Мектеп информатикасындағы модельдеу бағыты

Модельдеуге есептерді ығыстыру

1. 
   оқушылар алгоритмдік және программалық жабдықтарын меңгергеннен соң, модельдеуге қатысты есептерді шығару тапсырмасы бірте бірте енгізіледі; бұндай әрекеттерде кітап (оқу құралы) көмектеседі.
   
2. 
   Модельдеумен байланысқан қиындықтардың барлығы бір бөлімде оқылады; бұл оқу құралына сай болады.
   

Кейде программаның өзі басқа шешімдер өальырмайды. Өйткені, мысалы, қандай да бір тапсырманы графикалық редакторда салу керек болса, және де ол сызықтар мен нүктелерден ғана тұратын болса, онда ол ұзаққа созылмайды, нәтижесінде оқушы өз бетімен мұғалім бермеген тапсырманы жасайды, мысалы, шынайы объект – үйдің суретін салады. Бұлардың өзі модельдеуге арналған программалық жағдайлар болып табылады, бірақ қарапайым түрдегі.

Курс бойы бірте бірте енгізілетін модельдеу есептері қойылатын талаптарға жауап беруі керек. Оқушылар сәйкес программалық қамсыздандыруды енді ғана меңгергендерін ескеріп, қиын еместерін беру қажет. Яғни есептің дәл емес қойылымы жоғары болмауы керек, ал есептің алгоритмдік қойылымы – оқушы біліміне сәйкес болуы қажет. Оқушы есептің алдын ала анықталуына алаңдамауы керек. Модельдеу бұл жерде қызметші роль атқарады: оқылатын материалды жүзеге асыру, оқылатын қолданбалы программаларды немесе тілдің командаларын алдын ала қарастыру.

Қолданбалы есеп қандай да бір алгоритмді оқу кезінде «идея бастауы» да болады. Мысалы, кестедегі ең үлкен элементті іздеудің алгоритмін құруда, үлкен қызығушылық туғызады.

Электрондық кесте ортасында клеткалардағы мәндердің қосындысын есептеу қызықсыз болуы мүмкін, сондықтан оған қолданбалы мағына қою қажет (мысалы, үш туристке жүкті бірдей бөлу). Мұнда жүктерді бөлу – кестенің клеткаларындағы мәндерге тәуелді болады, яғни оқушыға модельдеу туралы еш мәлімет берілмесе де, программалық жабдықты меңгерген бетте модельдеу орнына ие болады. Есептің қойылымының толық анықталған модельдік қарапайымдылығын ескере кетеік.

Жалпы дайын программалық жабдықтарды меңгеруде немесе алгоритмдеу бойынша есеп шығаруда шынайы, затаралық есептерді беру – қызығушылыққа арттырады, оқушының қажетті күшін ақтайды.

Бірақ та модельдеуде логика жағынан барлығын жинақтап бір есеп шығару жолдары да бар.

Біріншіден, информатиканың өз қиындықтары: орындаушылар моделі, редакторлер моделі, электрондық кесте моделі. Бұл жерде көбінесе тіл жабдықтары қажет. Сондай-ақ модельдердің өзі де орта көзқараспен қарастырылады – олардың әрекеттерінің принципі программалар сияқты болады.

Екіншіден, қолданбалы күрделі есептердің немесе басқа пәндермен байланысты есептердің моделі (горизонтқа қандай да бір бұрыш арқылы лақтырылған дененің қозғалысы). Мұндағы негізгі мақсат модельдің қасиеттерін оқу болып табылады. Бірте бірте бұл модельдер басқа сабақтарға енуі мүмкін.

Үшіншіден, модельдеудің өзін үйрету мақсатымен қарастырылатын есептер: нақты емес, қолданбалы есептің қойылымынан бастап, нәтиженің анализіне дейін. Бұл қиыншылық программалаудың өзінен де күрделі болып табылады. Сәйкес математикалық аппаратта қолданылады.

Осылайша, информатика курсындағы модельдеудегі нақты есептің орны туралы сұрақты да нақты түрде шешеді, яғни оқу мақсатынан бастап және модель мен есептің қасиеттерін қамти отырып оқу. Басқа материалдың контекстінде оқылатын модель, әдетте оның баяндамасы түрінде болады.

1. Алгоритмдеуге оқытуда қандай әдістерді қолданған дұрыс?

2. Программалауға оқытуда қандай әдістерді қолданған дұрыс?

3. Мектепте модельдеуді оқытуда қандай модельдер қолданылады?

1. Софронова Н.В. «Теория и методика обучения информатике», Москва «Высшая школа», 2004 г.

2. Бочкин А.И. Методика преподавания информатики: Учеб.пособие.- Мн.: Выш.шк., 1998.
9-12 дәрістер. ЭЕМ қолданушы дағдысын қалыптастыру.

Дәріс жоспары:

• 
  Мектеп сабақтарында қолданбалы программалық жабдықтарды қолданудың әдістемелік негізі
  
• 
  Графикалық редакторды оқытудағы мақсаттар мен міндеттер
  
• 
  Мәтіндік редакторларды оқыту әдістемесі
  
• 
  Кестелік процессорларды оқыту әдістемесі
  
• 
  Мәліметтер қорын басқару жүйесін оқу үрдісінде қолдану
  

Қолданбалы программалық жабдықтарды оқыту барысындағы білім беру мазмұны Қазақстан мектептерінің оқу стандарттарында ақпараттық технологиялар бағытында көрсетілген. Осы мазмұнды бағыттағы материалдар оқушыларға келесідей мүмкіндіктер береді:

• 
  Компьютерді пайдалана отырып есепті шешудің технологиялық тізбегін білу: есептің қойылымы, модельдерді құру, алгоритмдерді құру және орындау, нәтижелерді талдау;
  
• 
  Мәтіндік редакторды қолдану, мәтіндерді ішкі жадыға сақтауды ұйымдастыру және оларды стандартты форматқа сәйкес баспаға шығару;
  
• 
  қарапайым графикалық редакторды қолдана білу;
  
• 
  Мәліметтер қорына сұраныстармен қатынас жасау, олармен негізгі операцияларды орындау;
  
• 
  негізгі амалдарды электрондық кестемен жүзеге асыру, олардың көмегімен қарапайым есептеулер жүргізу;
  
• 
  қолданбалы программалардың пакеттерін типтік оқу есептерін шешу үшін пайдалану;
  
• 
  телекоммуникациялар, теллекоммуникациялық желілердің әртүрлі типтері (локальды, региональды, глобальды), олардың қызметтерін және мүмкіндіктерін, электрондық поштаны қолдануды, телеконференцияларды ұйымдастыру жайлы білу;
  
• 
  Мультимедиялық технологиялардың мүмкіндіктерін жайлы білу.
  

• 
  Сұхбат режимінде қарапайым қолданбалы программаны орындау (мысалы: "квадрат теңдеуді шешу", "функция графиктерін салу" және т.б.);
  
• 
  компьютерде қарапайым мәтінді теру және қатесін түзету;
  
• 
  графикалық редактор көмегімен қарапайым бейнелерді салу;
  
• 
  мәліметтер қорына сұраныстар жасай білу;
  
• 
  электрондық кестені қолдану арқылы қарапайым есептеулерді орындау (мысалы: дүкенде сатып алынған товарлардың жалпы сомасын есептеу);
  
• 
  қолданбалы программаларды, олардың негізгі функцияларын пайдалана отырып компьютерде қарапайым тапсырмаларды орындай алу;
  
• 
  теллекоммуникациялар жайлы, олардың қызметтерін, мультимедия технологияларды қолдану мүмкіндіктерін білу.
  

Орта мектеп бағдарламасы бойынша 7-сыныпта MS Paint графикалық редакторы оқытылады. Бұл редактордың аспаптарының көмегімен экранға қалағанындай сызық сызуға, шеңбер, шаршы немесе көпбұрыш салуға болады. Ол үшін аспаптар панелінен сәйкес батырманы таңдап, жұмыс өрісіндегі қажетті нүктеге меңзерді орналастыру жеткілікті.

Графикалық редакторды оқыту мақсатына келесі мақсаттарды қоюға болады:

• 
  ДЭЕМ өны пайдалану тәсіліне – сурет салуға және сызуға оқушыны практикалық дайындау, тыңғылықты жұмыс істеу дағдысын қалыптастыру;
  
• 
  Суретті компьютерлік өңдеудің артықшылықтары жөнінде болжам қалыптастыру;
  
• 
  Суретті жоғары деңгейде салуға өзінің іс-әрекетін ойша реттей білу, яғни алгоритмдей білу іс-әрекетін қалыптастыру;
  
• 
  Суретті түрлендіруде әр түрлі командаларды пайдалануға үйрету;
  
• 
  Салынған суретті дискіге жазу, фрагментін өшіру және т.б. әрекеттерді орындауға үйрету.
  

• 
  Суретті мәтінмен рәсімдеу, хабарландыру, жарнамалық плакат, қызметтік карточкаларды және т.с.с. безендірулерді;
  
• 
  Бұрын салынған кескіндерді біртұтас суретке біріктіруді;
  
• 
  Кескіннің кез келген бөлігін «қиып алу», «жапсыру» және «өшіруді»;
  
• 
  Ұсақ бөлігін өңдеу үшін кескін фрагментін үлкейтуді;
  
• 
  Кескін өлшемін үлкейтуге, бұруға және экранда жылжытуға;
  
• 
  Бояуға, түстерін өзгертуге, сурет салу үшін түрлі «бояу» мен «қылқаламды» қолдануды.
  

Аналогия әдісі – адамның қызметінің барлық облыстарында қолданылатын шығармашылықты тану әдістерінің бірі. «Аналогия – салыстырылатын объектілердің бір қасиеттерінің, сапаларының немесе қатынастарының ұқсастықтарынан басқа қасиеттер немесе қатынастардың ұқсастықтарына келу». Сонымен, аналогия негізіне объективті байланыстар мен қатынастар жатады.

Аналогия түрлері: аналогия, аналогия бойынша ойқорытындылау, аналогияның эвристикалық әдістері, бұлардың барлығы корреляционды тәуелділікте болатын әртүрлі ұғымдар. Көбінесе аналогияны тривиальды және тривиальды емес депа бөледі. Тривиальды аналогия айқын және жеткілікті түрде жақын болатын заттар мен құбылыстардың, қандай да бір белгілер мен қатынастардың, ұқсасатықтарында негізделеді. Ол біртекті объектіге жатады. Тривиальды емес аналогия шығармашылықтың операционды механизмі болып табылады, жаңа идеялардың ойдан шығуына, ашылуына және генерациялануына қызмет етеді. Тривиальдыдан ерекшелігі олар қатал емес, толық емес, біртекті емес, ықтималдықты болуында. Толық, тепе-тең аналогиялар бейнелеу практикасына және дизайнға қатысты дамымайды, себебі объектілердің қайталануына және тираждалуына әкеледі.

Жаңа техникалы-эстетикалық сападағы шығармашылықты жасау толық емес аналогия негізінде ғана мүмкін болады, оны пайдалану үрдісінде ерекшеліктерді таңдау барысында ойдың байланыстары қалыптасады.

Аналогия әдісін қолданудағы тапсырмалар мен жаттығулардың мысалдарын көрсетейін. Сызбаларды салу үшін компьютерлерді қолдану өте тиімді, алайда қағаз бетіндегі салу мен экран салудың айтарлықтай айырмашылықтары бар. Сондықтан да дәстүрлі оқыту әдістерінен бас тарту мақсатты емес.

Мысалы, геометриялық фигуралардың қималарын салу барысында келесі типтегідей тапсырмалар беруге болады «Айқын нүкте және айқын кесінді өтетін қиманы салыңыз» ( 1-сурет). Нәтижесі 2- суретте көрсетілген.

1-сурет	2-сурет

«Берілгенге симметриялы фигураны салыңыз: а) нүктеге қатысты; ә) түзуге қатысты» (3-сурет).

«параллель көшіру кезінде А нүктесі В нүктесіне көшетіні белгілі. Берілгеннен осы түрлендіру нәтижесінде алынатын фигураны салыңыз» (4-сурет).

3-сурет	4-сурет

Картинанканың жартысы берілген, екінші жартысын салу керек 5-сурет. Мұнда мына жағдайларға назар аудару қажет, бірінші жағдайда (клоун) түпнұсқаның дәл болуын талап етіледі, ал екіншің жағдайда (гүлдері бар ваза) компазициялық мөлшер шегіндегі ойлау және мақтау рұқсат етіледі, яғни толық емес аналогия қолданылады.

А сурет
Ә сурет
5-сурет

Нақты шындық әдісі

Нақты шындық әдісі өнерде идеялармен генерацияланатын ақпараттарды жинау және талдауда, шешімнің баламалық варианттарын бағалауда, оларды таңдауда және іске асыруда қолданылады. Мектеп іс-тәжірибесінде бұл әдісті оқушылардың әлемтану және дүниетану тәжірибелерін байқауда қолдануға болады. Сонымен қатар бұл әдіс оқушылардың өмірге және қоғамға қажетті жаңа сапаларын және білімдерін қалыптастыруға мүмкіндік береді, ол қоршаған ортаны объективті бағалауға әсер етеді. Мысалы экология сабақтарында оқушыларға мынадай тапсырмалар береді: қоян жақсы өмір сүретіндей орманды сал; немесе; аңдардың, өсімдіктердің және адамдардың өміріне не бөгетін тигізеді, картинаны түзет (суды, ауаны ластап жатқан завод бейнеленеді және т.б.). ұқсас тапсырмалар қазіргі заманғы экологияның мәселелерін ескереді. Нақты шындық әдісі сабақтарда натюрморттарды, пейзаждарды және т.б. бейнелеуде, сонымен қатар көйлектерді (қыз баланың) немесе үй киімдерін (ер балалар үшін) бейнелеуде іске асады.

Бұл әдіс мағынасы жүйе ішінде бөлшектердің, түйіндердің немесе механизмдердің орындарын ауыстыруда болады. Бұл әдісті сабақта берілген бөлшектер бойынша жаңа бұйымды жасауда қолдануға болады. Мысалы үшін химия, физика, биология, экология сабақтарында компьютерлік модельдеу арқылы эксперимент жүргізуде қолдануға болады.

Конструктор әдісі келесі кезеңдерді қамтиды:

• 
  Суреттің мазмұны талданады және оны даярлау реті анықталады, яғни алгоритмі құрылады;
  
• 
  MS Paint графикалық редакторының жұмыс облысы шартты түрде екіге бөлінеді – бөлшектер облысы және сурет облысы:
  
• 
  Облыстардың орналасуы суреттің ориентациясына байланысты болады: альбомдық (көлденеңінен созылған) немесе кітаптық (тігінен созылған):
  

  Бөлшектер облысы		Бөлшектер облысы	Сурет облысы
  Сурет облысы

• 
  Әрбір элемент алдымен бөлшектер облысында салынады, қажет жағдайда осы жерде де бірнеше бөлшектерді жинақтауды жүргізуге болады;
  
• 
  Қажетті формадағы бөлшектер ерекшеленген фрагменттерді түрлендіру арқылы қалыптасады, мына командалардың көмегімен: Рисунок, Отразить/повернуть... немес Рисунок, Растянуть/нокланить...;
  
• 
  Бірнеше бөлшектерден бірнеше бөлшекті құрау немесе оларды сурет облысына жеткізу келесі құралдармен іске асырылады: Выделение немесе Выделение произвольной области және тышқан мен Орын ауыстыру операциясын мөлдір фонды таңдау арқылы жүргізу;
  
• 
  Суреттің немесе бөлшектің бірнеше көшірмесін алу: тышқанмен орын ауыстыру жүргізіледімұнде CTRL пернесі басулы күйде болады;
  
• 
  Дайын суретті дискідегі файлға жазу: қажет мөлшерде фрагмент ерекшеленеді, содан кейін Правка, Копировать в файл ... командасы орындалады.
  

• 
  «базалық элемент ережесі» - «әрқашанда және бірінші болып сол бөлік ерекшеленеді, егер одан суреттің ары қарайға салынуы жүргізілсе»;
  
• 
  «ерекшеленген ереже» - «бөлшек немесе сурет фрагментімен жұмыс істегенде оны алдымен белгілеп алу қажет»;
  
• 
  «ақ аю ережесі» - «сурет салу барысында негізгі сурет пен фонның түстерінің сәйкес келуін болдырмау қажет».
  

Технологияны қолдану мысалы – «Неваляжка» ойыншығының суретін құрау.

1. 
   Базалық элементті таңдаймыз (біздің жағдайда тұғыр сызығы) және оны сурет салу облысында Линия инструментін қолданып саламыз.
   
2. 
   Бөлшектер облысында Эллипс инструменті көмегімен екінші элементті саламыз:
   
3. 
   Салынған элементті Выделение инструментін қолданып ерекшелейміз.
   
4. 
   Ерекшеленген фрагментті сурет облысына апарып, оны мүмкіндігінше дәлдеп қоямыз да ерекшелеуді аламыз. Осы кезде ерекшелеудің Прозрачный фон деген қасиетін таңдаймыз.
   
5. 
   Келесі элементті саламыз.
   
6. 
   Оны ерекшелеп сурет облысына апарып, ерекшелеуді аламыз.
   
7. 
   Келесі элементті салып, оны ерекшелейміз.
   
8. 
   Мұндай элементтердің бірнеше болуының салдарынан оны жылжыту кезінде Ctrl пернесін басып отырамыз. Көшіруді жұмыс өрісінде жасаймыз. Ал детальдар облысында элемент загатовкасы қалады.
   
9. 
   Көшірілген элемент ерекшеленіп тұрғандықтан жұмысты алдыңғы этаптағыдай жалғастырамыз.
   
10. 
    Қажетсіз элемент загатовканы Ластик инструментін қолданып өшіреміз, немесе, оны Выделение инструментімен ерекшелеп келесі команданы орындаймыз: Правка, Очистить выделение. Және суреттің келесі екі бөлшегін саламыз.
    
11. 
    Оларды кезекпен ерекшелеп сурет облысына апарамыз.
    
12. 
    Келесі элементті құру үшін эллипс саламыз. Оның жоғарғы бөлігін белгілеп, өшіреміз (Правка, Очистить выделение командасымен).
    
13. 
    Оны ерекшелеп сурет облысына апарамыз.
    
14. 
    Келесі элементті саламыз.
    
15. 
    Осындайдан екеу керек болғандықтан көшіру кезінде Ctrl пернесін басып тұрамыз.
    
16. 
    Келесі элементті жасау үшін элиипсті салып, содан кейін оның бөлігін өшіреміз.
    
17. 
    Бөлшекті көшіріп оны өзгертеміз. Мына команданы орындаймыз: Рисунок, Отразить/повернуть... Отражение и поворот терезесі ашылады. Ауыстырып-қосқышта Отразить слева направо жағдайын қоямыз.
    
18. 
    Кезекпен загатовкаларды сурет облысына апарамыз.
    
19. 
    Дайын суретті ерекшелеп оны дискіге Правка, Копировать в файл командасының көмегімен жазамыз.
    

Жаңа заман талабына сай орта мектепте мәліметтер қорын басқару жүйелерін оқыту іске асырылуда. Базалық курста мәліметтер қорымен амалдар жүргізу қарастырылады, мысалы: дайын базаға мәліметтерді енгізу, жою, табу, алмастыру, сұрыптау, сүзгілеу. Мамандыққа баулу курстарында оқушылар өздері мәліметтер қорын жобалап, оны Microsoft Access мәліметтер қорын басқару жүйесі арқылы дайындайды. Мәліметтер қорының басқа түрлері бар, мысалы FoxPro, Paradox, т.б. Қазіргі заманғы барлық МҚБЖ кестелік мәліметтер қорымен жұмыс істеуге арналған.

Мектепте информатиканы оқытудың білім беру мақсаты – әрбір оқушыға информатика ғылымы негіздерінің алғашқы фундаментальды білімін беру, оқушыларға осы білімді мектепте оқытылатын басқа ғылымдардың негіздерін түпкілікті және сапалы түрде меңгеруге қажетті іскерліктер мен дағдыларды қалыптастыру болып табылады.

Сонымен, информатиканы оқытудың дамытушылық мақсаты– оқушының шығармашылық қабілетін, жеке тұлғалық қасиетін қалыптастыруға, ақыл-ойын, ойлау өрісін, ынтамен дамытуға, яғни қызмет субъектісі ретінде қалыптастыруға бағытталған.

Мектептегі информатика курсының практикалық мақсаты–оқушылардың еңбекке және политехникалық дайындығына үлес қосу, олардың мектеп бітіргеннен кейінгі еңбек етуіне дайындығын қамтамасыз ететін білімдермен, дағдылармен және іскерліктерімен қаруландыру.

Осы дипломдық жұмысымда негізгі алға қойған мақсатым – оқушыларға MS Access мәліметтер қорын басқару жүйесін әртүрлі саладағы есептерді шешуде қолданта білу болды. Ондай есептердің мысалдары: Кітапханашы жұмысын жеңілдету мақсатындағы МҚБЖ, Сынып жетекшісіне арналған МҚБЖ, т.с.с. Сонымен қатар МҚБЖ басқа пәндерді оқытуда да қолдануға болады. Мысалы биология пәнінен Қызыл кітапқа енген Қазақстандағы жануарлар туралы МҚБЖ құруға болады. Оны орындау барысында оқушылар материалдар жинау мақсатында ізденімпаздықтарын арттырады, биология және информатика пәндерінен білімдерін толықтырады.

Мәліметтер қорын құру бірнеше кезеңдерден тұрады.

1. 
   Мәліметтер қорын жобалау. Бұл жұмыстың теориялық кезеңі (компьютерсіз жүргізіледі). Бұл кезеңде мыналар анықталады:
   
   1. 
      МҚ құрамына қандай кестелер енеді;
      
   2. 
      Кестелер құрылымы (әрбір кесте қандай өрістерден тұратынын және қандай типті және өлшемді болатынын анықтау);
      
   3. 
      Әрбір кесте үшін қандай өрістер алғашқы кілт болып табылатынын және т.б.
      
2. 
   Құрылымын құру. Бұл кезеңде нақты мәліметтер қорын басқару жүйесі арқылы мәліметтер қорының құрамына енетін кесте құрылымы сипатталады;
   
3. 
   Жазбаларды енгізу. Мәліметтер қоры кестелерін нақты ақпараттармен толтыру.
   

МҚБЖ оқу үрдісінің көптеген салаларында пайдалануға болады. Мысалы: пәнаралық байланыстарда, сыныптан тыс жұмыстарда.

1. Графикалық редакторларды оқытуда қандай әдістер қолданылады?

2. Кестелік процессорларды оқытуда «қара жәшік» әдісін қолануға бола ма?

2. Мәтіндік редакторларды оқытуда олардың тарихына қалайша тоқталған дұрыс деп ойлайсыз?

3. Мәліметтер қорын мектепте оқытудың маңыздылығы неде?

Ұсынылатын әдебиеттер

1. Софронова Н.В. «Теория и методика обучения информатике», Москва «Высшая школа», 2004 г.

2. Бочкин А.И. Методика преподавания информатики: Учеб.пособие.- Мн.: Выш.шк., 1998.

3. Халықова К.З. Информатиканы оқыту әдістемесі. Алматы, 2000 ж.

Дәріс жоспары:

• 
  Жергілікті желілерді оқыту
  
• 
  Internet желісін оқыту
  
• 
  Электронды пошталарды оқыту
  
• 
  Қашықтан оқыту
  
• 
  Электрондық оқулықтардың тиімділігі
  

Жергілікті желілер бірнеше жұмыс станцияларын қолдайтын бір ғана файл-серверден, немесе жүздеген жұмыс станцияларына жалғанған көптеген файл-серверлерден және коммуникациялық серверлерден тұруы мүмкін. Кейбір желілер қарапайым қызмет көрсету үшін жоспарланған. Ондай қызметтер қолданбалы программаларды және файлдарды бірге пайдалану және бір ғана принтерге қатынасты қамтамасыз ету болуы мүмкін. Басқа желілер модемдерді, әртүрлі енгізу/шығару құрылғыларын (графиксалушылар, принтерлер және т.б.) және үлкен көлемді жады құрылғысы (W.O.R.M. типіндегі) арқылы үлкен және кіші ЭЕМ байланысын қамтамасыз етеді.