Впровадження ігрових технологій на уроках інформатики при вивченні апаратного забезпечення комп’ютера

Зацікавленість і доступність  подачі матеріалу значно підвищують можливість учня у вивченні інформатики. Щоб зрозуміти «як це зроблено», він готовий опрацювати не тільки ігровий матеріал, але й значно складніші та серйозніші розділи  теорії²¹.

Інформатика відкриває для  дитини перспективи для самонавчання в напрямку, що її цікавить. Сучасні  журнали на доступному рівні дають  інформацію про новинки в апаратній  частині комп’ютера і в програмному  забезпеченні, полиці магазинів рясніють літературою, що навчається роботі з  MicroSoft Office, Windows та іншими популярними програмними продуктами.

Під час лекції або практичних занять з класом учитель намагається  привести роботу всіх учнів на уроці  «до спільного знаменника» і  виконати поставлену перед собою задачу. Коли учні працюють з навчальною програмою самостійно, учитель має можливість спостерігати за ними. Крім того, використовуючи комп’ютер, можна проводити більш тривалий і глибокий аналіз, спостерігати розвиток інтелекту учнів.

Однак, комп’ютери і програми, що використовуються в школах, ще не володіють достатнім рівнем штучного інтелекту, тому мають певний ряд  недоліків, які не можна не враховувати²².

Так, мова навчальних програм  у більшості суха та лаконічна. Стиль  викладу матеріалу не завжди підходять  дітям, вони можуть їх дратувати. Це роздратування  повинно стати сигналом для вчителя  і, оскільки він не має можливості змінювати програму, необхідно спробувати змінити ставлення до неї учня або приділити йому увагу й  доповнити інформацію емоційними зауваженнями, згладжуючи тим самим гострі кути, що виникають під час навчання.

Багато навчальних програм  не передбачають багаторівневості навчання, тобто учень не може отримати додаткову  інформацію або уточнення з кожного  питання, що виникає в нього під  час навчання. Вчитель повинен  бути готовим прийти на допомогу і  ліквідувати проблеми, які виникли, а учень, у свою чергу, повинен  знати, що він зможе цією допомогою  скористатися.

Використання навчальних програм є дуже ефективним методом  навчання, якщо він поєднується з  нетрадиційними методиками, а вчитель  займає активну позицію і за необхідності стає проміжною ланкою між комп’ютером  і учнем під час занять.

На думку багатьох викладачів інформатики в школі, як і в  молодших, так в старших класах, найефективнішими вважаються інтерактивні методи навчання з елементами гри. Методика викладання предмету, особисті якості вчителя роблять значний вплив на розвиток інтересу до предмету. Тому вчителями ведуться пошуки різноманітних форм і ефективних методів викладання математики, які б активізували розумову діяльність учнів.

Існує багато різних прийомів і методів. Хотілося б зупинитися на застосуванні дидактичних ігор і  методу проектів на уроках інформатики. Нестандартна форма проведення уроку  зацікавлює учнів і будить емоції, викликає дух змагання, бажання отримати перемогу, у них з'являється відчуття здивування, посилюється розумова діяльність.

Такі уроки носять колективний  характер, при спілкуванні досягається  висока активність і контактність учнів. За допомогою гри можна досягти  міцного засвоєння знань, а також  можливість перевірки знань і  умінь при вирішенні задач. У  грі створюється позитивний емоційний  настрій, який сприяє успіху і підвищує інтерес до вивчення предмету²³.

У середній ланці (5 – 8 класів) добре проходять уроки-мандрівки  або уроки-пригоди. Суть таких уроків полягає в наступному – негативний герой (Плохіш, Нероба і тому подібне) викрадають принцесу (царівну, королеву) Інформатику. Для їх звільнення необхідно  пройти ряд перешкод. Споряджаються  одна або декілька експедицій для  визволення. Кожній експедиції дається  маршрут проходження або частина  маршруту, а щоб отримати інформацію про подальшу дорогу проходження, необхідно  виконати те або інше завдання. Перешкоди, що зустрілися, долає кожен член експедиції окремо або всі разом. В результаті спільних зусиль пригоди  закінчуються благополучно і полонені визволяють. Дорогу проходження експедицій можна супроводжувати малюнками  або картою проходження. Бажано при  плануванні і проведенні даних уроків використовувати комп'ютерні тести, кросворди і так далі. Програми можуть писати ученики старших класів під керівництвом учителя.

У старших класах великий  інтерес учнів викликають уроки  у формі ділової гри, а також  робота над яким-небудь проектом і  його захист. Такі уроки здійснюють підготовку учнів до громадської  або виробничої діяльності. Використання цих форм уроку дає можливість учневі краще уявляти свої можливості в майбутній трудовій діяльності, перевірити їх при вирішенні конкретних завдань.

Результатом роботи учеників може служити алгоритм, записаний  на мові блок схем і оформлений в  текстовому редакторові; програма, написана на мові програмування Turbo Pascal; реферат, презентація; макети, плакати. Учні можуть скласти кросворд, провести опитування учнів школи по своїй темі, результат  оформити у вигляді діаграм або  графіків. Виконання проекту і  його реалізація вимагає залучення  знань школярів не по одному предмету, а із різних областей. Таким чином, досягається цілком природна інтеграція знань.

Правильність рішення  кожної окремо взятої задачі впливає  на загальний результат. Урок може проходити  у вигляді виробничої наради. Сильні учні виконують роль адміністрації  тієї або іншої установи. Вони розподіляють обов'язки між членами свого колективу. Кожен учень виконує певну  роль і вирішує конкретну задачу. Під час проведення таких уроків учитель спільно із учнями також  здійснює постановку, програмування  і реалізацію на ЕОМ задач прикладного  характеру. На подібних уроках розглядаються  математичні, фізичні, екологічні задачі, проводиться дослідження і аналіз отриманих результатів.

Результативність таких  уроків підтверджується практикою. Приведені вище прийоми і методи допомагають закріпити і здійснити  перевірку теоретичного і практичного  матеріалу.

Важливе питання, яке вирішує  вчитель на кожному уроці: як викликати до життя внутрішні сили учня, збудити інтерес до того, що вивчається, активізувати його прагнення до збагнення нового? Для цього необхідно різноманітити форми і методи як проведення уроку в цілому, так і окремих його етапів.

Розглянемо детальніше, як можна використати ігрові прийоми на уроці інформатики при вивченні апаратного забезпечення комп’ютера. Серед питань, які пов'язані з вивченням апаратури комп'ютера, пристроїв та принципів дії комп'ютера, можна виділити чотири основні групи:

1.      Структура комп'ютера (на рівні структурної функціональної схеми машини) і функції та призначення її основних пристроїв.

2.      Принципи  взаємодії апаратної і програмної  складових комп'ютера.

3.  Фізичні основи функціонування основних елементів комп'ютера. (Фізичні основи комп'ютера повинні вивчатися учнями на уроках фізики.)

4.      Арифметико-логічні  основи комп'ютера.

Після обговорення призначення  основних складових апаратури комп'ютера, їх зовнішнього вигляду, призначення  та функцій учителю доцільно разом  з учнями намалювати схему інформаційної  системи, яка допоможе їм систематизувати  знання (мал. 2.2).

   Така схема в  процесі ознайомлення з іншими  пристроями комп'ютера поступово  може уточнюватися та доповнюватися.

   Вивчення основних  понять інформаційної системи  доцільно будувати циклічно: формуються  лише найзагальніші уявлення  про об'єкт вивчення; з часом  дещо уточнюються його характеристики (чи ознаки поняття, якщо йдеться  про його формування); далі (можливо  в наступних класах чи при  вивченні інших навчальних предметів)  ці уточнення стають ще детальнішими; нарешті, у кожного учня буде  сформоване своє власне бачення  об'єкта вивчення. Адже з повідомлень  учителя кожен учень здобуває  свою інформацію (таким чином,  інформація, яку несе повідомлення, виявляється суб'єктно залежною). Такий підхід до формування  знань дещо нагадує метод послідовних  уточнень при розробці алгоритмів  та програм і взагалі структуризацію  знань, понять тощо.

При ознайомленні з основними  пристроями комп'ютера доцільно разом  з учнями побудувати відповідні таблиці  для відображення їх основних характеристик.

Ознайомлення учнів з  поняттям процесора можна почати із його узагальненого опису. Головне  — розуміння учнями призначення  цього пристрою та його функцій.

Вивчення призначення  запам'ятовуючих пристроїв комп'ютера (спеціальних носіїв повідомлень) доцільно починати в евристичній бесіді із з'ясування терміна пам'ять. Можна  спочатку визначити з учнями роль пам'яті людини, різні види такої  пам'яті, але лише в обсязі, необхідному  для розуміння особливостей та різних видів комп'ютерної пам'яті —  довготривалої та оперативної. Важливо  також навчити учнів знаходити  асоціації, порівнювати та аналізувати. Внутрішня пам'ять — це власна (біологічна) пам'ять людини; зовнішня пам'ять — це різні засоби для записування і зберігання повідомлень — паперові, магнітні тощо.

Доцільно пояснити учням, що запам'ятовуючі пристрої комп'ютера  поділяються на внутрішні та зовнішні. Потім з'ясувати, з чого складається  окремо внутрішня та окремо зовнішня пам'ять, вказати на відмінності  між оперативними і постійними запам'ятовуючими пристроями. Для систематизації знань  можна разом з учнями побудувати схему, в якій відображено всі  види запам'ятовуючих пристроїв  комп'ютера (мал. 2.3). Складати схему  слід послідовно, ознайомлюючись з  новим матеріалом.

До запам'ятовуючих пристроїв  комп'ютера належать також зовнішні засоби зберігання інформації — магнітні та оптичні диски, магнітні стрічки. За допомогою евристичної бесіди вчитель може з'ясувати основні  характеристики дисків. Слід ознайомити учнів з правилами захисту  інформації на дискетах, їх зберіганням, вимогами до поведінки користувача  при читанні та зберіганні інформації на дискеті.

Далі доцільно повідомити учням про одиниці вимірювання  ємності запам'ятовуючих пристроїв, запропонувати для засвоєння  відповідну систему вправ.

Нові терміни та їх описові  тлумачення можна запропонувати  учням занести до словника термінів, який повинен мати кожен учень  і постійно поповнювати. Як свідчить практика, словникова робота має методичну  цінність і сприяє систематизації та кращому запам'ятовуванню нових  понять і термінів.

З точки зору майбутньої практичної діяльності важливим є ознайомлення з зовнішнім виглядом та функціональним призначенням різних пристроїв введення-виведення. На цьому етапі особливого значення набувають відповідні унаочнюючі засоби — плакати, слайди, відео й, основне, пряме демонстрування цих пристроїв.

Крім того, якщо доступ до сучасних комп'ютерів з розвинутою периферією обмежений, пристрої комп'ютера  можна вивчати за допомогою навчальних фільмів або навчальних програм  та комп'ютерних презентацій. У цих  випадках ознайомитися з матеріалом можна достатньо повно, детально аналізуючи складові частини на конкретних прикладах.

Для закріплення вивченого  матеріалу, що містить багато нових  термінів, які інколи важко запам'ятовуються за відсутності навичок практичної роботи з ними, вчитель може скористатися такими методами та прийомами:

1.      Учням  пропонується із наданого вчителем  набору картинок із зображеннями  різних пристроїв комп'ютера скласти  схему автоматизованого робочого  місця секретаря (бухгалтера, наукового  працівника, лікаря, працівника правоохоронних  органів, банкіра тощо).

2.      Клас поділяється  на команди і кожній з них  пропонується на «аукціоні ідей»  подати свою модель комп'ютера,  захистити таку ідею, розкрити  переваги, сформулювати галузі застосування, технічні характеристики, скласти орієнтовні прайс-листи, розробити свою рекламу тощо.

Наприклад, можна поділити клас на три команди: «продавці», «покупці», «конкуренти». При цьому «покупці»  хочуть вирішити для себе питання  придбання деякого програмного  продукту чи апаратної складової  комп'ютера. Завдання «продавців» полягає  в тому, щоб переконати «покупців», що саме їх апаратура чи програмний продукт найкращий і саме його слід придбати. Зрозуміло, що «конкуренти» намагаються, в свою чергу, переконати «покупців», що запропонований «продавцями» продукт гірший за їх апаратне чи програмне  забезпечення.

3.      Учням  пропонується розв'язати ребуси, що містять терміни з інформатики,  а потім для нових понять  скласти аналогічні.

4.      Під час  колективної або індивідуальної  роботи учнів можна залучити  до розгадування та складання  кросвордів з використанням термінів  з теми «Інформаційна система».

Розглянемо приклад такого кросворду (мал. 2.4):

По горизонталі: 1. Пристрій для виведення інформації. 2. Маніпулятор у вигляді ручки на шарнірі. 3. Головний комп'ютер в обчислювальних мережах. 4. Інша назва адаптера. 5. Поле із 8 послідовних бітів. 6. Пристрій для оцифровування зображення. 7. Велика інтегральна схема, функціональна схема якої містить всі або частину пристроїв, блоків і вузлів центрального процесора. 8. Автор клавіатури з нетрадиційним розміщенням клавішів.

По вертикалі: 1. Пристрій для запису-зчитування інформації на магнітних дисках. 2. Пристрій для швидкого резервного копіювання всієї інформації, що знаходиться на жорсткому диску. 3. Сукупність апаратних і програмних засобів, що використовуються для поєднання складових комп'ютера з різним поданням даних. 4. Структура, що працює за принципом: останнім прийшов — першим пішов. 5. Пристрій для управління зовнішніми пристроями. 6. Пристрій для з'єднання між собою пристроїв із різним поданням даних. 7. Пристрій для перетворення аналогових сигналів на цифрові і навпаки. 8. Пристрій, що може бути паралельним або послідовним.