CC BY
12УДК 37
Сусуйкина А.А.
магистрант 3 курса Санкт-Петербургский государственный университет (г. Санкт-Петербург, Россия)
МЕТОДИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ УЧЕБНОГО МОДУЛЯ ПО ТЕМЕ «СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ» В РАМКАХ КУРСА ИНФОРМАТИКИ ДЛЯ 8 КЛАССА В МОДЕЛИ ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ
Аннотация: в статье дается последовательное представление тем, шагов обучения, и ключевых концепций, которые могут быть применены учителем при использовании учебного модуля по теме "Системы счисления" в курсе информатики для 8 класса.
Приводится описание подходов к оценке уровня понимания учащимися материала, включая возможные формы тестирования и практических заданий.
Приведенное обоснование в статье делает обучение более системным и ориентированным на достижение конкретных образовательных результатов, формирования гибких навыков.
Ключевые слова: гибкие навыки, персонализированная модель образования, система счисления.
В школьном курсе математики не придается большого значения рассмотрению вопроса связанного с раскрытием понятия систем счисления. Между тем, в информатике, для понимания представления чисел в памяти компьютера необходимо знание двоичной системы счисления, а также шестнадцатеричной и восьмеричной систем для записи адресов и содержимого памяти. Изучение этих концепций важно для формирования у обучающихся фундаментальных математических знаний в информатике и программировании.
В ранних учебниках информатики понятие системы счисления вообще не упоминается. Там только указывается, что вся информация в компьютере представлена в двоичной форме. В учебнике «Основы информатики и вычислительной техники» А.Г. Гейна, входящем во второе поколение учебников, на системы счисления уделяется наибольшее внимание. В этой книге есть отдельный раздел, посвященный системам счисления, в котором приводится следующее определение: «Система счисления - это способ записи чисел с использованием определенного набора специальных знаков (цифр)». В более позднем учебнике этих же авторов данное определение звучит так: «Способ записи чисел называется нумерацией или системой счисления».
Если рассматривать систему счисления как язык для представления числовой информации, то можно сказать, что вышеупомянутые определения касаются только алфавита, синтаксиса и семантики данного языка чисел. «Система счисления - это способ представления чисел и соответствующие ему правила для действий с числами». Под правилами для действий понимаются способы выполнения арифметических операций в рамках данной системы счисления. Эти правила можно назвать прагматикой языка чисел.
В результате изучения темы «Системы счисления» обучающиеся должны получить знания, умения и навыки, состоящие в списке требований к уровню подготовки выпускников образовательных учреждений основного общего образования (ООО) по информатике и информационным технологиям (ИТ) примерной основной образовательной программы образовательного учреждения основной школы.
Так, в примерной ФОП записано, что «к концу обучения в 8 классе у обучающегося будут сформированы умения ...записывать и сравнивать целые числа от 0 до 1024 в различных позиционных системах счисления (с основаниями 2, 8, 16), выполнять арифметические операции над ними».
В примерной ФОП (базовый уровень) -8 класс- в разделе 1 «Теоретические основы информатики» теме «Системы счисления» отводится 6 часов. На основе этой программы был разработан модуль «Системы счисления»
рассчитанный на 6 занятий и посвященный ключевому понятию математики -числу, а также системам счисления - способам записи чисел в виде удобном для прочтения и выполнения арифметических операций.
№ п/п Наименование разделов Количество часов
1 Непозиционные и позиционные системы счисления 1
2 Развернутая форма записи числа. Перевод целых чисел из десятеричной системы счисления в различные системы счисления 1
3 Перевод целых чисел из десятеричную систему счисления из различных систем счисления 1
4 Арифметические операции в различных системах счисления (сложение, вычитание) 1
5 Арифметические операции в различных системах счисления (умножение, деление) 1
6 Обобщение и систематизация знаний по теме «Системы счисления» 1
Основные цели модуля — это активизация самостоятельной и совместной деятельности обучающихся, а также углубление имеющихся у обучающихся знаний по предмету «Информатика» (тема «Системы счисления»), формирование основы научного мировоззрения в области информатики и развитии интереса к информатике, как науке.
Задачи модуля:
1) Расширить знания обучающихся о числе и способах его записи.
2) Познакомить обучающихся с различными системами счисления, их классификацией и историческими аспектами.
3) Развивать умение переводить числа из одной системы счисления в другую и выполнять арифметические операции в различных системах.
4) Формировать навыки выполнения арифметических операций с целыми числами в разных системах счисления.
5) Поддерживать интерес обучающихся к математике и информатике, развивать их способность самостоятельно приобретать и применять знания, развивать творческие и коммуникативные навыки, а также логическое и алгоритмическое мышление.
Основные темы, рассматриваемые в модуле, соответствуют ФГОС и
УМК.
КТП Непозици онные и позиционн ые системы счисления Разверну тая форма записи числа Двоичная система счисления. Арифмети ческие операции в двоичной системе счисления Восьмерич ная система счисления Шестнадцате ричная система счисления Обобщени еи систематиз ация знаний по теме «Системы счисления»
Разверну
тая
форма
записи
числа. Перевод
Перевод целых Арифмети Арифметиче Обобщени
Непозици целых чисел из ческие ские еи
Планиров ание в модуле онные и чисел из десятеричн операции в операции в систематиз
позиционн ые системы десятери чной системы ую систему счисления из различных системах счисления различных системах счисления ация знаний по теме
счисления счислени различных (сложение, (умножение, «Системы
я в систем вычитание) деление) счисления»
различн счисления
ые
системы
счислени я
Постановк
Задания модуля (обязатель а цели. Мотивиру ющие задания. Учебные задания уровня 2.0. Учебные задания уровня 2.0. Учебные задания уровня 2.0. Учебные задания уровня 2.0. Самостоят ельная работа
ные) Учебные задания уровня 2.0.
Задания модуля (по выбору) обязател Провероч ные задания уровня 2.0. Проверо чные задания уровня 2.0. Проверочн ые задания уровня 2.0. Проверочн ые задания уровня 2.0. Проверочны е задания уровня 2.0. Рефлексия и самооценка
ьные
Задания
модуля (по выбору) не обязател Провероч Презент Проверочн Проверочн Проверочны е задания уровня 3.0. Презентац
ные задания уровня 2.0. ация заданий 3.0 ые задания уровня 2.0 3.0 ые задания уровня 3.0. ия заданий уровня 4.0.
ьные
Уровень 2.0: На этом уровне учащийся осваивает материал, способен объяснить значения терминов, предоставлять аналогичные примеры, и выполнять действия по образцу, включая применение формул и алгоритмов.
Уровень 3.0: Этот уровень описывает достижение целевого результата, который включает анализ и понимание, применяемые в различных контекстах, а также синтез нескольких элементов знаний.
Уровень 4.0: На более высоком уровне достижения ученик занимается исследованиями, проектированием, и переносит усвоенные знания в различные области. Это включает синтез разнообразных тем и междисциплинарных умений с акцентом на практическое применение знаний.
Модуль охватывает следующие темы: историю числа, различные системы счисления и их основания, арифметические операции, совершаемые в этих системах с целыми числами, использование смешанных систем счисления, а также методы перевода целых чисел из одной системы счисления в другую и перевод чисел в десятичную систему.
Важно, что обучающиеся самостоятельно выбирают тот или иной уровень шкалированной учебной цели разработанной для этого модуля
Выбор целей - задает большое разнообразие учебных траекторий, обучающихся при изучении материала модуля, позволяет каждому восьмикласснику рассматривать тему в своем темпе.
Изучая теоретическую часть учебного модуля, обучающиеся приобретают умения, описанные во ФГОС ООО в перечне метапредметных результатов: «умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно- следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы» и «смысловое чтение»
В ходе решения предложенных в модуле задач ученик учится находить нужную для этого информацию, анализировать, принимать решения, приобретает практический навык ведения исследовательской работы. Такая учебная деятельность соответствует одному из требуемых ФГОС метапредметных результатов освоения ООП ООО - «умению самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач»
Задачи, предложенные модулем, привлекательны, имеют практическую направленность и требуют серьезных усилий для решения. Это стимулирует учеников проявлять больше интереса к учебному процессу и проверять свои математические и информационные навыки.
Для текущего контроля усвоения материала: используются проверочные работы, включая в них дифференцированные задания.
В модуле применяются следующие формы оценивания выполнения заданий:
самопроверка учащимся по ключам, проверка учителем, автоматическая проверка,
проверка работы одноклассником (взаимопроверка). Формы оценивания указаны в каждом задании модуля. Итоговый контроль - в виде разно уровневой работы. После прохождения модуля, обучаемые (овладеют следующими предметными умениями) смогут:
раскрывать смысла изучаемых понятий (полное разъяснение значений изучаемых понятий, освещение смысла и содержания рассматриваемых терминов).
выявлять различия в позиционных и непозиционных системах счисления (анализ и выявление отличий между позиционными и непозиционными системами счисления, обозначение различий в подходе и структуре этих систем)
пояснять на примерах различия между позиционными и непозиционными системами счисления,
выявлять общее и различия в разных позиционных системах счисления, записывать и сравнивать целые числа от 0 до 1024 в различных позиционных системах счисления (с основаниями 2, 8, 16), выполнять арифметические операции (сложения и умножения) над целыми числами от 0 до 1024 в различных позиционных системах счисления (с основаниями 2, 8, 16).
Возможные трудности:
Недостаточная математическая подготовленность обучающихся.
Использование калькулятора вместо устного счета, для перевода чисел из одной системы счисления в другую
Непривычность, для обучающихся, двоичной, восьмеричной, шестнадцатеричной формы представления чисел
Использование учебного модуля «Системы счисления» позволит совершенствовать эффективность учебного процесса для каждого обучающегося, повысить мотивацию и облегчить достижение образовательных результатов.
Кроме того, учебный модуль (систему заданий) по разделу «Системы счисления» учебного предмета «Информатика» в 8 классе, обеспечит школьников качественными и полными знаниями о системах счисления, будет способствовать формированию практических приемов решения задач, что будет способствовать личному развитию учащихся через овладение и развитие навыков анализа и критического мышления.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Казакова, Е.И. Совместная работа над учебным модулем: методическое пособие / Е.И. Казакова и др. - Москва: СБЕРКЛАСС, 2022. - 73 с.;
2. Казакова, Е.И. Шкалирование учебных целей в персонализированной модели образования: методическое пособие / Е.И. Казакова. - Москва: АНО «Платформа новой школы», 2019. - 48 с.;
3. Казакова Е. И., Ермаков Д. С., Кириллов П. Н., Корякина Н. И., Янкевич С. А. Персонализированная модель образования: методическое пособие / АНО «Платформа новой школы», - М., 2019. — 36 е.;
4. Высоцкая Е. и др. Культура персонализированного образования // СБЕРКЛАСС/ [Электронный ресурс];
5. Высоцкая Е. и др. Персонализированное образование: просто и наглядно // СБЕРКЛАСС/ [Электронный ресурс];
6. Высоцкая Е. и др. Развитие мягких навыков на платформе «СБЕРКЛАСС» // СБЕРКЛАСС/ [Электронный ресурс];
7. Ермаков, Д. С. Персонализированная модель образования: развитие гибких навыков // Образовательная политика. 2020. №1 (81). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/personalizirovannaya-model-obrazovaniya-razvitie-gibkih-navykov (дата обращения: 02.10.2023);
8. Кириллов П. Н., Корякина Н. И. Школа возможностей: индивидуальные траектории развития // Образовательная политика. 2019. №3 (79). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/shkola-vozmozhnostey-individualnye-traektorii-razvitiya (дата обращения: 02.10.2023);
9. Модули на Школьной цифровой платформе;
10. Организация учебного процесса в ПМО. Методические рекомендации;
11. Персонализированная модель образования с использованием цифровой платформы. - Москва, 2020;
12. https://old.sberclass.ru
Susuikina A.A.
Saint Petersburg State University (Saint Petersburg, Russia)
METHODICAL DESCRIPTION OF EDUCATIONAL MODULE ON TOPIC «NUMBER SYSTEMS» IN FRAMEWORK OF COMPUTER SCIENCE COURSE FOR 8TH GRADE IN PERSONALIZED LEARNING MODEL
Abstract: the article provides a consistent presentation of the topics, learning steps, and key concepts that can be applied by a teacher when using an educational module on the topic of "Number systems" in a computer science course for 8th grade.
Keywords: flexible skills, personalized education model, number system.
