ПЕСОЧНИЦА - место для Ваших экспериментов!

Проект Алгоритмы в нашей жизни: новый взгляд на известные вещи

Материал из ИнтеВики — обучающей площадкой для проведения тренингов программы Intel
Перейти к: навигация, поиск

Содержание


Авторы проекта

Проект выполнен в ходе обучения по программе "Обучение для будущего" студентками 5 курса факультета математики, физики и информатики ГОУ ВПО "Поволжская государственная социально-гуманитарная академия" (г. Самара)

Калинкина Марина Колесникова Мария Елизарова Екатерина


О проекте

Класс

Учебно-исследовательский проект «Алгоритмы в нашей жизни» ориентирован на учащихся 9 классов.

Предмет

Проект может быть реализован в рамках курса «Информатика и ИКТ» при изучении темы «Алгоритмы» .

От авторов...

От каждого по способностям, каждому по алгоритму!

Результаты обучения.jpg

Двадцатый век в области науки и техники принес человечеству много крупных достижений: телевидение, звуковое кино, радио, атомная энергия, космические полеты, электроные вычислительные машины и многое другое. Не менее известны кибернетика и генетика. Но не всем известно, что крупнейшим достижением науки является теория алгоритмов - новая математическая дисциплина, без которой не могут обойтись теория электронных вычислительных машин, теория и практика программирования. Теория алгоритмов является самостоятельной наукой, которая готова служить всем наукам, и имеет свое лицо, свой предмет. Но что это такое?

Понятие алгоритма является и очень простым и очень сложным. Его простота - в многочисленности алгоритмов, с которыми мы имеем дело, в их обыденности. Но эти же обстоятельства делают его туманным, расплывчатым, трудно поддающимся строгому научному определению.

Учащимся предлагается узнать о происхождении термина «алгоритм» и изучить виды (типы), свойства и способы записи алгоритмов. Понять какую роль они играют в жизни общества. И в чем заключается цель их изучения.

Школьникам предстоит провести исследование с опорой не только на свой практический и жизненный опыт, но и опыт своих родителей, которые будут помогать ребенку во всех его начинаниях!

Визитная карточка проекта.

Визитную карточку проекта вы можете посмотреть "здесь".

Дидактическая основа

Стандарт нового поколения

Ожидаемые результаты обучения

Личностные, предметные и метапредметные результаты в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом второго поколения определяются как наиболее актуальный в современный условиях результат образовательной деятельности.

Сформулированный набор осваиваемых способов деятельности, на наш взгляд, является социально востребованным и позволит учащемся на выходе из школы оказываться готовыми к проведению исследований и решению проблем.

Достижение запланированных результатов обеспечивается за счет использования педагогических технологий организации образовательных ситуаций, в которых учащийся ставит и решает собственные проблемы, технологий сопровождения самостоятельной деятельности учащегося и формирующего оценивания.

Предметные результаты.JPGЛичностные результаты.JPGМетапредметные результаты.JPG

Вопросы направляющие проект

Основополагающий вопрос:

Алгоритмы определяют жизнь человека или человек определяет алгоритмы?

Проблемные вопросы:

  • Происхождение понятия "алгоритм"?
  • Исполнители алгоритмов - кто они?
  • Как проявляются алгоритмы и их свойства в различных сферах жизни человека?
  • Какие алгоритмы реализуются в математике?
  • Как записать алгоритм на языке, понятном компьютеру?

План и методики оценивания

Форм оценивание.JPG
Методики оценивания

Перед работой над проектом.

Для успешной работы над проектом необходимо до начала робот выявить потребности учащихся, направленность их интересов, уровень подготовки. Это поможет лучше подобрать и составить группы, так, чтобы школьникам было комфортно работать и результат их деятельности получился наиболее успешным. Для наиболее полного исследования и получения всесторонних результатов предлагаем использовать несколько методик.

  • перед представлением стартовой презентации ученикам предлагается заполнить З-И-У. Анализируя полученные результаты, преподаватель может распределить работу учебных групп наиболее рациональным способом. После выполнения проекта, учащимся снова предлагается заполнить таблицу и проанализировать, на сколько они продвинулись в перед.
ЗИУ1.JPG ЗИУ2.JPG
  • Кроме выявления потребностей, необходимо также проверить первоначальные знания учащихся. Это необходимо для наиболее успешного подбора дальнейший заданий: их уровня сложности и установления временных критериев на выполнения работ.

Для этого можно использовать технологии SMART, применение которых значительно разнообразит тип выполняемых заданий. Технологические особенности интерактивной доски позволяют уйти от непосредственного натаскивания на решение задач определенного типа к конструированию заданий, направленных на установление соответствия, ранжирование, классификацию и т.п., что подведёт учащихся к осознанному восприятию учебного материала (связей, законов и закономерностей). Динамизм и выразительность заданий, их интегративный характер способствуют повышению мотивации школьников, положительно влияют на качество и результативность процесса обучения.

Проверка первоначальных знаний осуществляется путем выполнения учениками заданий с использованием интерактивной доски. Задания направлены на выявление знаний о понятии, свойствах и видах алгоритмов. Данные задания выполнены в программе "SMART Notebook 10"

Посмотреть презентацию полностью

Слайд 1. В первом задании учащимся предлагается решить задачу о переправе. На слайде изображены два "берега" и главные герои задачи: "волк", "коза" и "капуста". Ученики ищут решение эмпирически, переставляя элементы с одного "берега" на другой.

Слайд 2. Затем ученикам предлагается записать верное решение задачи в виде алгоритма. В левой части слайда представлены блоки и стрелки, из которых, пользуясь утилитой множественного копирования, ученики составляют алгоритм.

Выполняя данное задание, обращаем внимание на свойства алгоритма (дискретность, определенность, результативность и тд.), а так же его вид (алгоритм следования, или линейный алгоритм).

Слайд 3. Выполнив задание, ученики могут выполнить самопроверку - в правой части слайда, за "шторкой" скрыт верный ответ.

Слайд 4. Во втором задании представлен алгоритм вычисления, в котором отсутствуют некоторые элементы. Ученики должны дополнить этот алгоритм, перетаскивая на пустые места элементы из предложенного списка. Проверка выполняется вычислением.

Выполняя данное задание, обращаем внимание на то, что данный алгоритм, также, линейный. Вопрос ученикам: "Может ли алгоритм иметь иной вид?".

Слайд 5. В третьем задании на слайде представлена блок-схема циклического алгоритма, в котором отсутствуют некоторые блоки. В условии задачи говорится, что при данных значениях переменных алгоритм завершает свою работу на втором шаге. Ученики должны восстановить алгоритм, используя элементы из предложенного списка. Подставляя различные блоки в схему алгоритма, учащиеся каждый раз должны проверять выполняется ли условие задачи.

В данном задании мы имеем дело с совершенно иным видом алгоритмов (циклический алгоритм). Вопрос ученикам:"В чем его отличие от линейного?".

Слайд 6. Выполнив задание, ученики могут выполнить самопроверку - в правой части слайда, за "шторкой" скрыт верный ответ.

Загрузить файл "Проверка знаний.notebook"


Развитие самостоятельности и взаимодействия.

Работа над проектом включает в себя не только работу в классе с преподавателем, но и индивидуальную работу, работу в группах. Для эффективной работы в коллективе учащимся необходимы навыки взаимодействия. Хорошая коммуникация способствует продуктивной работе и созданию благоприятной атмосферы в группе. Выбирая лидера, распределяя обязанности, отчитываясь перед своей группой о проделанном, у учащихся формируются навыки общения и взаимодействия. Но даже в группе каждый школьник отвечает за отдельную часть общего дела. Контроль за собой, за своими действиями вырабатывает навыки самостоятельной работы.

  • Для поддержания чувства ответственности предлагается после стартовой презентации и объявления темы проекта принять свод правил.

- Правила можно представить уже в готовом виде, предложить подписать и соблюдать во время всего проекта.

- Можно предложить учащимся самим сформулировать свод правил. Этот вариант наиболее предпочтителен, так как обдумывая и предлагая свои идеи школьники учатся работе в команде, сопоставляя свои интересы и требования с требованиями других членов группы. Выбор правил школьниками способствует навыку формулирования своих мыслей и умению правильно и точно говорить, доносить свою идею до одноклассников. Подписываясь под сводом правил, ученик обязуется их выполнять. Осознание этого стимулирует самостоятельную работу. Обращение к правилам во время проекта может помочь возникшую конфликтную ситуацию.

Во время работы над проектом.

О самостоятельности и взаимодействии не стоит забывать и во время всей деятельности по проекту. Саморегуляция и самоконтроль за своей работой должны присутствовать в деятельности каждого ученика. Мы предлагаем, для эффективной работы использовать следующие методики:

  • Индивидуальное заполнение учащимися Дневника, где они указываю сроки выполнения задания, сами задания,успехи, трудности возникшие при выполнении и причины неудач.
Дневникэ1.JPG‎ Дневник_2.JPG‎

Это помогает:

- структурировать свои мысли;

- дойти до сути задания;

- разобраться в чем именно возникли трудности;

- увидеть свои успехи и понять на сколько сильно было продвижение вперед.

Осознание своих успехов, на первый взгляд кажущихся небольшими, помогает не терять веру в свои силы и мотивирует к продолжению деятельности,к преодолению возникших проблем, к новым успехам. Описание же возникших трудностей, их четкое перечисление, может являться планом к дальнейшей работе. Такой список помогает понять, что не преодолимых трудностей нет и способствует скорейшему их преодолению.

Дневник представлен в виде Google-документа открытого для общего доступа всем учащимся класса. Учащиеся могут скопировать его себе и так же открыть общий доступ. Осознание того, что в любой момент дневник может быть прочитан другими участниками проекта мотивирует школьников к постоянной работе и заполнению дневника. Так же это облегчает работу преподавателя по контролю за деятельностью учащихся, выявлению у них трудностей с выполнением задания и способствует наилучшему и полному оцениванию;

  • Работа над проектом осуществляется как на уроке, так и в свободное от занятий время, а именно дома. Для учащихся очень важна помощь и поддержка родителей. Родителям предлагается ответить на несколько вопросов анкеты для родителей

Одной из групп учащихся предлагается рассмотреть вопрос "Алгоритмы вокруг нас", а именно выяснить действительно ли нас повсюду окружают алгоритмы и описать их. В этом мы просим помочь родителей всех школьников, которые участвую в проекте. Родителям предлагается ответить на вопрос анкеты для родителей о профессии и алгоритмах.

Анкету участники группы, исследующей этот вопрос, создают на сервисе "anketer.ru". Эта работа знакомит учащихся с новым интернет-сервисом, учит более четко формулировать свои мысли, составляя вопросы, анализировать полученную информацию;

  • для составления стратегии своих действий заполняется SWOT-анализ. Его школьники делают в группах, на которые были разделены в начале проекта.

Выполнить SWOT-анализ можно в презентации, google-документа или, используя сервис "gliffy.com". Затем полученный результат школьники выкладывают в Google-документах с общим доступом.

Мониторинг прогресса.

Важно также не только проверять конечный результат, но и отслеживать сам процесс работы, активность учащихся.

  • в процессе работы над проектом ученики активно участвуют в блоге, где оставляют сообщения о проделанной работе и новые идеи и предложение, общаются с руководителями проекта.
блог.JPG блог2.JPG

Это способствует продуктивной работе, эффективному общению и развивают культуру интернет общения;

  • каждый учащийся лично заполняет график личностного роста.
график1.JPG график2.JPG

- Благодаря такому графику учащийся может наглядно проследить за своей активностью. График стимулирует к деятельности.

- Для педагога график личностного роста является показателем эффективности обучения;

  • групповой работой является построение ленты времени, на которой учащиеся отмечают важные этапы проекта.
Работа над проектом.JPG

В отличие от графика личностного роста, такая лента помогает увидеть важность всех этапов работы в группе. На финальных этапах проекта, лента времени может являться алгоритмом выполнения работ быть пособием для дальнейших достижений школьника.

Проверка понимания.

После завершения работы каждой группы необходимым этапом проекта является проверка понимания. Для более эффективной проверки мы предлагаем использовать несколько методик:

  • личные беседы, в которых педагог может понять уровень знаний учащегося;
  • Дневник, просмотрев который преподаватель может оценить степень погруженности в работу каждого ученика;
  • выполнение заданий с использованием интерактивной доски -SMART.

Посмотреть презентацию заданий полностью

Слайд 1. В первом задании учащимся предлагается выполнить алгоритм по блок-схеме с заданными параметрами a и b в таблице, и найти значение третьей переменной. Все значения переменной учащиеся записывают в таблицу.

Слайд 2. Выполнив задание, ученики могут выполнить самопроверку - посмотреть правильный ответ за "шторкой" , которая находится в правой части данного слайда.

Слайд 3. Во втором задании учащимся предлагается заполнить два столбца: способы записи алгоритмов и типы алгоритмов, перетаскивая слова из предложенного списка. Трудность заключается в том, что нельзя выбрать правильный ответ методом исключения, поскольку каждое слово обладает утилитой множественного клонирования.

Слайд 4. Выполнив задание, ученики могут выполнить самопроверку - посмотреть правильный ответ за "шторкой" , которая находится в правой части данного слайда.

Слайд 5. В третьем задании учащимся предлагается составить алгоритм определения типа равнины по высоте, используя блоки и стрелки, которые обладают утилитой множественного копирования. При выполнении данного задания ученики не только вспоминают о правилах записи алгоритма, но и используют свои знания из других областей науки.

Слайд 6. Выполнив задание, ученики могут выполнить самопроверку - посмотреть правильный ответ за "шторкой" , которая находится в правой части данного слайда.

Загрузить файл "Задания.notebook"

Демонстрация понимания.

Одним из важнейших этапом проекта является демонстрация выполненной работы. Иногда это самый трудный этап. Выступление с представлением своей работы для учащихся составляет проблему. Поэтому демонстрация понимания и представление своей работы должна оценивать отдельно.

  • Презентация продукта деятельности перед классом, объяснение особенностей своей работы;
  • После презентации всех групп мы предлагаем провести совместное построение фиш-боун. Это необходимо для обобщения всей проделанной работы по проекту. Совмещение продуктов различных групп и их тем в одну общую.

Построение схемы фиш-боун структурирует все полученные знания по теме "Алгоритмы" в одну систему.


После завершения работы над проектом.

Работа педагога после завершения проекта не заканчивается.

Развитие самостоятельности и взаимодействия.

  • Учащимся предлагается еще раз заполнить таблицы З-И-У и проанализировать свой рост.
ЗИУ11.JPGЗИУ22.JPG


Что мне дал проект.jpg


Она помогает: - еще раз оглянуться на проделанную работу;

- вспомнить все сервисы, с которыми учащиеся познакомились при работе над проектом;

- проанализировать свой интеллектуальный рост.

Портфолио проекта

Работа с родителями.

Важным условием успешности проекта является активное участие в нем родителей. Педагог должен показать значимость проекта для учащихся как комплексной технологии ориентированной на формирование универсальных учебных действий. При этом осветить метопредметные результаты, которые будут достигнуты по завершению. Сформировать готовность родителей к приоритетному сотрудничеству.

Преподаватель показывает, что необходимость внедрения активных форм обучения связана с изменившимися социальными запросами (умения человека XXI века, требования ФГОС второго поколения). При этом содержание обучения полностью соответствует образовательному стандарту по информатике и ИТ. Также, учитель должен познакомить родителей с содержанием проекта, темами исследований, технологией их организации и оценивания.

Так же, родителям будет предложено заполнить анкету.

Буклет для родителей.

Стартовая презентация.

Посмотреть презентацию полностью,

Данная презентация выполнена в программе SMART Notebook

Описание презентации

Слайд 1. Само название проекта должно заинтриговать учащихся. Название говорит о том, что им предстоит открыть для себя новые стороны известных вещей.

Слайд 2. Вопросы, размещенные на слайде, призваны выявить первоначальные знания учащихся об алгоритмах ("Что такое алгоритм?", "Из чего состоит алгоритм?"), а также должны заставить учеников задумать о роли алгоритмов в различных сферах нашей жизни ("Какое место алгоритмы занимают в нашей жизни?").

Слайд 3. Учащимся предлагается обратиться к личному опыту и составить алгоритм получения кипятка. Данное задание выполняется на интерактивной доске путем перетаскивания отдельных блоков, в которых описаны конкретные действия ("налить в чайник воду", "зажечь спичку" и т.д.) в область составления алгоритма. Выполняя это задание, ученики осознают, что алгоритмы можно встретить не только в научной или учебной, но и в обыденной жизни. Понятие "алгоритм" становится для них "ближе"...

Слайд 4. На данном слайде представлен верный алгоритм получения кипятка. Ученики могут провести самопроверку.

Слайд 5-7. Учащимся предлагается вспомнить, другие "обыденные", "бытовые" алгоритмы, которые они выполняют каждый день ("алгоритм завязывания шнурков", "зарядка" и др.). Они понимают, что каждый день своей жизни сталкиваются с различными алгоритмами.

Слайд 8. Задавая вопрос "Где еще мы можем встретить алгоритмы?", учитель призывает учащихся расширить свои представления об алгоритмах на различные сферы жизни. Ученики думают, рассуждают, анализируют...

Слайд 9. На данном слайде представлена ментальная карта, которая наглядно демонстрирует проникновение понятия "алгоритм" в различные сферы жизни человека, а также актуальность данного проекта.

Слайд 10. Возникает закономерный вопрос:"Алгоритмы определяют жизнь человека, или человек определяет алгоритмы?" - основополагающий вопрос проекта. На данном этапе происходит максимальное погружение в содержание проблемы. Учащиеся анализируют все, что они обсудили ранее и убеждаются, что не могут однозначно ответить на этот вопрос...

Слайд 11. Исследуем проблему со всех сторон! Изучим ее, проанализируем, попробуем добраться до истины!

Слайд 12. На данном слайде сформулированы проблемные вопросы проекта - темы исследования. Учитель комментирует каждую из них.

Слайд 13. Учитель начинает рассказ о ходе проекта. Сам проект представлен в виде... алгоритма, и каждый его этап является отдельным блоком. На блоках расставлены гиперссылки, и каждый раз, после просмотра очередного этапа мы возвращаемся к данному слайду.

Слайд 14. На данном слайде представлен первый этап работы над проектом: распределение по командам и выбор темы. Очень важно выбрать тему, интересную всем членам команды, а также правильно распределить обязанности, тогда и работа в группе будет интересна и продуктивна.

Слайд 15. На данном слайде представлены качества и умения человека XXI века. Учащимся предлагается провести визуальное ранжирование и распределить эти качества по степени важности при работе в группе.

Слайд 16. Возвращение к общей схеме проекта. Переход к следующему этапу.

Слайд 17. Теперь учитель говорит о способах и формах оценивания деятельности учащихся во время проекта. Здесь необходимо подробно остановится на методах самооценивания и саморегуляции (таблица З-И-У, свод правил, дневник, SWOT-анализ, график личностного роста и др.), а так же на средствах оптимизации деятельности (поговорить о назначении блога и ленты времени работы над проектом).

Слайд 18. Снова возвращаемся схеме проекта и переходим к описанию следующего этапа - "Презентации".

Слайд 19. Теперь речь идет о различных сервисах, которые ученики могу использовать в своей работе над проектом. Цель этого слайда - заинтересовать учащихся способами исследования проблемы и ориентировать их на какие-либо конечные продукты исследовательской деятельности.

Слайд 20. И вновь мы возвращаемся к схеме проекта, чтоб перейти к описанию последнего его этапа.

Слайд 21. "Чему же мы научимся?" - в заключении мы показываем, насколько полезным будет для учащихся работа над этим проектов в плане формирования качеств человека XXI века.

Слайд 22. Приступаем к работе!

Загрузить файл "Стартовая презентация.notebook"

Примеры работ учащихся

Лента времени на тему "Алгоритмы сквозь время".

Одна из групп, отвечающих на вопрос Когда появилось и как развивалось понятие "алгоритм"? в качестве итогов своей работы может представить ленту времени, на которой отразит самые известные алгоритмы в одной из научных областей. Для примера мы выбрали алгоритмы математики.

Учащиеся могут выполнить ленту на различных сервисах, например на сервисе "dipity".


Лента истор алг.JPG Лента2.JPG
"Просмотреть ленту времени на сайте dipity.com"

Ментальная карта на тему "Алгоритмы в математике".

Группа, изучающая вопрос о том, какие алгоритмы реализуются в математике может представить результаты своего исследования в виде ментальной карты. Составление ментальной карты помогает систематизировать информацию,дает полное представление о проблеме исследования, наглядно показывает связи между объектами.

Для создания ментальной карты учащимся предлагается сервис "mindmeister".

Алгоритмы в математике.jpg
"Просмотреть ментальную карту на сайте mindmeister.com"

Ресурсы

Сервисы.JPG

В начале работы над проектом учащимся предлагаются информационные ресурсы, которые могут быть им полезны в исследовательской деятельности, а также при подготовке конечного продукта исследования. Эти ресурсы размещены в google-документе с общим доступом. Документ открыт для общего редактирования, и во время работы над проектом ученики смогут добавлять туда понравившиеся им ресурсы, и, таким образом, делиться источниками информации со своими одноклассниками.

"Просмотреть ресурсы"

Персональные инструменты
Образовательная галактика Intel Программа Intel 'Обучение для будущего' Программа 'Учимся с Intel' Летописи России Инициативы Intel в образовании