Naučit se programovat od nuly – průvodce krok za krokem pro začátečníky. Deset kroků od čajové konvice k profesionálnímu programátorovi. Počítačové programy pro základní školy
Je známo, že možnosti využití počítačů ve vzdělávacím procesu jsou velmi rozmanité. Lze jej použít k modelování jevů nebo studovaných systémů, k realizaci výukových her, k provádění výpočtů, k úpravě textů, jako různé druhy simulátorů a také jako nástroj pro automatizaci návrhu, programovatelné řízení experimentů, jako vyhledávání informací nebo expert systém a konečně jako prostředek praktické výuky výpočetní techniky a samotného programování. Zároveň je zvláště zajímavé využití počítače jako univerzálního didaktického prostředku použitelného pro výuku jakýchkoliv znalostí.
Myšlenka učit se pomocí počítače existuje již dlouhou dobu. První pokusy se datují do konce 50. let. V té době již bylo možné „komunikovat“ mezi člověkem a počítačem prostřednictvím telegrafního stroje-dálnopisu používaného jako vstupně/výstupní zařízení. Správně naprogramovaný počítač si do paměti ukládá text požadavku napsaný osobou na dálnopisné klávesnici a po dokončení zadávání tohoto textu provede jeho analýzu a vytiskne na dálnopis předem připravenou odpověď, nebo odpověď vytvořenou z vhodné prvky textu. Nebo jednodušeji – počítač vydá text otázky nebo podmínky úkolu na dálnopisu a čeká na zadání odpovědi z klávesnice, která je poté porovnána s existujícím standardem, aby se získalo hodnocení: pravda/nepravda. Od té doby probíhá po celém světě nepřetržité vědecké hledání řešení problému efektivního a levného způsobu výuky pomocí počítače.
výukový program informatiky
V 70. letech se odborníci z University of Illinois pokusili vyřešit problém vysokých nákladů. Jejich úsilí vytvořilo supersystém PLATOIY, který udivoval svými technickými možnostmi. Každý student zde již nebyl vybaven dálnopisem, ale pohodlným terminálem s plazmovým displejem, který poskytoval výstup libovolného textu, grafiky a barevných rámečků z mikrofiše za doprovodu zvuku. Kalkulace pro nízkou cenu systému se nenaplnily a po testování v podmínkách výuky školních předmětů se ukázala složitost, didaktická neefektivnost a pracnost přípravy výukových materiálů. Tvorba počítačových výukových systémů nabrala široký rozsah a v souvislosti s tím se začalo hovořit o revoluci ve vzdělávání. Ve skutečnosti ale vyvinuté systémy neměly na praxi výuky zásadní vliv a žádný z nich se nedočkal výraznějšího uplatnění: systémy vznikaly samy a lidé se učili prostřednictvím knih a přednášek. S příchodem masové výroby levných a snadno použitelných mikropočítačů nyní informatizace postupuje rychlým tempem z kvantitativního hlediska.
Koncem 80. let vytvořila problémová laboratoř elektronických počítačů na Moskevské státní univerzitě mikropočítačový školicí systém „Mentor“. Tento systém je určen pro výuku předmětů teoretického charakteru na vysokých školách, odborných učilištích, středních školách, střediscích školení, rekvalifikace a dalšího vzdělávání personálu v podnicích. Typická verze systému je navržena tak, aby trénovala až 32 studentů současně, obsluhovaných jedním mikropočítačem. Systém je jednoduchý a snadno použitelný, nevyžaduje speciální školení učitelů a je vhodný pro studenty. Veškerá komunikace s počítačem probíhá podle pokynů a kontroly z jeho strany. Systémové vybavení zahrnuje univerzální mikropočítač, displej s klávesnicí, pružný magnetický disk nebo magnetickou pásku, tiskárnu, specializované zařízení pro propojení studentů a učitelů s počítačem včetně mini terminálů, napájecí zdroje pro mini terminály a ovladač pro jejich spárování s mikropočítačem, kabelovým systémem . Systémový software se skládá z pěti částí. Tři části: „Školení“, „Zkouška“, „Test“ poskytují příležitost vést příslušné kurzy. Existují další dva servisní subsystémy - příprava řídicích informací a zpracování protokolů. Software je implementován a funguje ve strukturovaném programovacím dialogovém systému, který po jeho prvotním načtení zajišťuje veškerou další práci. Pomocí příkazů zadávaných z klávesnice se nahraje požadovaný subsystém a zadají se řídicí informace. Systém pak funguje bez přístupu k externí paměti. A teprve na konci lekce podle zadaných příkazů protokol vytiskne a (nebo) zaznamená do archivu. Funkční algoritmy hlavních subsystémů jsou navrženy tak, aby poskytovaly řízení školení a zkoušek či testů bez ohledu na konkrétní obsah vzdělávacích materiálů, tzn. vhodné pro automatizované třídy ve všech předmětech. Úkolem subsystému „Školení“ je poskytnout výukové materiály rozdělené do sekcí a ke každé části přiřadit cvičení, v případě nesprávných odpovědí je studentovi předán certifikát vysvětlující podstatu chyby a odkazující na požadovaný odstavec návodu; text. V některých případech jsou předepsána další cvičení. Pokud jsou všechny otázky v sekci úspěšně zodpovězeny, student pokračuje ve studiu další sekce. V případě nesprávné odpovědi se vraťte do předchozí sekce nebo odešlete vyučujícímu. Subsystémy „Zkouška“ a „Test“ jsou určeny ke kontrole znalostí a dovedností. V režimu „Zkouška“ dostává student od učitele sadu sekcí, ve kterých dostává učitelem stanovený počet cvičení s omezeným počtem pokusů o odpověď. Správné odpovědi jsou potvrzeny a nesprávné jsou odmítnuty, ale certifikáty se nevydávají. „Test“ se od „zkoušky“ liší tím, že každý student odpoví na všechny otázky ve vzdělávacím materiálu a má pouze jeden pokus o odpověď. Odpovědi nejsou potvrzeny ani vyvráceny. Všechny práce studentů jsou evidovány. Vzdělávací a metodické vybavení je nejméně fixní a nejvíce otevřené expanzi a rozvoji. Přísně jsou definovány pouze formáty a pravidla pro tvorbu vzdělávacích materiálů. Neexistují žádná omezení týkající se témat a obsahu vzdělávacích materiálů, stejně jako metod nebo výukových technik, s výjimkou nutnosti vyjádřit se formou výběru z více možností.
V období od roku 1991 do roku 1994 uspořádal Ruský výzkumný ústav informačních systémů na pokyn Státního výboru pro vysoké školství Ruska čtyři soutěže „Elektronické učebnice“. V důsledku těchto soutěží fond RosNII IS nashromáždil více než 150 počítačových školicích programů připravených k distribuci na IBM PC a kompatibilních s nimi. Mezi těmito programy lze rozlišit tyto hlavní skupiny: instrumentální systémy, aplikační balíčky, vzdělávací balíčky. Nástrojová prostředí jsou navržena pro vytváření počítačových tréninkových programů. Snižují pracnost při vytváření těchto programů a zároveň usnadňují učitelům, kteří nejsou kvalifikovanými programátory, účast na vývoji programu. Příklady domácích instrumentálních prostředí zahrnují systémy jako „Adonis“, „Urok“, „Aosmikro“, „Scenario“ atd. Nevýhodou těchto systémů je jejich vysoká cena. Kromě toho je pro efektivní využití přístrojových systémů nutné přilákat stabilní skupinu specialistů, což vytváří určité potíže. Tréninkové programy lze vytvářet na základě aplikačních balíčků, které umožňují převádět matematické výrazy, provádět výpočty, sestavovat grafy, zpracovávat experimentální data atd. Ve srovnání s prostředími nástrojů jsou balíčky aplikací levnější, univerzálnější a dostupné širokému spektru uživatelů. Alternativou k aplikačním balíčkům jsou školicí balíčky.
Katedra obecné fyziky Novosibirské státní univerzity začala používat počítače při přednáškách asi před 10 lety. Od roku 1992 zde probíhá vývoj směřující k vytvoření univerzálního automatického komplexu určeného pro přednáškové ukázky. Komplex zahrnuje osobní počítače, video zařízení, TV monitory a software. K dnešnímu dni již byl vytvořen model takového komplexu a je v provozu.
Moderní metody počítačového školení znamenají aktivní interakci mezi studentem a uživatelem s tréninkovým programem. V tomto případě se využívá celá škála schopností moderního osobního počítače nebo pracovní stanice - text, obraz, zvuk, video, sjednocené pod pojmem "multimédia".
Významného pokroku v této oblasti bylo dosaženo v souvislosti s rozvojem rozsáhlého projektu World Wide Web (WWW, W3), který kombinuje multimediální nástroje a moderní počítačové sítě. V poslední době se tento systém stal de facto standardem mnoha informačních aplikací, včetně vzdělávacích programů. Atraktivní je také jednoduchost technologie pro vývoj produktů v tomto systému - prakticky není potřeba psát programy v algoritmických jazycích (využívají se odpovídající standardní programy systému WWW) a proces tvorby se redukuje na návrh a vyplnění odpovídajících databází a znalostí. Proto bylo po předběžné analýze počítačových multimediálních nástrojů rozhodnuto použít systém WWW jako základ pro vývoj počítačové učebnice a dalších softwarových nástrojů.
Jak je z předchozího odstavce patrné, touha po informatizaci vzdělávání vznikla již poměrně dávno (na poměry tak mladé vědy, jakou je informatika). Téměř každou dekádu byly zaváděny další a další pokročilé vzdělávací programy, ale nevýhodou téměř každého z nich byla jejich vysoká cena a poměrně složitá cesta tvorby samotných programů a jejich další podpora.
je softwarový nástroj určený k řešení určitých pedagogických problémů s věcným obsahem a zaměřený na interakci se studentem.
Výše uvedená definice vystihuje skutečnost, že CPC je nástroj speciálně vytvořený pro řešení pedagogických problémů, tzn. využití ve vzdělávacím procesu je jeho hlavním účelem. Počítačové nástroje používané ve výuce, které však mají jiný hlavní účel a nerealizují pedagogické funkce, do CEP nepatří. Jsou považovány za předmět studia nebo fungují jako nástroje pro řešení výchovných problémů.
Lze identifikovat následující hlavní pedagogické úkoly, vyřešeno pomocí COP:
1) úvodní seznámení s oborem, zvládnutí jeho základních pojmů a pojmů;
2) základní výcvik na různých úrovních hloubky a podrobností;
3) rozvoj dovedností a schopností řešit typické praktické problémy v dané oblasti;
4) rozvoj dovedností analýzy a rozhodování v nestandardních (nestandardních) problémových situacích;
5) rozvoj schopností pro určité druhy činností;
6) provádění vzdělávacích a výzkumných experimentů s modely studovaných objektů, procesů a prostředí činnosti;
7) obnova znalostí, dovedností a schopností (pro výjimečné situace, úkoly a technologické operace);
8) kontrola a hodnocení úrovně znalostí a dovedností.
Přes integrální povahu uvedených úloh se jejich řešení vzájemně ovlivňují. Proto typy COP zpravidla korelují nikoli s jednotlivými úkoly, ale se skupinami nejvíce korelovaných úkolů.
Požadavek na obsah předmětu znamená, že CPC by měla zahrnovat vzdělávací materiál na konkrétní tématiku(disciplína, kurz, sekce, téma). Výchovně materiální prostředky informace deklarativního (popisného, ilustrativního) charakteru, takže úkoly ke kontrole znalostí a dovedností, a také modely a algoritmy reprezentující studované objekty a procesy. Přítomnost obsahu předmětu umožňuje oddělit CEP od pomocných nástrojů, které zajišťují technickou a metodickou podporu vzdělávacího procesu (elektronické ročníkové knihy, monitory pro vzdálený monitoring a poradenství atd.).
Počítačový výukový program- Toto je produkt pro studenta.
Zaměření na samostatnou práci studentů je nejdůležitější charakteristikou COP. Zároveň to není jejich nedílnou součástí, protože existují COP určené pro skupinové formy výcviku (například víceúčelové simulátory).
Tento program generuje příklady z násobilky. Řešitel musí zapsat správnou odpověď do speciálního pole a kliknout na tlačítko KONTROLA. Po kliknutí program zobrazí výsledek.
Úkoly můžete přeskočit kliknutím na příklad, který chcete přeskočit, ale všechny mezery se započítají a po kliknutí na tlačítko VÝSLEDKY se zobrazí počet správných a nesprávných odpovědí a také počet zmeškaných úkolů.
Program bude užitečný pro všechny, kteří si chtějí zopakovat a upevnit své znalosti z násobilek.
Program vyžaduje virtuální stroj Java (JVM) nainstalovaný na vašem počítači.
Předmět: Matematika
Program vygeneruje číselné řady různé délky (až 12 znaků) a zobrazí je na obrazovce. Uživatel zvolí dobu zobrazení série a její délku. Po stisku START se série zobrazí a po určité době zmizí a uživatel ji musí zopakovat. Program je poměrně snadno použitelný a bude užitečný pro rozvoj paměti. Ke spuštění programu je na vašem počítači nainstalovaná Java.
Předmět: Metapředmět
Automatická diagnostická analýza. Tabulka uvádí 4 metody: „Dotazník pro hodnocení úrovně školní motivace N. Luskanové“; „Studentský průzkum“ (podle N.Yu. Yashina); Metodika „Co jsem?“; „Test pozornosti“ (P.Ya. Galperin, S.L. Kabylnitskaya).
Pro každou metodu byla sestavena tabulka s automatickým výstupem výsledků. Body je třeba zadávat do šedých polí. Nálezy pro každý indikátor jsou zaneseny do diagnostického souhrnného listu. Archiv obsahuje diagnostické materiály.
Předmět: Metapředmět
Cílová skupina: pro 3. třídu
Rozbor diktátů a gramatických úloh na 1. stupni s individuální diagnostikou pro každého žáka.
Učitel práci známkuje; pokud se student spletl, je třeba vložit + z rozevíracího seznamu, pokud nebyly žádné chyby, ponechte buňku prázdnou. Horní buňky jsou aktivní - můžete zadat klasifikaci chyb. V jednotlivých listech program automaticky zpracovává data pro každého studenta. Tabulka obsahuje pokyny.
Předmět: Ruský jazyk
V tabulce je uveden seznam vzdělávacích úspěchů, které učitel na konci roku u žáků hodnotí. Pro hodnocení se používá 5bodový systém (popis v příloze). Pro každého studenta se po vyplnění hlavní tabulky zobrazí zpráva.
Šablona umožňuje změny: třídu můžete změnit o čtvrtinu, jak je popsáno v tabulce. Tabulka byla sestavena na základě materiálu L.I. (dokument je součástí archivu).
Předmět: Metapředmět
Cílová skupina: pro učitele
Analýza a zpracování kontrolního podvádění na 1. stupni s individuální diagnostikou každého žáka.
Učitel zadá text práce do horních buněk; dělá značku za práci; počet oprav, které student při podvádění provedl; označuje chyby a slova, ve kterých byly provedeny. V jednotlivých listech program automaticky zpracovává data pro každého studenta; pokud se udělá mnoho chyb, zobrazí se doporučení „Jak správně zkopírovat text“, které lze vytisknout pro rodiče.
Tabulka obsahuje podrobné pokyny.
Předmět: Ruský jazyk
Cílová skupina: pro 1. třídu
Analýza a zpracování dat o okolním světě (VPR) ve 4. ročníku. Po vyplnění tabulky na výkonnostních listech každého žáka se objeví zpráva o utváření oborových a metapředmětových výsledků zvládnutí hlavního vzdělávacího programu základního všeobecného vzdělávání.
Na list „Analýza“ bude značka umístěna až po zadání čísla možnosti.
Předmět: Životní prostředí
Cílová skupina: pro 4. třídu
Analýza a zpracování dat o ruském jazyce (RLP) ve 4. ročníku. Po vyplnění tabulky na výkonnostních listech každého žáka se objeví zpráva o utváření oborových a metapředmětových výsledků zvládnutí hlavního vzdělávacího programu základního všeobecného vzdělávání.
Po zadání výsledků pro každý úkol program zobrazí rozbor provedené práce. Zobrazí se počet správně dokončených úkolů a jména studentů, kteří jednotlivé úkoly dokončili. Dovednosti získané na vysoké úrovni jsou studentům zobrazeny na jednotlivých listech; dovednosti, na které si dát pozor.
Předmět: Ruský jazyk
Cílová skupina: pro 4. třídu
