Проблемное обучение – это система развития учащихся в процессе обучения, в основу которой положено использование учебных проблем в преподавании и привлечение школьников к активному участию в решении этих проблем.
Под учебной проблемой понимают задачу, вопрос или задание, решение которых нельзя получить по готовому образцу; в этом случае от ученика требуется проявление самостоятельности и оригинальности в самом подходе к решению этих задач и заданий.
Главная цель проблемного обучения – это при минимальных затратах времени получить максимальный эффект в развитии мышления и творческих способностей учащихся.
При изучении очередной темы компьютер позволяет продемонстрировать в привлекательном виде результаты решения типичных задач, относящихся к данной теме, и тем самым заинтересовать учащихся (рис. 1).
При изучении команд ввода предлагается запрограммировать диалог с компьютером. При составлении и введении программы диалога в компьютер закрепляются знания по теме “Переменные” и отрабатывается новая тема.
Перед изучением темы “Команда условного перехода”, ребятам предлагается игра “Угадай число” (правила: число в интервале от 0 до 10 и число попыток не ограничено). Эту программу лучше всего сохранить и использовать в дальнейшем при изучении цикла.
Тема “Циклы”. Здесь демонстрируется программа “Движение спутника вокруг Земли”. В ходе работы у учащихся возникают различные вопросы: “Можно ли заставить спутник повторить движение не один раз?”, “Можно ли использовать еще один цикл для повтора движения?”. Тем самым, сама проблема побуждает ребят к получению новых знаний.
При изучении темы “Датчик случайных чисел” перед ребятами ставится проблема “Как изобразить на экране монитора звездное небо?”. Ребята предлагают различные методы решения данной проблемы, в результате всего предложенного приходим к выводу, что необходима специальная функция случайного числа.
В изучении команд подпрограммы, учащимся предлагается анкета “Не обмани себя”. Ребята отвечают на вопросы, тестируют себя. Затем им предлагается запрограммировать эту анкету. Составляя программу, учащиеся наглядно видят, что несколько строк повторяются неоднократно, и у них возникает вопрос “Можно ли их записать отдельной программой и обращаться в нужный момент?”. Учащиеся сами видят необходимость ввода новых команд, которые облегчат работу.
Ниже предлагается разработка урока.
Тема: Формула целого случайного числа.
Цель урока: ввести понятие датчика случайных чисел, функции целого числа; научить применять формулу при решении различных задач.
Ход урока:
В начале урока повторяется ранее пройденный материал.
Затем на компьютере демонстрируется программа “Звездное небо” (цветное на одном компьютере, черно – белое на другом). Перед ребятами ставится проблема: “Как получить данное графическое изображение?”
Составляем модель задачи. Определяем набор команд необходимых для решения данной задачи.
Учащиеся пробуют составить программу, при составлении они приходят к выводу:
– использовать только команду PSET нерационально;
- используя структуру цикл, мы построим нужное количество точек, но координаты этих точек будут одинаковые.
Вместе с учащимися делаем вывод, что Х и У должны быть любыми и составляем программу, пропуская строки для Х и У:
10 screen 7
20 for i=1 to 400
30 x =
40 y=
50 pset(x,y),1
60 next i
Таким образом, возникла необходимость ввода понятия датчика случайных чисел.
На доске записывается функция RND(1). Демонстрируется шкала от 0 до 1, задаются вопросы:
- сколько чисел в интервале от 0 до 1, какие они?
- подходят ли они для построения точек?
- как можно увеличить интервал до 10, 30, 100 и т.д.?
- как получить интервал, например, от 30 до 50?
Учащиеся делают записи в тетради:
RND(1)– функция случайного числа в интервале от 0 до 1;
Для изменения правой границы интервала, достаточно умножить функцию на нужное число. Например, чтобы получить интервал от 0 до 50, необходимо RND(1)*50;
Чтобы изменить обе границы интервала, умножаем RND(1) на число, являющееся разностью чисел границ интервала и прибавляем число, являющееся левой границей интервала. Например, интервал от 30 до 75 – RND(1)*45+30;
Следующий этап урока, ввод функции целого числа.
Учитель задает наводящие вопросы: “Итак, мы с вами знаем как получить случайные числа из любого интервала. Но какие они? Целые или нет? Какие числа нам нужны для построения точки?”
На доске (лучше на компьютере) записывается следующая строка:
PRINT RND(1)
Run
На экране:
.07654
Затем изменяем строку:
PRINT RND(1)*35
Run
На экране:
34.564728
Напоминаем правило построения точки. Какие координаты можно использовать. Вводится понятие функции целого числа INT(x).
Например, INT(4.5)=4
INT(.999)=0
Записываем целое случайное число в интервале от 0 до 50:
INT(RND(1)*50)
Получившуюся формулу можно присваивать любой вещественной переменной.
Подводим итог.
Мы получили формулу целого случайного числа:
A= INT(RND(1)*…), где в место “…” ставится число.
В заранее составленную программу с пропущенными строками, вписываем формулы для координат Х и У:
10 screen 7
20 for i=1 to 400
30 x = int (rnd(1)*320)
40 y= int (rnd(1)*240)
50 pset(x,y),1
60 next i
Для самостоятельной работы предлагается получить на экране монитора цветное звездное небо.
10 screen 7
20 for i=1 to 400
30 x = int (rnd(1)*320)
40 y= int (rnd(1)*240)
45 с= int (rnd(1)*16)
50 pset(x,y),с
60 next i
Итог урока: поставленная проблема породила вопросы учащихся и создала ситуацию, побуждающую ребят к получению новых знаний