Методическая разработка занятия по дисциплине "Информатика и ИКТ" на тему "Дискретные модели данных в компьютере"

Департамент образования, науки и молодежной политики Воронежской области

Государственное образовательное бюджетное учреждение

среднего профессионального образования Воронежской области

«РОССОШАНСКИЙ КОЛЛЕДЖ МЯСНОЙ И МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ»

Методическая разработка

Методика проведения учебного занятия

по дисциплине

БД. 12. ИНФОРМАТИКА И ИКТ

Базовая подготовка

Очная форма обучения

2015 г.

Организация-разработчик:      Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования Воронежской области «Россошанский колледж мясной и молочной промышленности»

Разработчик:   Сухорукова Людмила Александровна, преподаватель первой квалификационной категории

Рецензент:       Мамедова Наталья Ивановна, преподаватель ВКК ГОБУ СПО ВО «РКММП»

Рассмотрена на заседании цикловой комиссии математических и общих естественнонаучных дисциплин

Протокол №_____ от «____» ___________________ 20___ г.

Председатель ЦК ________________ /Н.В. Захарова/

Утверждено:

Зам. директора по учебной работе ________________ /А.Н. Житинская/

АННОТАЦИЯ

на методическую разработку «Методика проведения учебного занятия по дисциплине «Информатика и ИКТ»

В методической разработке рассмотрена методика проведения комбинированного учебного занятия по теме «Дискретные модели данных в компьютере» для обучающихся I курса всех специальностей.

Данная работа содержит следующие разделы:

ü Введение

ü Основная часть

ü Заключение

ü Список литературы

ü Приложения

В методической разработке отражены цели занятия (образовательная, воспитательная и развивающая), необходимые наглядные пособия, план проведения занятия.

В методразработке приведен полный конспект рассматриваемого урока. В приложениях приведены разноуровневые перфокарты, кейс-материалы и шаблоны опорных конспектов.

Преподаватель                                            Л.А. Сухорукова

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение		4
Основная часть		6
1        План проведения занятия		6
2        Конспект занятия		8
Заключение		13
Список литературы		14
Приложения		15
Приложение 1 «Перфокарты I уровня»		15
Приложение 2 «Перфокарты II уровня»		17
Приложение 3 «Перфокарты III уровня»		20
Приложение 4 «Кейсы материалов»		23
Приложение 5 «Шаблоны опорных конспектов»		29

введение

Урок – это форма организации обучения с группой обучающихся одного возраста, постоянного состава, занятие по твердому расписанию и с единой для всех программой обучения. В этой форме представлены все компоненты учебно-воспитательного процесса: цель, содержание, средства, методы, деятельность по организации и управлению и все его дидактические элементы. Сущность и назначение урока в процессе обучения сводится к коллективно-индивидуальному взаимодействию преподавателя и обучающихся.

Функция урока как организационной формы обучения состоит в достижении завершенной, но частичной цели. Особенности урока обусловлены целью и местом каждого отдельно взятого урока в целостной системе учебного процесса.

Таким образом, урок многогранен и многопланов. Решая конкретные задачи в каждом отдельно взятом временном отрезке учебного процесса, урок является частью темы, курса учебной дисциплины и соответственно занимает свое место в системе учебного предмета и решает свойственные ему на данный момент дидактические цели.

Структура урока и формы организации учебной работы на нем в значительной степени определяют эффективность обучения и его результативность.

Процесс обучения эффективен лишь тогда, когда преподаватель правильно понимает единство функций каждого компонента в отдельности и его структурных взаимодействий с другими компонентами урока, когда он осознает, что каждый из компонентов дидактической структуры урока связан с предшествующими. При этом их последовательность на том или другом уроке может быть различной.

Указанный подход к структуре урока исключает шаблонность в проведении уроков, расширяет рамки творческого мастерства преподавателя при разработке методической подструктуры каждого в отдельности взятого урока.

Информационные технологии становятся неотъемлемыми компонентами любой профессиональной деятельности. Поэтому необходимо подготовить современного конкурентоспособного специалиста, обладающего информационными компетенциями, способного уверенно работать в развитой информационной среде.

Обладать компетентностью значит иметь определенные знания, определенную характеристику, быть осведомленным в чем-либо, а обладать компетенцией – значит обладать определенными возможностями в какой-либо сфере деятельности.

Формирование у обучающихся всех видов компетенций на уроках информатики происходит при использовании преподавателем активных и интерактивных методов обучения.

Суть интерактивного обучения состоит в том, что учебный процесс организован таким образом, что практически все обучающиеся оказываются вовлеченными в процесс познания. Совместная деятельность обучающихся в процессе познания означает, что каждый вносит свой индивидуальный вклад, идет обмен знаниями, идеями. Причем происходит это в атмосфере доброжелательности и взаимной поддержки.

Одним из интерактивных методов обучения является кейс-метод. Специфика дисциплины «Информатика и ИКТ» способствует построению межпредметных связей в образовательном процессе. На уроках информатики метод кейсов позволяет решать множество задач: развитие интереса к информационным объектам, формирование информационно-технологических и коммуникативных навыков организации и обработки информации, передачи информации, способствует социальной адаптации.

Основная часть

1 План проведения занятия

Дисциплина				«Информатика и ИКТ»
Курс	I курс
Раздел		Программно-технические системы реализации информационных процессов
Тема занятия						Дискретные модели данных в компьютере
Компетенции					учебно-познавательные, информационно-коммуникативные, общекультурные, социально-трудовые
Цели занятия:
образовательная						проверить степень усвоения обучающимися правил перевода чисел из одной системы счисления в другую, познакомить с основными правилами представления данных в компьютере, рассмотреть формы представления целых и вещественных чисел, сформировать представление у обучающихся о дискретных моделях представления текста, графической информации и звука;
развивающая						развивать логическое и критическое мышление обучающихся, расширять кругозор обучающихся, прививать интерес к предмету, развивать умение обобщать и синтезировать знания, планировать свою деятельность;
воспитательная						воспитывать внимательность, аккуратность, умение работать в группе, умение слушать партнера, формулировать и аргументировать свое мнение
Вид занятия			Урок изучения нового материала
Тип занятия						Комбинированное занятие
Оборудование						презентация, мультимедийный проектор, компьютер, перфокарты, раздаточный материал (кейсы материалов, опорные конспекты, сигнальные карточки)

Хронокарта занятия
1.	Организационный момент (проверка присутствующих, подготовка рабочих мест)	2 мин.
2.	Актуализация опорных знаний обучающихся	25 мин.
3.	Сообщение темы и целей занятий (объявление темы урока, постановка достижимых целей)	3 мин.
4.	Изучение нового материала (последовательное изложение по принципу «от простого к сложному»)	25 мин.
5.	Обобщение и систематизация изученного материала (выводы по основным вопросам темы)	30 мин.
6.	Заключительная часть занятия (подведение итогов занятия, выставление комментированных оценок). Рефлексия	3 мин.
7.	Сообщение домашнего задания	2 мин.

Актуализация опорных знаний обучающихся
1.	Проверка домашнего задания
2.	Работа с перфокартами
План изложения нового материала
1.	Главные правила представления данных в компьютере
2.	Целые числа в компьютере
3.	Вещественные (действительные) числа в компьютере
4.	Представление текста
5.	Представление графики
6.	Представление звука
Закрепление нового материала
1.	Воспроизведение и коррекция опорных конспектов
2.	Тестирование
Итог занятия. Домашнее задание
	Конспект, § 19

2 Конспект занятия

I.         Организационный момент

Приветствие. Проверка отсутствующих.

II.     Актуализация опорных знаний обучающихся

– На прошлом занятии мы рассмотрели тему «Системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую».

– Давайте вспомним правила перевода чисел. Как перевести число из десятичной системы счисления?

– Как выполнить обратный перевод?

Проверка домашнего задания

73₁₀ = 1001001₂ = 111₈ = 49₁₆

10110101₂ = 181₁₀

45₈ = 37₁₀

28₁₆ = 40₁₀

Работа с перфокартами

– А теперь поработаем с перфокартами (Приложение 1, 2, 3).

III.  Сообщение темы и целей занятий

– Сегодня мы продолжаем изучение раздела «Программно-технические системы реализации информационных процессов». Тема нашего занятия «Дискретные модели данных в компьютере».

– Перед нами «Корзина знаний», которая уже отчасти заполнена определяющими понятиями.

1.        Что такое информация?

2.        Что называют данными?

3.        Какие существуют виды информации?

4.        Что такое модель?

5.        Какая информация содержится в информационных моделях?

6.        Что такое компьютер?

– А теперь сформулируем задачи сегодняшнего урока.

– Итак, нам сегодня необходимо:

ü рассмотреть главные правила представления данных в компьютере

ü изучить формы представления целых чисел

ü изучить формы представления вещественных (действительных) чисел

ü рассмотреть модели представления текста, графической информации и звука.

IV.  Изложения нового материала

Главные правила представления данных в компьютере

– Если бы мы могли заглянуть в содержание компьютерной памяти, то увидели бы там примерно то, что изображено на рисунке. Рисунок отражает правило представления данных, которое назовем правилом № 1: данные в памяти компьютера хранятся в двоичном виде, т. е. в виде цепочек единиц и нулей. Связано это с тем, что удобно представлять информацию в виде последовательности электрических импульсов: импульс отсутствует (0), импульс есть (1).

Современный компьютер может хранить и обрабатывать данные, представляющие информацию четырех видов: числовую, текстовую, графическую, звуковую. Двоичный код, изображенный на рисунке, может относиться к любому виду данных.

Правило № 2: представление данных в компьютере дискретно.

Дискретное множество состоит из отделенных друг от друга элементов.

Информация может быть представлена в аналоговой или дискретной форме. При аналоговом представлении величина принимает бесконечное множество значений, причем ее значения изменяются непрерывно. При дискретном представлении величина принимает конечное множество значений, причем ее величина изменяется скачкообразно.

Например, положение тела на наклонной плоскости и на лестнице задается значениями координат X и У. При движении тела по наклонной плоскости его координаты могут принимать бесконечное множество непрерывно изменяющихся значений из определенного диапазона, а при движении по лестнице – только определенный набор значений, причем меняющихся скачкообразно.

Самым традиционным видом данных, с которым работают компьютеры, являются числа. ЭВМ первого поколения умели решать только математические задачи. Ряд чисел – это дискретное множество.

Текстовая информация тоже дискретна – состоит из отдельных знаков.

Примером аналогового представления графической информации может служить, например, живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно, а дискретного – изображение, напечатанное с помощью принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета.

Примером аналогового хранения звуковой информации является виниловая пластинка (звуковая дорожка изменяет свою форму непрерывно), а дискретного – аудиокомпакт-диск (звуковая дорожка которого содержит участки с различной отражающей способностью).

Правило № 3: множество представимых в памяти величин ограничено и конечно.

В математике ряд натуральных чисел бесконечен и не ограничен. С появлением в математике понятия отрицательного числа оказалось, что множество чисел не ограничено как «справа», так и «слева».

Любое вычислительное устройство (компьютер, калькулятор) может работать только с ограниченным множеством чисел, т.к. на индикаторном табло (экране) помещается определенное количество знаков.

Таким образом, мы рассмотрели главные правила представления данных в компьютере.

Работа по группам

Следуя нашему плану занятия, мы с вами, работая в группах, попробуем понять, как представляются в компьютере целые и вещественные числа, текст, графика и звук (Приложение 4).

V.      Закрепление нового материала

Каждая группа представляет результаты своей работы остальным обучающимся, а они по ходу выступления заполняют шаблоны (Приложение 5) и отвечают на вопросы.

– Проверим уровень освоения темы каждым из вас с помощью следующих заданий.

Тестирование

1.     Отрицательный знак числа обозначается:

A.    0

B.    1

C.    -

D.   +

2.     Дополнительный код отрицательного числа образуется:

A.    инвертированием разрядов числа

B.    вычитанием единицы из младшего разряда обратного кода числа

C.    прибавлением единицы к прямому коду числа

D.    прибавлением единицы к младшему разряду обратного кода числа

3.     Число 0,2501875 × 10⁷ представлено:

A.    в форме с плавающей точкой

B.    в форме с фиксированной точкой

C.    в нормализованной форме

D.   в произвольной форме

4.     Укажите мантиссу и порядок числа 0,1012 × 10^-7

A.    мантисса 1012, прядок 7

B.    мантисса 0,1012, прядок 7

C.    мантисса 1012, прядок 10

D.   мантисса 0,1012, прядок -7

5.     Отдельная точка изображения – это…

A.    пиксель

B.    растр

C.           примитив

D.   массив

6.     В системе RGB используются:

A.    4 базовых цвета

B.    3 базовых цвета

C.    2 базовых цвета

D.   5 базовых цветов

7.     Кодовыми таблицами являются:

A.    ASCII, Unicode, КОИ8

B.    ASC, K8

C.    Unicode, IICSA

D.   OSI, ПК866

8.     Частота дискретизации измеряется в:

A.    битах

B.    Герцах

C.    байтах

D.   секундах

VI.  Итог занятия. Рефлексия

– Какими понятиями дополнилась наша «Корзина знаний»?

Выставление оценок

– Понравилось ли Вам занятие? Что получилось лучше всего? Какое задание вызвало трудность?

– Оцените сегодняшнее занятие с помощью смайликов.

VII.        Домашнее задание

1. Выучить конспект

2. Получить представление чисел 98 и -98 в 8-разрядной ячейке памяти в формате со знаком

3. Представить числа 0,005089 и 1234,0456 в нормализованной форме в десятичной системе счисления

Заключение

Дидактическая структура урока является постоянной и в деятельности преподавателя выступает в виде общего предписания, общего алгоритма организации урока, а методическая подструктура обязывает его планировать конкретные виды деятельности.

При создании методического проекта урока преподаватель исходит из принципа оптимального достижения целей, где важную роль играют: создание мотивации, психологического комфорта, учет возрастных и индивидуальных особенностей обучающихся.

Использование кейсов при изучении информатики позволяет научиться организовывать обследования объекта, работать с входными и выходными данными, уметь понимать, создавать, анализировать и обрабатывать их, а также работать с неструктурированной информацией – ее поиском, проверкой, формализацией, обработкой и хранением. Внедрение кейс-метода при обучении информатике позволяет на практике реализовать компетентностный подход.

Таким образом, применение кейс-технологии стимулирует индивидуальную активность обучающихся, формирует позитивную мотивацию к обучению, уменьшает количество «пассивных» и неуверенных в себе обучающихся, обеспечивает высокую эффективность обучения развития будущих специалистов, формирует определенные личностные качества и компетенции.

Список литературы

1.     Семакин И.Г. Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 10 – 11 классов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013

2.     Байденко В.И. Базовые навыки (ключевые компетенции) как интегрирующий фактор образовательного процесса // Профессиональное образование и личность специалиста. М., 2002

3.     Бойко Т.Н. Использование кейс-технологии с целью активизации самостоятельной учебной деятельности студентов. http://www.ethicscenter.ru/ ed/school2/materials/apressyan6.html

4.     Зеер Э.Ф., Сыманюк Э.Э., Павлова А.М.. Модернизация профессионального образования: компетентностный подход: учеб. пособие. М.: Изд-во МПСИ, 2005

5.     Хуторской А.В. Ключевые компетенции и образовательные стандарты: доклад на отделении философии образования и теории педагогики РАО 23 апреля 2002. Центр «Эйдос» /http://www.eidos.ru/journal/2002/0423.htm

6.     Гусева И.Ю. Информатика в схемах и таблицах. – СПб: Тригон, 2012

7.     Нестандартные уроки информатики. Сборник. – Мурманск, ГМЦИТ, 2011

Приложение 1

Перфокарты I уровня

Приложение 2

Перфокарты II уровня

Приложение 3

Перфокарты III уровня

Приложение 5

Кейсы материалов

Приложение 6

Шаблоны опорных конспектов