Розділ 5. Розв’язування компетентнісних задач » Народна Освіта


Народна Освіта » Інформатика » Розділ 5. Розв’язування компетентнісних задач






Розділ 5. Розв’язування компетентнісних задач

У цьому розділі ви дізнаєтеся про:

5.1. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ КОМПЕТЕНТНІСНИХ ЗАДАЧ

1. З якою метою людина планує свою діяльність?

2. У якій послідовності пропонували вам розв’язувати задачі на уроках математики? А на уроках фізики?

3. Які алгоритми ви використовували під час створення графічних зображень, комп’ютерних презентацій?

ПОНЯТТЯ ПРО РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ В РІЗНИХ ГАЛУЗЯХ ДІЯЛЬНОСТІ людини

У школі ви часто розв’язували задачі. Найчастіше це було на уроках математики, де задача містила певне завдання, яке потрібно було виконати шляхом обчислень або розв’язування рівнянь.

Однак з інших навчальних предметів, як і в повсякденному житті, ви розв’язували задачі, що часто не передбачали обчислень. Наприклад:

• Підготуйте театралізований фрагмент «Вертепу» (мал. 5.1). Використайте у своєму виступі колядки й щедрівки, які вивчали на уроках української літератури або музичного мистецтва.

• Визначте, які із зображених електроприладів належать до нагрівальних.

• Складіть план і напишіть за ним твір-опис тварини, яка живе в лісах чи степах України, спочатку в художньому, а потім у науковому стилі. До творів доберіть заголовки.

• Створіть у різних формах подання інформаційні моделі об’єкта квітка з точки зору художника та письменника (мал. 5.2).

• Визначте, які шви використано в аплікації (мал. 5.3).

• Створіть вітальну листівку до свята (мал. 5.4).

Усі вищеперераховані задачі різні за складністю, за предметною областю, за засобами, які слід використати для їх розв’язування, за отриманими результатами тощо.

Спільним для них є те, що кожна з цих задач містить проблему, яку потрібно проаналізувати та розв’язати.

Проблема (грец. problema -задача, завдання) - теоретичне чи практичне питання, що потребує вирішення.

 

 

Компетентний (лат. competens — відповідний) - добре обізнаний у чомусь.

 

Певні навчальні задачі називають компетентнісними. Мета цих задач, як правило, сформувати в людини уміння використовувати набуті знання на практиці. Значна частина подібних задач не обмежується предметною областю одного навчального предмета, а передбачає застосування знань з інших галузей. Наприклад, вищенаведена задача на створення творів-описів тварин передбачає використання знань не тільки з предметної області «українська мова», але як мінімум ще з однієї -«природознавство».

Як правило, компетентнісні задачі передбачають пошук і відбір додаткових відомостей у різноманітних джерелах - друкованих (словники, довідники, підручники, енциклопедії, атласи, періодичні видання тощо) та електронних (комп’ютерні програми навчального призначення, електронні енциклопедії на оптичних носіях і в Інтернеті, веб-словники, електронні карти тощо).

АЛГОРИТМ РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

Під час розв’язування задач, незалежно від їх складності та предметних областей застосування, слід дотримуватися такого алгоритму:

1. Виконати змістовий аналіз формулювання задачі (виділення умови, даних, потрібних для розв’язування задачі, кінцевих результатів).

2. Знайти необхідні відомості.

3. Побудувати інформаційну модель.

4. Вибрати засоби опрацювання даних.

5. Опрацювати дані.

6. Подати результати розв’язування задачі.

Розглянемо виконання цього алгоритму на прикладі такої задачі: Розробіть схему маршруту одноденного походу, який планується здійснити у травні, для підготовки презентації з біології на тему «Типи

рослинних угруповань». Як основу схеми використайте файл із зображенням топографічної карти місцевості з позначеними точками початку

 

і кінця походу

 

(мал. 5.5) з масштабом 1:100 000. Укажіть на схемі:

а) маршрут походу;

б) загальну довжину маршруту;

в) місця для вивчення і фотографування рослинних угруповань різних типів;

г) місця зупинок і харчування.

 

2. Які відомості, необхідні для розв’язування задачі, потрібно знайти з

інших джерел або пригадати з вивченого раніше?

а) Що таке рослинне угруповання (джерело - підручники з біології, 6 клас)?

о Відповідь: «Рослинне угруповання - група взаємопов’язаних між собою рослин різних видів, які тривалий час зростають у певній місцевості з однорідними умовами життя»72.

б) Які рослинні угруповання є в Україні (джерело - підручники з біології)?

о Відповідь: ліси (хвойні, мішані, широколисті), луки, болота, степи.

в) Як позначаються рослинні угруповання на топографічних картах (джерела - підручники й довідники з географії)?

 

о Відповідь:

г) Де на карті розміщено позначки рослинних угруповань (джерело -зображення топографічної карти)?

о Відповідь: на карті позначено такі рослинні угруповання:

хвойні ліси - позначка близько 1 км на північний захід від місця початку маршруту;

мішані ліси - позначка близько 1 км на південний захід від озера Покійне;

широколисті ліси (дубові) - позначка близько 1 км на північний схід від місця кінця маршруту;

луки - позначки близько 0,5 км на південний схід від озера Покійне;

болота - позначки на південний захід від луків і біля озер на південь від населеного пункту Гута).

д) Яка максимальна тривалість і довжина пішого одноденного походу для учнів 7-го класу (джерела - нормативні документи МОН2, довідники з організації туристичних походів)?

о Відповідь:

тривалість 6-8 год;

- відстань одноденного переходу 12-15 км.

е) Який режим пішого походу рекомендовано для учнів 7-го класу (джерела - довідники з організації туристичних походів, рекомендації вчителів фізичного виховання чи досвідчених туристів)?

о Відповідь: тривалість переходів між зупинками - 40-50 хв, після чого відпочинок - 10-15 хв, приблизна довжина шляху, який можна пройти протягом одного переходу, - 1,5-2,5 км.

ж) Які умовні позначення будуть використані для створення схеми (джерела - малюнки в Інтернеті)? о Відповідь:

з) Яка довжина маршруту (визначається за вимірюванням відстані між зупинками відповідно до траєкторії руху та відомого масштабу карти)?

о Відповідь: трохи більше ніж 12 км.

3. За аналізом умови задачі та після визначення необхідних відомостей можна сформувати словесну інформаційну модель схеми маршруту нашого походу:

 

Маршрут починається на західній околиці населеного пункту Слоут

 

Перший перехід - початковий напрямок на захід, лісовою стежкою, довжина першого переходу близько 1 км; позначити місце для зупинки

 

і вивчення рослинного угруповання «хвойний ліс»

Другий перехід - напрямок на південь до перетину з ґрунтовою лісовою дорогою (близько 1 км) і далі на південний захід до виходу на луки

(близько 0,5 км); позначити місце для зупинки

 

і вивчення рослинного

 

 

угруповання «луки»

Третій перехід - напрямок на південний захід луками вздовж краю лісу до появи болотистої місцевості (близько 0,8 км); позначити місце для

зупинки

 

 

і вивчення рослинного угруповання «болота»

 

 

Четвертий перехід - напрямок на північний захід до перетину з ґрунтовою лісовою дорогою (близько 0,3 км) і далі в тому самому напрямку лісом ще близько 0,3 км; позначити місце для зупинки

 

і вивчення рос

 

линного угруповання «мішаний ліс»

 

 

ІГ ятий перехід - напрямок на південний захід до перетину з ґрунтовою лісовою дорогою і далі цією дорогою (всього близько 2,5 км); позначити

місце для зупинки

 

 

і харчування

 

Шостий перехід - далі - ґрунтовою дорогою (близько 2,5 км); позначити місце для зупинки

 

 

Сьомий перехід - напрямок на північ лісом (близько 1,8 км); позначити місце для зупинки

листий ліс*

 

і вивчення рослинного угруповання «широко

 

 

Останній перехід — напрямок на захід до кінцевого пункту маршруту (близько 1,8 км) у населеному пункті Гута.

Загальна довжина маршруту - трохи більше ніж 12 км.

4. Для подальшої роботи над створенням схеми маршруту нам потрібно визначити, які засоби для цього використаємо. Маючи графічний файл із зображенням топографічної карти, можна використати кілька вже відомих учням 7-го класу програм:

• графічний редактор, наприклад Paint;

• редактор презентацій, наприклад PowerPoint;

• текстовий процесор, наприклад Word,

• і навіть середовище створення та виконання алгоритмів Scratch.

5. Опрацювання даних. Залежно від обраної програми послідовність створення схеми маршруту відрізнятиметься. Один з можливих варіантів створення схеми описано нижче в рубриці Працюємо з комп’ютером.

6. Може також відрізнятися подання результатів розв’язування задачі. Так, створені в графічному редакторі та текстовому процесорі схеми будуть статичними, а за використання редактора презентацій або програми Scratch схему можна зробити анімованою. Одним з варіантів подання розв’язку цієї задачі є схема, наведена на малюнку 5.6.

 

Працюємо з комп’ютером

Створення схеми маршруту одноденного походу в редакторі презентацій

1. Запустіть на виконання програму редактора презентацій, наприклад PowerPoint.

2. Оберіть на ваш розсуд тему оформлення презентації.

3. На титульному слайді введіть заголовок презентації «Рослинні угруповання нашого краю» та підзаголовок - ваше прізвище та ім’я.

4. Виконайте Основне => Слайди => Створити слайд => Заголовок і об’єкт.

5. Уведіть заголовок слайда «Схема маршруту походу».

6. Уставте під заголовком малюнок з файлу карта-jpg з папки, яку вкаже вчитель, наприклад Розділ 5\Пункт 5.1.

і кінця маршруту

 

7. Уставте, використовуючи інструменти списку кнопки Фігури, зображення початку

відповідно до зразка (див. мал. 5.6).

 

відповідно до зразка (див. мал. 5.6).

 

 

8. Уставте, використовуючи інструменти списку кнопки Фігури, зображення зупинок

9. Намалюйте, використовуючи інструмент Мальована крива зі

списку кнопки Фігури, лінії маршрутів між місцями зупинок. Відформатуйте ці лінії за такими значеннями властивостей: колір ліній - червоний, товщина ліній - 1,5 пт, відповідно до зразка (див. мал. 5.6).

10. Уставте, відповідно до зразка (див. мал. 5.6), зображення для позначення місць вивчення рослинних угруповань і місця харчування з файлів фото.]р§ і KaBa.jpg з папки, яку вкаже вчитель, наприклад Розділ 5\Пункт 5.1.

11. Уставте в правому нижньому куті карти напис «Довжина маршруту близько 12 км». Колір літер, їх розмір і шрифт доберіть самостійно.

12. Згрупуйте всі графічні об’єкти слайда. Для цього виділіть усі графічні об’єкти та виконайте Формат => Групувати => Групувати.

13. Збережіть презентацію у вашій папці у файлі з іменем вправа 5.1.рріх.

Найважливіше в цьому пункті

Під час розв’язування задач потрібно дотримуватися такого алгоритму:

1. Виконати змістовий аналіз формулювання задачі.

2. Знайти необхідні матеріали і відомості.

3. Побудувати інформаційну модель.

4. Вибрати засоби опрацювання даних.

5. Опрацювати дані.

6. Подати результати розв’язування задачі.

Дайте відповіді на запитання

Що ви розумієте під поняттям задача? Який алгоритм розв’язування задач?

Які дії виконуються на етапі змістового аналізу формулювання задачі?

На підставі чого визначають, які матеріали та відомості потрібні для розв’язування задачі?

У яких формах може бути подано інформаційну модель задачі?

, Що впливає на вибір засобів опрацювання даних?

Які дії виконуються на етапі опрацювання даних?

, Від чого залежить вид подання результатів задачі?

Які засоби опрацювання даних з використанням комп’ютерів ви вивчили в 7-му класі?

Виконайте завдання

Побудуйте схеми маршруту одноденного походу за зразком (див. мал. 5.6) з використанням таких засобів: а·) графічного редактора, наприклад Paint; б·) текстового процесора, наприклад Word;

в*) середовища виконання алгоритмів Scratch з використанням руху виконавця з олівцем для малювання маршруту.

Створіть схему, яка ілюструє класифікацію бактерій за середовищем їх існування. Використайте для цього одну з комп’ютерних програм, яку вивчали в 5-7-х класах.

Створіть схему, яка показує зв’язок фізики з іншими науками. Використайте для цього одну з комп’ютерних програм, яку вивчали в 5-7-х класах.

Створіть, використовуючи одну з відомих вам комп’ютерних програм, структурну модель до теми «Механічний рух» з курсу фізики 7-го класу.

Створіть, використовуючи одну з відомих вам комп’ютерних програм, структурну модель до розділу «Материки» з курсу географії 7-го класу.

5.2. НАВЧАЛЬНІ ПРОЕКТИ

1. Наведіть алгоритм розв’язування задач з використанням інформаційно-комунікаційних технологій.

2. Що таке проект? На уроках з яких предметів ви ознайомилися із цим поняттям?

3. Що може бути результатом виконання проекту? Наведіть приклади реалізації власних навчальних проектів.

ПРОЕКТИ ТА СУЧАСНА ШКОЛА

З проектами ви часто мали справу на уроках української мови, трудового навчання, природознавства, біології, географії та інших. Результатом проекту повинен був стати реальний об’єкт у вигляді твору, есе, презентації, схеми тощо. Одним з проміжних результатів проектної діяльності

було створення інформаційної моделі. В одних випадках вона створювалась уявно без фіксації на якомусь матеріальному носієві, в інших, наприклад на уроках трудового навчання, інформаційна модель переважно створювалась у графічній формі - у вигляді малюнків, ескізів, креслень (мал. 5.7). За цією графічною інформаційною моделлю в подальшому створювався відповідний виріб.

Проекти, які реалізуються в школах, - це, як правило, навчальні проекти. їх особливістю є тісний зв’язок з умістом навчальних предметів, і вони мають на меті розвинути в учня навички пізнання дійсності, її дослідження. Проектні технології також передбачають розвиток здібностей самостійного конструювання об’єктів і їх моделей, умінь планувати свою діяльність, визначати можливі шляхи й засоби реалізації мети проекту.

У житті до досягнення певної мети можна йти різними шляхами. Так і в ході реалізації проектів - добір засобів і методів реалізації проекту залежить від учня, від його знань, його досвіду, від умінь знайти потрібні відомості та вдало їх використати (мал. 5.8). Це ті якості, які значно впливають на успішність особистості.

Ще однією особливістю навчальних проектів є те, що їх тему та основні завдання визначає (або допомагає визначати) учитель, він же керує їх реалізацією за відповідної самостійності учнів.

Реалізація проекту - це один зі способів розв’язування задач, і тому до нього можна застосовувати алгоритм, розглянутий у попередньому пункті. Особливістю є те, що в ході роботи над проектом може створюватися кілька інформаційних моделей.

Так, інформаційною моделлю, наприклад іграшки для новорічної ялинки, є її креслення, а інформаційною моделлю процесу виготовлення є відповідний алгоритм її створення та оздоблення учнем. Ще однією інформаційною моделлю може бути презентація розроблених проектів новорічних іграшок для учнів інших класів. Звичайно, що ці інформаційні моделі пов’язані - не можна розробити алгоритм виготовлення іграшки, не маючи уявлення, яку іграшку будуть створювати.

ПРОЕКТИ ТА ІНФОРМАТИКА

Реалізацію більшості сучасних навчальних проектів важко уявити без використання комп’ютерних програм. Вони можуть стати в пригоді учневі на різних етапах роботи над проектом відповідно до алгоритму розв’язування задач:

• змістовий аналіз формулювання задачі (визначення мети та завдань проекту);

• створення інформаційної моделі (розробка плану реалізації навчального проекту);

• пошук необхідних матеріалів і відомостей;

• вибір засобу опрацювання даних;

• опрацювання матеріалів (відомостей);

• вибір засобу подання результатів навчального проекту;

• захист проекту.

Розглянемо етапи роботи над проектом на прикладі проекту «Типи рослинних угруповань нашої місцевості», одним з етапів якого є розробка схеми маршруту одноденного походу, розглянута в попередньому пункті.

Загальна характеристика проекту

клас - 7 клас·,

навчальний предмет (предмети) - природознавство, біологія, географія, інформатика·,

розділи або теми програм із цих предметів: о природознавство, біологія - «Рослинні угруповання»; о географія - «Топографічні карти»;

о інформатика - «Текстовий процесор», «Графічний редактор», «Мультимедіа», «Редактор презентацій», «Моделювання»; термін здійснення - тиждень (орієнтовно 15-22 травня); хто залучений - усі учні 7-го класу;

перелік інформаційних джерел, що планується використати: о атлас рослинних зон України; о довідники-визначники рослин; о топографічна карта регіону; о матеріали Інтернету тощо;

перелік комп’ютерних програм, які планується використати: о текстовий процесор, графічний редактор, засіб перегляду зображень, редактор презентацій, табличний процесор, браузер, поштовий клієнт;

перелік обладнання та матеріальних засобів, потрібних для реалізації проекту - фотокамера, туристичне обладнання, проектор, екран, комп’ютер;

форма подання результатів - комп’ютерна презентація.

У навчальних проектах аналіз умови задачі є фактично визначення мети і завдань проекту. Наприклад, мета - дослідити наявність і розміщення різних рослинних угруповань в околицях міста (села).

Завдання для названого проекту можуть бути такі:

• визначити ознаки, які вказують на наявність того або іншого рослинного угруповання в околицях міста (села);

• за різними джерелами встановити місця розміщення різних рослинних угруповань в околицях міста (села);

• здійснити один або серію походів для вивчення місцевостей з різними рослинними угрупованнями;

• зробити серію фотографій сукупності рослин кожного з рослинних угруповань та їх представників;

• порівняти, наскільки відрізняється склад рослин у кожному з досліджених рослинних угруповань;

• зробити висновки щодо наявності та розміщення рослинних угруповань в околицях міста (села);

• оформити результати досліджень.

ПЛАНУВАННЯ ПРОЕКТУ

Для наочності подання всіх завдань проекту та подальшого планування реалізації кожного з них доцільно створити інформаційну модель проекту, наприклад з використанням структурної схеми в одному з графічних редакторів (мал. 5.9).

На основі завдань розробляється план реалізації проекту. Залежно від складності та тривалості проекту його план може бути коротким і схематичним або детальним і різноплановим.

План реалізації проекту повинен передбачати пошук потрібних відомостей. Наприклад, у нашому проекті необхідно визначити ознаки того або іншого рослинного угруповання, установити, у яких місцях в околицях міста (села) є рослинні угруповання, спланувати похід або серію походів з метою вивчення знайдених місць рослинних угруповань, фотографування окремих рослин і їх сукупності.

На наступному етапі реалізації проекту необхідно опрацювати отримані результати для підтвердження наявності певних рослинних угруповань і визначення представників угруповань, що в них ростуть. Наприклад, з довідників можна встановити, що в Україні в мішаних лісах росте сосна,

дуб, ялина, граб, береза, вільха, осика, ясень, липа, клен тощо. Ці дерева складають верхній ярус. Середній, підлісок, утворюють кущі - бузина, ліщина, ожина, шипшина, барбарис, чорниці тощо. Нижній ярус утворюють трав’янисті рослини (ряст, анемона, конвалія, фіалки тощо), папороті, мохи, гриби, лишайники. Якщо проаналізувати подану на малюнку 5.10 фотоілюстрацію, то можна визначити, що в цьому лісі ростуть: сосна, дуб, береза, осика. У підліску є горобина.

Нижній ярус лісу можна детальніше розглянути на малюнку 5.11. Його утворюють папороті, чорниці, конвалії, мохи тощо.

В інших місцях лісу зроблено фотографії представників його рослинного світу - бузини (мал. 5.12), квітучої ожини (мал. 5.13), барбарису (мал. 5.14), суниць (мал. 5.15).

Наявність вищенаведених рослин і їх взаємне розміщення є характерним для мішаного лісу, і тому можна стверджувати, що ліс, де зроблено ці фотографії, належить до рослинного угруповання «мішаний ліс».

За такою самою послідовністю можуть бути проаналізовані фотографії з інших місць. У ході аналізу можна використати довідники-визначники рослин, комп’ютерні програми для перегляду й опрацювання графічних зображень тощо.

Як уже зазначалося, результат виконання проекту планується подати у вигляді презентації про виявлені та досліджені рослинні угруповання. Презентація міститиме фотографії та відомості про рослинні угруповання - їх кількість і різноманітність в околицях міста (села), основні представники. Наприклад, як це подано на малюнку 5.16.

Презентація або інший документ, у якому підбиваються підсумки виконання проекту, повинні містити матеріали про результативність проекту - досягнення (не досягнення) мети, що ставилася на початку проекту, та якість реалізації відповідних завдань.

ЗАХИСТ ПРОЕКТУ

Завершальним і дуже важливим етапом роботи над проектом є його публічний захист, у ході якого відбувається презентація результатів реалізації проекту. Важливим є не тільки вміст самої презентації, але й чітке та зрозуміле подання відомостей про проект:

• назва та мета проекту;

• засоби, методи й шляхи, що були вибрані для реалізації проекту;

• які труднощі та проблеми трапилися учасникам проекту на шляху його реалізації;

• результати проекту;

• висновки, зроблені за результатами проекту;

• чи досягнута мета проекту?

Під час підготовки захисту проекту користуйтеся рекомендаціями щодо проведення презентації з використанням інформаційно-комунікаційних технологій, що містяться в Додатку 3.

Дайте відповіді на запитання

Чим відрізняються навчальні проекти від інших проектів? Які етапи реалізації проектів?

Для чого складають план проекту?

У яких формах може бути подано план проекту?

Як визначити перелік відомостей, які потрібно знайти для здійснення проекту?

На підставі чого робляться висновки про результативність того чи іншого проекту?

У яких формах може бути подано результати виконання проекту? Що впливає на вибір комп’ютерних програм для опрацювання матеріалів проектів?

Для чого здійснюється публічний захист проекту?

Що, як правило, відображається в презентації за результатами проекту?

Виконайте завдання

, Складіть у середовищі текстового процесора план проекту з географії «Утилізація побутових відходів».

, Визначте мету й завдання проекту з курсу географії:

а) Сучасна подорож природними об’єктами Північної Америки.

б) Дослідження топоніміки Північної Америки.

, Розробіть план навчального проекту з фізики «Визначення середньої швидкості нерівномірного руху».

, Визначте комп’ютерні програми, які можна використати на таких етапах реалізації проектів:

а) пошук потрібних відомостей;

б) опрацювання числових даних проекту та подання їх у вигляді графіків;

в) подання результатів проекту у вигляді анімованого зображення;

г) складання плану проекту.

. Створіть, використовуючи графічний редактор, структурну модель для проекту з курсу фізики 7-го класу «Розвиток судно- та повітроплавання».

Учнівські олімпіади з інформатики

 

Головою журі учнівської олімпіади з інформатики в Україні, починаючи з першої в 1988 році і до 2001 року, був дійсний член Національної академії педагогічних наук України, доктор педагогічних наук, заслужений діяч науки і техніки України Жалдак Мирослав Іванович.

М.І. Жалдак опублікував понад 250 наукових праць, серед яких підручник з інформатики для 7-го класу, посібники з використання інформаційних технологій на уроках математики, підручники для вищої школи з теорії ймовірностей та математичної статистики тощо.

Під керівництвом М.І. Жалдака розроблено та успішно використовується в школах України комп’ютерний програмний комплекс GRAN.

ПІДІБ’ЄМО ПІДСУМКИ РОЗДІЛУ 5

«Розв’язування компетентнісних задач, виконання навчальних проектів»

1. Алгоритм розв’язування задач з використанням інформаційно-комунікаційних технологій має вигляд:

 

2. Форми подання результатів розв’язування задачі:

3. Загальна характеристика проекту:

 

Це матеріал з підручника Інформатика 7 клас Ривкінд

 

Категорія: Інформатика

Автор: admin от 11-02-2017, 10:22, посмотрело: 1628