о типах и свойствах устройств, входящих в состав ПК.

В ходе изучения базового курса ученики должны постепенно углублять свои знания об архитектуре компьютера вплоть до получения представлений о языке машинных команд, о работе процессора. Необходимость таких знаний следует из основной концепции курса: направленности на фундаментальное, базовое образование.

Как правило, в учебниках разъясняются общие понятия архитектуры без привязки к конкретным маркам ЭВМ. Практическая же работа на уроках происходит на определенных моделях компьютеров. В связи с этим возникает проблема увязки общетеоретических знаний с практикой. Эту проблему должен решать учитель, вводя общие понятия, например, объем памяти, разрядность процессора, тактовая частота и др., следует сообщать ученикам, какие конкретно значения этих параметров имеются у школьных компьютеров. Рассказывая о назначении устройства ввода и вывода, о носителях информации, учитель должен продемонстрировать эти устройства, познакомить учеников с их характеристиками, с правилами обращения. Безусловно, нужно рассказывать о возможностях и характеристиках совершенной и современной техники, раскрывать перспективы ее развития. Однако, прежде всего ученики должны хорошо узнать свой компьютер.

Изучаемые вопросы по теме: «Архитектура компьютера»:

• основные устройства ЭВМ;
• принцип программного управления;
• виды памяти ЭВМ;
• организация внутренней памяти;
• организация внешней памяти;
• архитектура персонального компьютера;
• видеосистема персонального компьютера;
• изучение архитектуры ЭВМ на учебных моделях;

О смысле понятия «архитектура ЭВМ» говорилось выше, для раскрытия этого понятия используется дидактическая аналогия, суть ее сводится к следующему: по своему назначению компьютер – это универсальная машина для работы с информацией, но в природе уже есть такая «биологическая машина»  - это человек! Информационная функция человека сводится к умению осуществлять три типа информационных процессов: хранение информации, обработку информации, прием - передачу информации, т.е. поддерживать информационную связь с внешним миром, значит, в состав устройств компьютера должны входить технические средства для реализации этих процессов. Они называются: память, процессор, устройства ввода и вывода.

Деление памяти компьютера на внутреннюю и внешнюю также поясняется через аналогию с человеком. Внутренняя память – это собственная (биологическая) память человека; внешняя память – это разнообразные  средства записи информации: бумажные, магнитные и пр.

Архитектуру ЭВМ нельзя описывать статично, в сознании учеников с самого начала необходимо создавать представление о функционировании компьютера.

Необходимо подчеркнуть, что суть принципа программного управления компьютером сводится к следующим трем положениям:

• любая работа выполняется компьютером по программе;
• исполняемая программа находится в оперативной памяти;
• программа выполняется автоматически; [18]

Основные требования к знаниям и умениям учащихся по теме: «Архитектура компьютера»:

Учащиеся должны знать:

• правила техники безопасности при работе на компьютере;
• состав основных устройств компьютера, их назначение и информационное взаимодействие;
• основные характеристики компьютера в целом и его узлов (различных накопителей, устройства ввода и вывода информации);
• структуру внутренней памяти компьютера (бита, байты); понятие адрес памяти;
• типы и свойства устройств внешней памяти;
• типы и назначение устройства ввода – вывода;
• сущность программного управления работой компьютера;
• принципы организации информации на дисках: что такое файл, каталог (папка), файловая структура;
• назначение программного обеспечения и его состав;
• основные этапы развития информационно- вычислительной техники, программного обеспечения ЭВМ и информационных технологии;

Учащиеся должны уметь:

• включать и выключать компьютер;
• пользоваться клавиатурой;
• вставлять дискеты в накопители;
• ориентироваться в типовом интерфейсе: пользоваться меню, обращаться за справкой, работать с окнами;
• инициализировать выполнение программ из программных файлов;
• просматривать на экране директорию диска;
• выполнять основные операции с файлами и каталогами (папками): копировать, перемещать, удаление, переименование, поиск;

Как уже было сказано, представление пользователей об архитектуре ЭВМ может иметь разный уровень глубины, как любой школьный предмет курс информатики наряду с другими педагогическими задачами должен выполнять и профориентационную задачу. [1]

1.2. Психологические и анатомо - физиологические особенности детей подросткового возраста.

Подростковый возраст - это время кардинальных физиологических изменений и развития социального статуса. В западных культурах это переходный период между детством и взрослой жизнью, обычно охватывающий период с 11 до 15 лет. Основная часть значительных изменений в подростковом организме происходит за первые несколько лет этого периода. Однако важные и глубокие изменения в поведении и в ролевых отношениях имеют место в течение всего этого отрезка жизни. В ответ на повышение уровня мужских и женских гормонов начинают проявляться внешние признаки созревания мужчины и женщины. Результаты этих изменений называются вторичными половыми признаками. Многие из этих изменений в организме могут стать причиной беспокойства или гордости подростка и его (ее) семьи или друзей. Обычной реакцией становится смущение, и особенно сильно смущаются те, кто опережает или отстает в развитии от других.

Изменения происходят достаточно быстро и интенсивно. Тело, к которому за долгие годы привык человек, подвергается загадочным переменам, которые зачастую смущают и расстраивают. Происходят и социальные изменения. Нередки перемены в дружбе мальчика и девочки. Подростковый период характеризуется не только физическими изменениями, но и важными переменами в поведении. Социальная ситуация развития представляет собой переход от зависимого детства к самостоятельной и ответственной взрослости. Подросток занимает промежуточное положение между детством и взрослостью. Ведущей деятельностью подростка является общение со сверстниками. Главная тенденция - переориентация общения с родителей и учителей на сверстников. Подросток, считая себя уникальной личностью, в то же время стремится внешне ничем не отличаться от сверстников. Типичной чертой подростковых групп является комфортность - склонность человека к усвоению определенных групповых норм, привычек и ценностей, подражательность. Желание слиться с группой, ничем не выделяться, отвечающее потребности в безопасности, психологи рассматривают как механизм психологической защиты и называют социальной мимикрией. В интеллектуальной сфере происходят качественные изменения: продолжает развиваться теоретическое и рефлексивное мышление. В этом возрасте появляется мужской взгляд на мир и женский. Активно начинают развиваться творческие способности. Изменения в интеллектуальной сфере приводят к расширению способности самостоятельно справляться со школьной программой. В тоже время многие подростки испытывают трудности в учебе. Для многих учеба отходит на второй план. [9,10,14]

Потребность в самоутверждении, в деятельности, имеющий личностный смысл. Направленность личности: гуманистическая направленность; отношение подростка к себе и обществу положительное; эгоистическая направленность; он сам является более значимым, чем общество; депрессивная направленность; он сам никакой ценности не представляет для себя. Его отношение к обществу можно назвать условно положительным; суицидальная направленность; ни общество, ни личность для самой себя не представляет никакой ценности. Обычно о подростковом возрасте говорят как о периоде повышенной эмоциональности. Это проявляется в возбудимости, частой смене настроения, неуравновешенности. Характер многих подростков становится акцентуированным - крайний вариант нормы. У подростков от типа акцентуации характера зависит многое - особенности транзиторных нарушений поведения ("пубертатных кризов"), острых аффективных реакций и неврозов (как в их к картине, так и в отношении вызывающих их причин). С типом акцентуации характера необходимо считаться при разработке реабилитационных программ для подростков. Этот тип служит одним из главных ориентиров для медико-психологических рекомендаций, для советов в отношении будущей профессии и трудоустройства, что весьма существенно для устойчивой социальной адаптации.

Переходный возраст - это время полового созревания с окончательным формированием вторичных половых признаков. У разных подростков этот период может начинаться в разное время. У девочек переходный возраст обычно наступает немного раньше, чем у мальчиков.

В основном переходный возраст начинается в 11-12-13 лет. В это время у многих девочек начинается менструация, а у мальчиков появляется эякуляция. У ребёнка появляется резкая смена настроений, раздражительность, беспокойство, упрямство, ему хочется больше времени проводить среди сверстников, возможны трудности в учёбе и т. д. Родителям обязательно стоит учитывать эти закономерные физические и психологические изменения. Различные конфликтные ситуации могут встречаться гораздо чаще, чем раньше и Ваш ребёнок может переживать их сильнее, чем прежде. Если родители начинают способствовать возникновению конфликта, часто упрекать ребёнка, показывать своё недовольство, это лишь усугубит ситуацию. Отмечено, что переходный возраст протекает тяжелее у единственных в семье детей.

Этот возрастной период сложен как для родителей, так и для детей. Если не проявлять должного терпения у ребёнка может развиться невроз. Как правило, к 15 годам ситуация налаживается. [14,17,19]

1.3. Понятие интерактивная доска, классификация и принцип работы.

Слово «Интерактивность» происходит от англ. Interactive «взаимодействующий». Концепция интерактивной учебной доски была придумана в 1987 году соучредитель и главным управляющим компании SMART Дэвидом Мартиным (David Martin), а в 1991 г. на свет появилось первое поколение интерактивных досок. Компания SMART продала первую в мире интерактивную доску Университету Невады в 1992 году. Университет рассматривал этот продукт как инструмент, идеально подходящий для программы дистанционного обучения, по этой же причине в числе первых клиентов SMART оказался и Университет Оттавы. Сегодня интерактивные доски и экраны считаются нормой для среднего и высшего образования, залов заседаний и переговорных комнат по всему миру.

Интерактивная доска, представляет собой большой сенсорный экран, работающий как часть системы, в которую также входят компьютер и проектор. С помощью проектора изображение рабочего стола компьютера проецируется на поверхность интерактивной доски. В этом случае доска выступает как экран. С проецируемым на доску изображением можно работать, вносить изменения и пометки. Все изменения записываются в соответствующие файлы на компьютере, могут быть сохранены и в дальнейшем отредактированы или переписаны на съемные носители.

Преимущества использования информационных и телекоммуникационных технологий в образовании достаточно много:

• интерактивная доска позволяет преподавателям объяснять новый материал ярко и наглядно, работать в большой аудитории;
• вдохновляет преподавателей на поиск новых подходов к обучению, стимулирует профессиональный рост;
• интерактивная доска делает занятия интересными и развивает мотивацию у учащихся;
• предоставляет больше возможностей для участия в коллективной работе и развития личных и социальных навыков;
• внесение изменений в системы обучения большинству традиционных школьных дисциплин, не связанных с информатикой;

К числу отрицательных сторон можно отнести:

• требуется ограничение времени работы с использованием ИД, чтобы контролировать нагрузку на органы зрения;
• во время работы возможны технические сбои;
• учителю нужно много времени на освоение технологий работы с ИД;

Перечисленные проблемы говорят о том, что применение мультимедиа-средства в школьном обучении по принципу "чем больше, тем лучше" не может привести к реальному повышению эффективности системы общего среднего образования. В использовании мультимедиа-ресурсов необходим взвешенный и четко аргументированный подход. В конечном счёте, применение интерактивных средств обучения способствует:

• повышению мотивации школьников к учению;
• развитию навыков совместной работы и коллективного познания обучаемых;
• развитию у учеников более глубокого подхода к обучению, и, следовательно, влечет формирование более глубокого понимания изучаемого материала.
• одновременное использование нескольких каналов восприятия учащегося в процессе обучения, за счет чего достигается интеграция информации, доставляемой несколькими различными органами чувств;
• возможность развить когнитивные структуры и интерпретации учащихся; [4,25]

Безусловно, интерактивная доска - это проекционный экран, оснащенный приемниками-передатчиками ультразвуковых и инфракрасных сигналов. Сигналы эти не представляют опасности для здоровья. Поэтому при использовании ИД учитель должен соблюдать требования СанПин.

Ограничения работы с ИД попадает под ограничения для работы с экранными техническими средствами обучения.