Камалова Г.Б.,  Копесбаева А.Ж.

Казахский национальный педагогический университет им. Абая, г.Алматы

О РАЗРАБОТКЕ ЭЛЕКТРОННОЙ  БАЗЫ ЗАДАЧ И УПРАЖНЕНИЙ ПО МОДЕЛИРОВАНИЮ В БАЗОВОМ КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ СРЕДСТВАМИ СИСТЕМЫ MOODLE

 

Линия моделирования является одной из наиболее важных содержательных линий курса информатики и присутствует во всех существующих учебных программах по информатике для каждой ступени обучения [1]. В основной школе она посвящена целенаправленному знакомству с понятийным аппаратом моделирования, с вопросами классификации моделей, их исследования и применения на практике. И это не случайно, поскольку именно к этому времени  учащиеся  обладают достаточно сформированным уровнем понятийного мышления и именно в этот период начинается активное  применение моделирования в качестве средства обучения и инструмента познания практически на всех школьных предметах. Однако большей частью  знания по модели­рованию усваиваются школьниками формально.  При наличии дос­таточно высоких предметных знаний они испытывают затруднения в их приме­нении в ситуациях, близких к повседневной жизни, а также при выполнении зада­ний, составленных на материале из разных предметных областей, требую­щих интеграции разнообразных знаний [2].

Для того чтобы учащиеся полноценно овладели моделированием следует научить их самостоятельно, осознанно применять полученные знания при решении практических задач, в том числе при изучении реальных явлений и процессов. Это существенно поменяет их отношение к знаниям, сделает учебную деятельность более осмысленной и продуктивной. Одним из наиболее эффективных подходов при этом может быть обучение на основе специально подобранных задач и упражнений. Оно способствует не только лучшему пониманию теоретических вопросов и их закреплению, но и, что весьма существенно, способствует овладению учащимися умениями и навыками применения теоретических знаний на практике.  Разумеется, такой подход требует наличия достаточного количества задач и упражнений по каждой рассматриваемой теме учебной программы.  Однако, к большому сожалению, в учебниках по информатике имеется явно недостаточное их число. Отдельных задачников по моделированию также, к сожалению, очень мало и в большинстве случаев они не всегда доступны. Из имеющихся в настоя­щее время можно отметить лишь задачники по моделированию, выпущенные  коллективом авторов под редакцией Н.В. Макаровой [3-4].

Поиск задачи по теме, выделение ее по уровню сложности, составление контрольных работ, безусловно, может быть осуществлено намного проще и быстрее, если задачи и упражнения предварительно собраны в единую электронную базу. В этой связи особый интерес представляет разработка  и использование при обучении  моделированию в базовом курсе информатики электронной базы задач и упражнений.

Разработка ее во многом может облегчить работу преподавателя  и позволит  ученикам конструировать персональные образовательные траектории и осуществлять личностно-ориентированный процесс обучения. Учащиеся сами смогут выбрать по заданному уровню сложности посильные для себя задачи для решения. Простые задачи на низкую оценку или более сложные на оценку выше.  В обычных бумажных задачниках, как правило, такого разделения задач по уровню сложности нет. Кроме того, в ней может быть предусмотрена и возможность хранения оригинальных решений, представленных учениками, для использования их в обучении. Такая психолого-педагогическая поддерж­ка благотворно действует на учащихся, активизирует их учебную деятельность, даёт хороший воспитательный ре­зультат.

Целесообразность применения подобной электронной базы задач и упражнений очевидны. Она может быть использована и как отдельный самостоятельный ресурс, и  в качестве основы электронного учебника или электронного задачника по моделированию. Но так как в последние годы в  связи с развитием информационно-телекоммуникационных технологий, образовательный процесс виртуально выходит за рамки учебного заведения и осуществляется уже в информационно-технологической сетевой инфраструктуре, то  создание электронной базы задач и упражнений по моделированию наиболее целесообразно в сетевом формате. Это достаточно удобно и позволит объединить большое количество пользователей.

Наиболее подходящим вариантом для ее реализации могут быть облачные сервисы, а также системы управления обучением, одним из которых является модульная объектно-ориентированная динамическая обучающая среда Moodle, которая сейчас доступна  уже и  в «облаке».  Использование ее обеспечит достаточно комфортные условия для работы с учебным контентом  в сети. Среди предоставляемых ею инструментов для создания электронного банка заданий следует отметить такой ее элемент, как «База данных».

Как известно, традиционная база данных реляционного характера представляет собой совокупность таблиц с данными, организованными определенным образом. Чаще всего она содержит несколько таблиц, связанных между собой с помощью ключевых полей, что позволяет избежать избыточности  данных и их дублирования. Система же Moodle предоставляет возможность создания и использования в качестве элемента курса только однотабличные базы данных. Однако поддерживает в ней поля различных типов. Среди них – текстовое поле  (короткая и длинная строка), числовое поле,  дата, выпадающее меню с выбором одного или нескольких вариантов, переключатели, флажки, гиперссылки, изображение и файлы, а также широта или долгота. Это позволяет хранить в ней самую разнообразную информацию: слово, короткую фразу, длинный текст или целый абзац, URL-адрес страницы в интернете, списки географических объектов с указанием мест их размещения и многое другое. Позволяет осуществить выбор из выпадающего списка одного или сразу нескольких вариантов ответа,  загрузить в базу данных документ с компьютера и др. Этого вполне достаточно для хранения в ней задач и упражнений, необходимых для учебных целей.

Создание базы данных обычно, в том числе и в данной системе, проходит в несколько этапов, в числе которых определение установочных параметров; задание структуры хранимой информации; разработка форм для ввода записей; разработка шаблонов для просмотра данных; и совместная работа с учащимися по заполнению базы данных. Прежде всего, требуется определение основных установочных параметров. У базы данных в  Moodle есть  традиционные настройки: название и описание, возможность ограничения доступа по времени, групповые настройки. Имеются еще и специфические настройки, которые необходимо установить. В их числе возможность просмотра учащимся чужих записей, прежде чем он добавит свои собственные; количество и максимум записей, которые должен добавить учащийся; необходимость одобрения и оценивания записей учащегося преподавателем.

После задания необходимых настроек, определяется структура хранимой информации. Для создаваемой нами базы использованы текстовое поле для ввода темы, текстовая область для размещения самой задачи и при необходимости аналогичное поле для ее решения, а также меню или переключатели для установления уровня сложности задания.

Для просмотра и добавления данных в базу созданы необходимые шаблоны. В Moodle по умолчанию создается стандартный шаблон, который при желании может быть изменен с помощью встроенного редактора. Далее подготовленный каркас базы данных заполняется необходимой информацией. Нами для этого использованы существующие задачники-практикумы по моделированию, задачники по информатике, а также имеющиеся на кафедре информатики и информатизации образования КазНПУ им. Абая разработки сотрудников кафедры по моделированию.

Разрабатываемая нами электронная база данных включает большой объем задач различного уровня сложности и охватывает все темы линии моделирования в базовом курсе информатики. В ней предусмотрена возможность осуществления поиска данных по заданному условию, что позволяет быстро найти необходимые данные в базе.

Использование элемента «База данных» в Moodle для создания базы задач и упражнений удобно еще и тем, что он предоставляет возможность многопользовательского доступа. Это означает, что и учащиеся тоже могут быть привлечены  к заполнению базы вместе с преподавателем и вводить данные одновременно и независимо друг от друга, если это предусмотрено в настройках. При этом учащиеся и преподаватель имеют разные права по работе с базой данных. Учащиеся могут вводить, редактировать и удалять только свои данные, преподаватель же при необходимости может еще и корректировать введенную информацию и оценить работу учащихся.

Подобная электронная сетевая база задач и упражнений по моделированию обладает рядом преимуществ, в числе которых централизованное хранение задач и упражнений; доступность к ним с разнообразных устройств, в том числе и мобильных;  возможность производить выборку задач из общей базы; возможность осуществлять поиск  данных и дополнять ее новыми элементами.

Она может использоваться как на уроке в ходе закрепления изученного материала, при выполнении контрольной работы, так и при подготовке домашних заданий, выполнении самостоятельной работы учащихся и для подготовки к школьным олимпиадам. Внедрение ее в учебный процесс, несомненно, повысит его качество и эффективность труда учителя.

 

Литература

1.   Учебная программа «Информатика»  для 7-9 классов общеобразовательной школы. – Астана, 2010 –14с.

2.   Бешенков С.А, Ракитина Е.А. Решение типовых задач по моделированию //Информатика в школе: Приложение к журналу «Информатика и образование», 2005. №3. – 96с.

3.   Макарова Н.В. Информатика. 7-9 класс. Базовый курс. Практикум-задачник по моделированию. СПб.:  Питер, 2007. – 176с.

4.   Информатика и ИКТ. Задачник по моделированию. 9-11кл. Базовый уровень. Под ред. Макаровой Н.В., 2007. – 192с.