Конспект урока информатики по теме "Информационная технология решения задач"

Разделы: Информатика

Цели и задачи урока:

  • познакомить учащихся с информационной технологией решения задач, в том числе изобретательских;
  • создание условий для развития познавательных навыков: детализировать и интерпретировать вопрос;
  • структурирование информации, исключать несущественную и несоответствующую информацию, сделать вывод о нацеленности данной информации на решение конкретной проблемы, обосновать свои выводы, для развития коммуникативных качеств;
  • создание положительной мотивации к изучению последующей темы “Алгоритмизация и программирование” и к учению в целом.

Оборудование:

  • компьютерная презентация по теме урока (содержание каждого слайда подробно описано в конспекте урока),
  • раздаточный материал с текстами изобретательских задач (по количеству учащихся) (Приложение 2).

Ход урока

Этап урока Деятельность учителя Деятельность учеников, их предполагаемые ответы
1. Организационный этап. Приветствует учеников, отмечает отсутствующих в журнале. Приветствуют учителя.
2. Изучение нового материала.    
a. Целеполагание На экране слайд с формулировкой темы урока. Учитель предлагает поставить уточняющие вопросы к теме урока. Почему технология называется информационной?

Из каких этапов состоит эта технология?

Для чего нужно знать указанную технологию?

Как связаны между собой технология решения задач и моделирование?
б. Интерпретация вопроса. Прежде всего, попробуем разобраться, для чего нам нужно владеть информационной технологией решения задач.

На экране слайд с толкованием слов “задача” и “технология” (Толкования приведены по “Толковому словарю русского языка” С. И. Ожегова)

Прочтите толкования слов, укажите какое толкование слова “задача” подходит к теме урока, и попробуйте объяснить, о чем мы будем говорить сегодня на уроке?

На экране слайд с текстом “Профессиональная деятельность – деятельность, направленная на решение определенных задач в сфере материального и духовного производства, требующая специальных знаний и умений”

На уроках обществознания вы говорили о разных видах деятельности, в том числе и о профессиональной деятельности. Давайте вспомним, в чем она заключается, и оценим, насколько важен для нас вопрос о технологии решения задач.

 Выполняют предложенное задание. Объяснение может звучать примерно так: будем говорить о методах, способах решения упражнений, требующих расчетов, умозаключений, сложных вопросов, проблем.

Читают текст.

Поскольку всем нам придется осуществлять профессиональную деятельность, а она связана с решением тех или иных задач, то знать способы и методы их решения необходимо.
в. Изложение нового материала. На экране появляются элементы схемы [ 2] , см. <Рисунок 1>. Далее указываются номера появляющихся элементов схемы и пояснения к ним.

Итак, решение задач начинается с выбора объекта для изучения. (Элемент 1)

На предыдущем уроке мы говорили о том, что при изучении реальных объектов, процессов мы заменяем их моделями, которые можно изучить уже имеющимися средствами. С чего начинается построение модели?

 Ведут записи в тетрадях.

С выбора цели моделирования
г. Проверка знания предыдущего материала. Какие цели моделирования можно поставить, и какого типа модели мы получим? Если модель нужна для того, чтобы понять, как устроен объект (протекает процесс, происходит явление), какова его структура, свойства, законы развития и функционирования, взаимодействия с окружающим миром, то это понятийная модель.

Если модель нужна для того, чтобы определить наилучшие способы управления объектом или процессом, то это управленческая модель.

Если модель нужна для того, чтобы прогнозировать прямые и косвенные последствия функционирования или развития процесса, явления –прогностическая модель. [ 3]

  Итак, следующий этап – выбор цели моделирования. (Элемент 2)

Давайте вспомним, что такое модель?

Следующий этап в построении модели… (Элемент 3)

 Модель это соответствующее целям моделирования и сохраняющее существенные свойства объекта представление некоторого объекта (процесса, явления) другим объектом (процессом, явлением), которое может быть изучено уже имеющимся инструментарием той или иной науки.

Упрощение объекта, чтобы оставить существенные для данной задачи свойства объекта.
  После того, как упростили объект, его нужно каким-либо образом описать (Элемент 4) и в результате получаем модель (Элемент 5), чаще всего информационную. Какие виды информационных моделей по способу описания вы знаете? По способу описания информационные модели бывают дескриптивные на естественном, формализованном и формальном языках, наглядные: например, рисунки, фотографии; и смешанные - таблицы, схемы. [ 3]
  Поскольку мы строим модель, чтобы изучить уже имеющимися инструментами той или иной науки, то следующий этап – выбор метода исследования (Элемент 6). С помощью выбранного метода модель изучают и получают решение поставленной задачи. Если для решения задачи была построена математическая модель, то для исследования модели, проведения расчетов можно использовать компьютер. Но вы помните о том, что компьютер не умеет “думать”, а лишь выполняет программу. Поэтому прежде чем компьютер выполнит расчеты, необходимо сначала разработать алгоритм, а затем перевести его на язык программирования и получить программу. (Элемент 7) Далее написанную программу необходимо отладить и протестировать (элемент 8) и лишь потом компьютер выполнит необходимые расчеты. (Элемент 9) Затем следует проанализировать полученные результаты. Если они соответствуют экспериментальным или полученным другим способом и считающимися эталонными данным, то задачу можно считать решенной, в противном случае необходимо искать ошибку или неточность в решении. Это может быть связано с неудачным выбором метода исследования или с ошибками, сделанными на этапе упрощения объекта при построении модели.

Таким образом, решение любой задачи складывается из таких этапов как построение модели, исследование модели методами той или иной науки и с которыми вы знакомитесь на уроках в школе и в дальнейшем при получении профессиональных знаний. Если вы хотите привлечь компьютер для решения задачи, то необходимо уметь составлять алгоритмы и программировать. Этому мы будем учиться при изучении следующего раздела “Алгоритмизация и программирование”

Как вы думаете, почему технология названа информационной?

  
    Данная технология может быть использована (полностью или частично) для решения задач из любых областей знания, одним из важнейших этапов является моделирование, а это информационный процесс, поэтому технологию можно назвать информационной. На каждом этапе технологии осуществляются действия, связанные с поиском, обработкой, хранением, приемом, передачей информации, поэтому технологию можно назвать информационной.
  Любая технология, в том числе и технология решения задач, это инструмент для получения гарантированного результата. С другой стороны, решение задач связано с созданием новой информации, то есть является творческим процессом, тесно связанным с изобретательской деятельностью. Анализируя патентные фонды, Генрих Альтшуллер выявил общие закономерности в основе многих изобретений. На этих законах была позднее построена Теория Решения Изобретательских Задач – ТРИЗ, разработан алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ).

На экране появляется слайд с обобщенным алгоритмом решения изобретательских задач. Текст приведен ниже.

  • Выявите противоречие.
  • Сформулируйте идеальный конечный результат (ИКР).
  • Оцените ресурсы.
  • Примените принципы и приемы решения изобретательских задач.
  • Проанализируйте полученное решение. [4]
 
  По каждому пункту алгоритма учитель дает краткие комментарии. (Приложение 1) Записывают алгоритм в тетрадях.
3. Закрепление. В качестве закрепления можно предложить учащимся решить несложную изобретательскую задачу с использованием алгоритма. Форма работы – учебный мозговой штурм (УМШ). (Технология УМШ [1] описана в Приложении 3)

Противоречие и идеальный конечный результат целесообразнее сформулировать совместно, используя обобщенные формулировки.

Если кто-то из вас заинтересовался решением изобретательских задач, то рекомендую посетить сайт www.trizland.ru здесь вы найдете информацию о ТРИЗ, а также сможете принять участие в марафоне по решению изобретательских задач.

  
     
4. Итог урока.

5. Домашнее задание

 Не за горами то время, когда вы, получив профессию, будете решать профессиональные задачи. Какую бы профессию вы не выбрали, помните, что в любом деле есть место для творчества. Хочется надеяться, что знания, полученные вами сегодня на уроке, пригодятся в вашей будущей профессиональной деятельности. Дерзайте, и у вас все получится, но не забывайте, что успех приходит лишь к тому, кто много трудится, а потому – домашнее задание:

конспект – знать;

* решить задачу с использованием АРИЗ (по выбору).

Задание отмеченное * предназначено для желающих.

  

Список литературы.

  1. А. Гин “Приемы педагогической техники” - М.: “Вита-пресс”, 2002 г., с. 32-37.
  2. А. П. Шестаков “Введение понятий “модель”, “моделирование”. Этапы компьютерного математического моделирования. Подходы к классификации моделей”// газета “Информатика” издательский дом “Первое сентября”, 2002 г., № 34, с. 6-12
  3. А. Г. Гейн “Обязательный минимум содержания образования по информатике: и в нем нам хочется дойти до самой сути”// газета “Информатика” издательский дом “Первое сентября”, 2005 г., № 2, с. 7.
  4. Материалы сайта www.trizland.ru