Методические особенности изучения программы MS Excel в базовом курсе информатики

Лабораторная работа (фронтальная). Все учащиеся одновременно работают на своих рабочих местах с программными средствами, переданными им учителем. Дидактическое назначение этих средств может быть различным: либо освоение нового материала (например, с помощью обучающей программы), либо закрепление нового материала, объясненного учителем (например, с помощью программы-тренажера), либо проверка усвоения полученных знаний или операционных навыков (например, с помощью контролирующей программы). В одних случаях действия школьников могут быть синхронными (например, при работе с одинаковыми педагогическими программными средствами), но не исключаются и ситуации, когда различные школьники занимаются в различном темпе или даже с различными программными средствами. Роль учителя во время фронтальной лабораторной работы - наблюдение за работой учащихся (в том числе и через локальную сеть КВТ), а также оказание им оперативной помощи.

Практикум (или учебно-исследовательская практика). Учащиеся получают индивидуальные задания учителя для протяженной самостоятельной работы (в течение одного-двух или более уроков, включая выполнение части задания вне уроков, в частности дома). Как правило, такое задание выдается для отработки знаний и умений по целому разделу (теме) курса. Учащиеся сами решают, когда им воспользоваться компьютером (в том числе и для поиска в сети), а когда поработать с книгой или сделать необходимые записи в тетради. Учитывая гигиенические требования к организации работы учащихся в КВТ, учитель должен следить за тем, чтобы время непрерывной работы учащихся за компьютером не превышало рекомендуемых норм. В ходе практикума учитель наблюдает за успехами учащихся, оказывает им помощь. При необходимости приглашает всех учащихся к обсуждению общих вопросов, обращая внимание на характерные ошибки [45, с. 88].

Остановимся сейчас на некоторых дидактических особенностях уроков по информатике, вытекающих из специфического характера учебного материала предмета информатики. Эти особенности были подмечены Ю.А. Первиным уже в ходе экспериментальной работы по преподаванию программирования школьникам в период, предшествующий введению курса информатики в школу [7].

Важный обучающий прием, который может быть особенно успешно реализован в преподавании раздела программирования, - копирование учащимися действий педагога. Принцип «Делай как я!», известный со времен средневековых ремесленников, при увеличении масштабов подготовки потерял свое значение, ибо, вмещая в себя установки индивидуального обучения, стал требовать значительных затрат временных, материальных и кадровых ресурсов. Возможности локальной сети КВТ, наличие демонстрационного экрана позволяет во многих случаях эффективно использовать идею копирования в обучении, причем учитель получает возможность одновременно работать со всеми учащимися при кажущемся сохранении принципа индивидуальности.

Специфические особенности учебного продукта в разделе алгоритмизации и программирования курса информатики - программы для ЭВМ - позволяют эффективно использовать готовый программный модуль, изготовленный квалифицированным программистом, для всевозможных обучающих экспериментов. Например:

а) модуль запускается учащимися с различными исходными данными, а получаемые при этом результаты анализируются;

б) учитель вводит в модуль ряд искусственных ошибок, предлагая ученику отыскать их и исправить;

в) в модуле «урезаются» некоторые из возможностей, которые ученик должен восстановить и сравнить затем результат своей работы с образцом.

Можно привести немало других конкретных примеров учебного применения образцов готовых программ. Главное здесь в том, что ученик имеет возможность скопировать лучшие стороны готового программного продукта, который предъявляет ему учитель. Учителю же не составляет никакого труда преобразовать одно «учебное пособие» в другое, для этого лишь требуется необходимым образом отредактировать предъявляемую учащимся программу-образец. Подобный материал, концентрирующий в себе методические находки учителя, может постепенно накапливаться в ходе работы. При этом не следует забывать, что конечный замысел образовательного процесса заключается в том, чтобы от принципа «Делай как я!» осуществлялся переход к установке «Делай сам!».

C введением курса информатики в школе стало возможным формирование у учащихся представлений об этапах решения задачи по примеру того, как это делается в реальной практике: от точной постановки задачи до анализа полученных результатов. Возможность рассмотрения таких задач обусловлена появлением на уроке ЭВМ, выступающей в качестве инструмента их решения. Урок не является единственно целесообразной формой организации учебной работы по школьному курсу информатики. По большому счету поиск новых подходов и форм организации учебной работы с учащимися диктуется стремлением современной школы к развитию личности и интеллекта школьника в такой степени, чтобы выпускник школы был способен не только самостоятельно находить и усваивать ранее сгенерированную и обработанную информацию, но и сам генерировать новые идеи. Одним из направлений поиска решения этой проблемы является деятельностный подход к обучению и, в частности, так называемый метод проектов, который применительно к обучению информатике (говоря точнее - обучению компьютерной технологии) может с успехом использоваться как на пропедевтическом этапе обучения, так и в старших звеньях средней школы. В систему средств обучения наряду с учебниками, учебными и методическими материалами и программным обеспечением для компьютеров входят и сами компьютеры, образующие единую комплексную среду, которая и позволяет учителю достигать поставленных целей обучения.

В настоящее время для относительно несложной обработки числовой информации практически безальтернативно используется класс программ «электронные таблицы» (иное название - «табличные процессоры»). Разумеется, в совершенно элементарных случаях, когда требуется лишь совершить несколько арифметических действий, достаточно и таких простейших программ, как входящий в состав Windows Калькулятор, но особого изучения они не требуют.

Если еще совсем недавно имело смысл обсуждать, какой из табличных процессоров положить в основу изучения, то в настоящее время этот выбор (по крайней мере, для школьного курса), по существу, безальтернативен - программа Excel завоевала огромную популярность и является для владельцев персональных компьютеров общедоступной.

Электронная таблица (ЭТ) - это интерактивная система обработки данных, представляющая собой прямоугольную таблицу, ячейки которой могут содержать числа, строки или формулы, задающие зависимость значения ячейки от других ячеек.

Нами были изучены тематическое и поурочное планирование различных авторов по формированию умений работать в MS Excel (приложения

A, B).

Рассмотрим основные темы и методические рекомендации по изучению MS Excel согласно М.П. Лапчику [30, с. 107].

1. Тема «Введение в электронные таблицы».

Вначале следует напомнить учащимся, какой круг задач чаще всего решают с использованием программ класса «электронные таблицы». На примере какой-нибудь конкретной экономической задачи многовариантной обработки данных, заранее подготовленной для решения в Excel, удобнее всего пояснить первичное назначение электронных таблиц.

После этого можно перейти непосредственно к устройству Excel. Различия версий Excel не являются помехой в изучении, так как эти различия проявляются на уровне выше уровня начального изучения. В настоящее время более целесообразно, по видимому, начинать знакомство с этой программой в версии MS Excel 97.

Объясните учащимся, что является объектом обработки в Excel, введите понятия «рабочая книга» и «рабочий лист», иллюстрируя их либо с помощью демонстрационной аппаратуры, либо локальной сети. При первичном освоении программы вполне достаточно обходиться одним рабочим листом и отождествлять его со всем документом.

Затем введите понятие «ячейка» и поясните адресацию ячеек. Следует освоить простейшие действия - запуск Excel и выход из нее. Осваивают также загрузку файлов-документов и их сохранение, а также многооконный вид программы, загрузив в два окна заранее подготовленные документы.

2. Тема «Окно программы Excel».

Здесь изучаются назначение команд горизонтального меню и входящих в них подменю. Если учащиеся ранее освоили работу в Word, то это изучение реализуется гораздо быстрее из-за совпадения многих функций.

После этого переходят к панелям инструментов «стандартная» и «форматирование». Особое внимание обратите на те действия, которые отсутствуют в Word: суммирование, вызов Мастера функций, вызов Мастера диаграмм. На этом этапе достаточно в целом обрисовать действие этих мастеров, оставив практическое овладение ими на потом.

Поскольку Excel нацелен на обработку числовой информации, то в нем можно задать несколько форматов чисел (с помощью пиктограмм на панели «форматирование»). Поясните учащимся эти форматы.

Сообщите учащимся, что экран Excel можно настраивать многими различными способами. Покажите примеры оформления экрана, но освоение соответствующих действий также можно отложить до того времени, когда учащиеся будут уверенно работать с программой.

Далее следует объяснение того, как адресовать ячейки Excel. Поясните различие между относительным адресом и абсолютным адресом и приведите примеры ситуаций, когда может потребоваться тот или другой. Введите понятие диапазона ячеек и его адресацию.

После этого можно заняться объяснением способов ввода данных в ячейку. Объясните, как вводить тексты, числа и формулы и каким образом Excel может обрабатывать эти данные. Учащиеся должны четко уяснить, что истинной обработке подлежат только формулы, и что расчет по формулам является базовым предназначением программы. Поясните режимы отображения формул и форматы представления чисел.

3. Тема «Подготовка таблицы».

Подготовку таблицы лучше всего отрабатывать на простых содержательных задачах экономической направленности. При оформлении этих задач следует сразу же приучать учащихся к использованию текстовых комментариев, существенно облегчающих восприятие задачи.

В методических целях указанные задачи должны быть таковы, чтобы допускать многовариантные расчеты при изменении значений входящих в них числовых параметров.

Программы класса «Электронные таблицы» содержат приемы, ускоряющие заполнение таблицы при большом количестве формул.

Отработав ввод формул (и входящих в них функций), осваивают прием

«копирование формул». Особое внимание при этом уделяют тому, что изменение адресов, входящих в формулы ячеек происходит автоматически и сообщают, что его можно блокировать в случае необходимости.

Полезность автоматической настройки номеров при копировании формул можно объяснить учащимся на любом содержательном примере.

В подготовку таблицы входят и технические элементы: регулирование размера ячеек, форматирование текста, автоформатирование таблицы, регулирование цвета фона и основного содержимого, очистка ячеек, вставка и удаление ячеек, строк и столбцов, объединение ячеек и т.д. Все эти операции должны быть освоены; удобнее всего делать это на заранее подготовленных (заполненных) таблицах.

4. Тема «Расчетные операции в Excel».

Во вступлении в тему еще раз подчеркивают, что расчеты по формулам являются главным действием в работе электронных таблиц. Приведите полный перечень арифметических операций и Excel и уточните порядок их выполнения (приоритет), возможность изменять его при помощи скобок.

Подробно рассмотрите математические функции, в том числе и те, которые отсутствуют в школьной математике. Разумеется, не может быть и речи о перечислении сотен функций, входящих в Excel; надо сделать разумный отбор некоторого минимума, включающего все знакомое из школьной математики и такие полезные и понятные функции, как суммирование, нахождение максимума и минимума и т.п.

Следует отработать ввод имени функции с помощью Мастера функций. Покажите, как с его помощью можно конструировать вложенные функции.

Вопрос об освоении логических функций в Excel представляется принципиально важным. Это поможет решать задачи, в которых расчеты ведутся тем или иным способом в зависимости от выполнения одного или нескольких условий. В методическом плане это тоже важно, так как поможет увязать изучение электронных таблиц с решением логических задач, широко распространенных в приложениях.

5. Тема «Графические возможности Excel».

Сообщают учащимся, что изучаемая программа представляет пользователю удобные возможности для графического сопровождения и визуализации результатов вычислительных действий.

Для лучшей ориентировки можно напомнить, что в компьютерной графике существует раздел «деловая графика» и какие виды изобразительных средств она использует. Большинство из них входит в состав Excel. Освоение Мастера диаграмм является очень полезным и позволяет значительно «оживить» результаты расчетов.

6. Тема «Дополнительные возможности Excel».

В любом руководстве по Excel описаны операции, не отраженные выше. Вопрос о целесообразности их освоения может решить лишь учитель - в зависимости от успешности учащихся в освоении основного материала, времени, отпущенного на курс.

Возможен и такой вариант: учитель составляет перечень дополнительных операций и поручает их освоение лишь учащимся, наиболее успешно овладевших основным материалом.

Как видно из методических рекомендаций и тематического планирования, приведенных в приложениях A, B, М.П. Лапчик и С.К. Садовская придерживаются одинаковых положений организации урока: актуализация пройденного, демонстрация (объяснение) нового, практическая работа (закрепление). Примеры подробных конспектов уроков приведены в приложении C.

При использовании ЭТ в качестве инструмента деятельности учащихся снижается роль репродуктивных методов обучения, их заменяют проблемно-поисковые, призванные развивать творческую и познавательную активность учащихся. При использовании ЭТ в комплексе с учебным пособием проблемно-поисковые методы включают следующие приемы.

1. Формулирование задач в виде нечетко сформулированного условия. В таких задачах конкретные данные подбирают сами учащиеся. Например, учащимся предлагается задача: провести инвентаризацию класса ОИВТ. Здесь необходим сбор данных, их систематизация и обобщение.

2. Решение задач из раздела программирования с помощью электронных таблиц (ЭТ). Такие задачи удовлетворяют требованиям проблемной ситуации: а) представляют познавательную трудность для учащихся; б) опираются на прежний опыт и знания учащихся по принципу апперцепции, поскольку обучение программированию (или формирование алгоритмического стиля мышления) предшествует работе с ЭТ.

Задачи (как первого, так и второго типа), предлагаемые для решения с помощью прикладного программного обеспечения, целесообразно предлагать для коллективного решения (лучше в группах). Совместный поиск решения способствует повышению познавательной активности учащихся.

Интенсивность учебной деятельности в значительной мере зависит от мотивов учения школьников. Формирование мотивации учения можно осуществлять на основе развития познавательного интереса учащихся. Из способов развития познавательного интереса рекомендуется использовать следующие: 1) актуальность и новизна содержания; 2) наглядность; 3) эмоциональность.

Для обоснования актуальности содержания обучения работе с ЭТ можно перечислить сферы применения типов ЭТ, их значение в социальной деятельности человека. Наглядность при использовании ЭТ очевидна.

Аналитические методы обучения можно использовать для формирования понятия логики выполнения операций в ЭТ. Например, форматирование текста, перемещение и копирование группы символов начинается с операции выделения группы символов, поскольку компьютеру прежде всего необходимо указать, с каким объектом собираются проделать ту или иную операцию. Учащиеся должны осознать, что работа пользователя заключается в выполнении Действий, приводящих к планируемому результату. Каждое действие выполняется в два приема:

- указание объекта, над которым будет выполнено действие;

- выполнение команды над объектом.

Кроме вышеназванных, среди методов учебно-познавательной деятельности при использовании ЭТ на уроках информатики можно назвать беседу, лекцию, демонстрацию. Средствами объяснительно-иллюстративных методов обучения служат технические средства обучения и соответствующие материальные носители информации (кинолента, слайды и пр.), а также транспаранты, таблицы [3, с. 194].

Методы стимулирования и мотивации обучения занимают особое место в интенсификации обучения. При использовании ЭТ на уроках информатики рекомендуется применять метод учебных дискуссий, создания ситуации занимательности, апперцепции, познавательной новизны. Так, при обобщении возможностей ЭТ данного типа можно опираться на предшествующий опыт учащихся. Для многих из них опыт работы с компьютером не ограничивается уроками информатики: они посещают кружки программирования или имеют компьютеры дома. Обобщение возможностей ЭТ можно проводить в форме дискуссии с опорой на прежний опыт учащихся и анализ литературы по теме. Например, можно предложить следующие темы для семинарского занятия при изучении электронных таблиц:

1. «ВизиКалк» - первая электронная таблица;

2. Электронные таблицы, разработанные для компьютеров типа IBM;

3. Область применения электронных таблиц.

Практически любая ЭТ имеет достаточную систему подсказок для самостоятельного изучения средства. Функция учителя при изучении ЭТ - направлять учащихся, задавать ориентировочную основу действий деятельности, указывая логику последовательности операций в системе. Учитель указывает, где добыть необходимую информацию, и формулирует конкретные задания-ориентиры.

Например, встроенный справочник электронных таблиц обычно содержит сведения о том:

- какого типа данные может содержать электронная таблица;

- как перейти в главное меню;

- как осуществить вычисления в прямом режиме и по формулам и т.д.

Ответы на вопросы учащиеся могут найти самостоятельно в электронном справочнике системы.

В качестве методов контроля в обучении можно применять известные методы фронтального и индивидуального опроса. Кроме них целесообразно использовать методы самоконтроля с использованием обучающих программ.

Главная задача для учащихся на минимальном уровне изучения данной темы: научиться основным методам организации расчетов с помощью электронных таблиц. Для этого они должны освоить следующие практические приемы работы в среде электронной таблицы:

- осуществлять перемещение табличного курсора; устанавливать курсор в нужную ячейку;

- вводить данные: числа, тексты, формулы;

- редактировать данные в ячейках;

- копировать информацию в ячейках;

- вставлять и удалять строки и столбцы [30, с. 116].

Теоретические вопросы, которые на первом этапе вызывают наибольшие затруднения - это правила записи формул и понимание принципа относительной адресации. Их отработку следует проводить на задачах и упражнениях.

Этому способствует включение практических и лабораторных работ в структуру урока. Примеры практических и лабораторных работ приведены в приложениях D, E.

Надо заметить, что для системы Excel разработано большое количество

задач разного уровня сложности. Намного меньше задач на использование VBA в Excel. Задания такого типа должны быть несложными по структуре программы, но показательными в плане использования приемов технологии объектно-ориентированного программирования. Например: создайте кнопку проверки правильности решения задачи. Программа состоит из линейной последовательности команд, но в этом задании используется технология создания кнопки (свойства) и описание события:

Private Sub CommandButtonl_Click()

If Range («G3»)<> «2» Then MsgBox («Ответ неверный») Else MsgBox («Задача 1 решена верно»)

If Range («G8»)<> «48» Then MsgBox («Ответ неверный») Else MsgBox («Задача 2 решена верно»)

End Sub

Задачу можно усложнить, если дать задание посчитать количество верных ответов и вывести результат.

MS Excel - мощная программа для хранения и автоматизации расчета данных, представленных в табличной форме, обладает всеми необходимыми возможностями для обработки электронных таблиц: от простых арифметических действий с несколькими ячейками таблицы до статистической обработки огромных массивов данных. Если, работая в Excel, встречаются повторяющиеся задачи, то необходимо создать макрос. Макрос представляет собой последовательность команд, сохраненных в виде модуля Microsoft Visual Basic. При запуске макроса все эти команды автоматически выполняются, что обеспечивает быстрое выполнение задач [5]. Создание макросов в MS Excel производится аналогично созданию макросов MS Word.

Задания разработаны с целью закрепления навыков заполнения электронной таблицы данными и формулами, формирования умений и навыков создания простых макросов в приложении Excel.

Требования к знаниям и умениям: учащиеся знакомы с относительными и фиксированными ссылками в Excel; учащиеся умеют вводить данные разных типов и формулы в ячейки электронной таблицы; производить операции с рабочими листами.

Для закрепления понимания принципа относительной адресации следует выполнить несколько заданий. Условия предлагаемых задач должны быть следующего типа: дан фрагмент электронной таблицы (например такой, как приведен выше). Какие формулы занесутся в ячейки блока D1:F1, если в них скопировать формулу из ячейки С2? Результат выполнения этого задания в режиме отображения формул и в режиме отображения значений будет следующим (таблица 1):

Таблица 1. Пример выполнения задания

	A	B	C	D	E	F
1	5	3	A1+B1	B1+C1	C1+D1	D1+E1
	A	B	C	D	E	F
1	5	3	8	11	19	30

Здесь заливкой отмечены ячейки, в которые произведено копирование.

Наиболее эффективной будет такая постановка задания: сначала решить задачу теоретически, а затем проверить полученное решение на компьютере. В этом случае происходит как закрепление понимания теоретического вопроса, так и отработка навыков копирования данных в электронной таблице.

При знакомстве с приемом «замораживания» адресов ячеек в формулах полезно выполнить аналогичные упражнения. Например, в той же таблице в ячейке С1 записана формула: А$1+$В$1. Какой вид примет формула, если ее скопировать в блок D1:F1 и в блок C2:F2? Результаты решения этой задачи будут следующими (таблица 2).

Таблица 2. Пример решения задачи

	А	В	С	D	Е	F
1	5	3	А$1+$В$1	В$1+$В$1	CSI+SBS1	DSMSnSl
2			А$Г+$В$1	BSi+SBsi	С$1+$В$]	D$l-i-$BSJ
	А	В	С	D	Е	F
1	5	3	8	6	4	9М
2			8	6	11	9W

Основные типы расчетных задач, которые учащиеся должны научиться решать на электронных таблицах:

1) получение несложных расчетных ведомостей;

2) статистическая обработка числовых таблиц;

3) построение диаграмм по табличным данным;

4) сортировка таблицы по значениям параметра (столбца);

5) табулирование функций [30, с. 118].

Рассмотрим основные методические проблемы, возникающие при решении задач первого типа на примере следующего задания: построить таблицу расчета ежемесячной оплаты за расход электроэнергии по данным показаниям счетчика и стоимости 1 кВт-ч.

Начать решение задачи следует с проектирования таблицы. Это наиболее сложный этап для учеников. Во-первых, необходимо пояснить алгоритм подсчета оплаты за электричество (не всем ученикам это очевидно). Показания счетчика снимаются в конце каждого месяца. Расход электроэнергии за месяц определяется как разность между показаниями счетчика в данном месяце и в предыдущем. Затем оплата подсчитывается как произведение расхода на цену 1 кВт-ч. Для расчета платы за январь необходимо знать показания счетчика в декабре прошлого года. Из всего сказанного нужно сделать вывод: какие величины являются исходными данными, какие - вычисляемыми по формулам. Исходные данные - показания счетчика каждый месяц и стоимость 1 кВт-ч, а вычисляемые - ежемесячный расход электроэнергии и сумма оплаты.

Во время работы с табличным процессором обязательно нужно использовать прием копирования формул. Формулы в ячейках С4, D4 являются исходными. Все формулы, расположенные ниже, получены путем копирования. Из этого примера ученикам станет ясен практический смысл принципа относительной адресации: он позволяет быстро создавать большие таблицы без переписывания формул.

Разбор этой задачи приводит к идее использования абсолютного (замороженного) адреса. Удобно цену 1 кВт-ч хранить в отдельной ячейке (например, в В16), а в ячейке D4 записать формулу С4*$В$1б. При копировании формулы абсолютный адрес меняться не будет. Теперь, если произойдет изменение цены 1 кВт-ч, то будет достаточно внести изменения лишь в одну ячейку В16.

Очень часто в числовых таблицах подсчитываются различные итоговые данные: суммы, средние значения, наибольшие и наименьшие значения. Получение таких данных называется статистической обработкой таблицы. Во всех табличных процессорах имеются для этого соответствующие функции. В задачах того же типа, что рассмотрена выше, следует добавить задание на подобную статистическую обработку данных. Например, к таблице оплаты электроэнергии добавить вычисление общей суммы денег, выплаченных за год, среднемесячного расхода электроэнергии, наибольшей и наименьшей месячной платы.

Представление табличных данных в графической форме части используется на практике. Графическая обработка придаст наглядность, обозримость результатам расчетов. Табличные процессоры предоставляют пользователю на выбор множество типов диаграмм (гистограмм, графиков). Такие графические средства принято называть деловой графикой.

Для построения диаграммы пользователь должен указать ее тип и сообщить табличному процессору, из каких блоков таблицы нужно выбирать всю необходимую информацию.

Большие возможности придает использование в электронной таблице условной и логических функций. Таблица без использования условной функции реализует в себе линейный вычислительный алгоритм. Использование условной функции вносит в таблицу структуру ветвления. Потребность в ветвлении появляется при усложнении условия задачи.

Таким образом, важнейшей особенностью организации урока информатики является соблюдение ее структуры, которая включает: актуализацию пройденного, объяснение нового материала в виде демонстрации, практическую работу (закрепление). При использовании ЭТ в качестве инструмента деятельности учащихся репродуктивные методы обучения заменяют проблемно-поисковые, включающие следующие приемы: формулирование задач в виде нечетко сформулированного условия и решение задач из раздела программирования с помощью электронных таблиц. Кроме вышеназванных, среди методов учебно-познавательной деятельности при использовании ЭТ на уроках информатики можно назвать беседу и лекцию. В качестве методов контроля в обучении можно применять известные методы фронтального и индивидуального опроса. Кроме них целесообразно использовать методы самоконтроля с использованием обучающих программ.

2.2 Роль средств наглядности при изучении электронных таблиц

Процесс изучения электронных таблиц является довольно сложным для школьников. При этом сложности связаны с новыми элементами интерфейса, пониманием учениками ряда особенностей электронных таблиц, строгим структурированием данных. Поэтому преподавание данного раздела требует особенно тщательного подхода учителя к учебному процессу. Обучение - это особый вид человеческой деятельности, специфическая социально-педагогическая система. Каждая система основывается на определенных положениях, которые называются принципами. Дидактические принципы являются определяющими при отборе содержания образования, при выборе методов и форм обучения и т.п. Все принципы дидактики в своем единстве объективно отражают важнейшие закономерности процесса обучения. В свете изучения электронных таблиц, рассмотрим более детально использование принципа наглядности.

Наглядность обучения выступает для учащихся как средство познания окружающего мира, и поэтому процесс обучения происходит более успешно, если основан на непосредственном наблюдении и изучении предметов, явлений или событий. Я.А. Коменский писал: «Если мы желаем привить учащимся истинное и прочное знание вещей, вообще нужно обучать всему через личное наблюдение и чувственное доказательство» [21, c. 384]. Позднее К.Д. Ушинский писал, что знания будут тем прочнее и полнее, чем большим количеством различных органов чувств они воспринимаются: «Чем более органов наших чувств принимает участие в восприятии какого-нибудь впечатления или группы впечатлений, тем прочнее ложатся эти впечатления в нашу механическую, нервную память, вернее сохраняются ею и легче потом вспоминаются» [48, с. 251].

Наглядность, используемая в процессе обучения, имеет свои конкретные особенности, свои виды:

- натуральная или естественная наглядность;

- изобразительная наглядность;

- словесно-образная наглядность;

- логическая наглядность [20, с. 73];

- практический показ.

Из перечисленных видов наглядности при изучении информационных технологий могут быть использованы все виды, но особенно эффективны практический показ, изобразительная и логическая наглядность.

Любые виды наглядности сами по себе в процессе обучения никакой особой роли не играют, они эффективны только в сочетании со словом учителя. Существуют разные способы сочетания слова и наглядности, которые подробно проанализированы и обобщены Л.В. Занковым в его книге «Наглядность и активизация учащихся в обучении». Наиболее типичными из них являются:

1) при помощи слова учитель сообщает сведения об объектах и явлениях и потом, демонстрируя соответствующие наглядные пособия, подтверждает правдивость своей информации;

2) при помощи слова учитель руководит наблюдениями учащихся, а знания о соответствующих явлениях они приобретают в процессе непосредственного наблюдения за этим явлением [14, с. 116].

Очевидно, что второй способ более эффективен, так как он ориентируется на активизацию деятельности учащихся, но чаще всего используется именно первый. Это объясняется тем, что первый способ более экономичен по времени, он проще для учителя и требует меньших затрат времени при подготовке к занятиям. Более того, этот способ наиболее приемлем для процесса изучения принципов работы электронных таблиц.

Современные информационные технологии предоставляют учителю множество возможностей их использования в педагогическом процессе в качестве средств наглядности. В этих условиях выбор альтернатив требует от учителя творческого подхода.

При подготовке занятий по MS Excel следует обратить внимание на дидактические возможности совместного использования мультимедиа и гипертекстовых технологий. Такое сочетание позволяет:

? представить учебную информацию в наглядном виде;

? структурировать учебную информацию;

? сделать изложение учебной информации более динамичным и легко адаптируемым к ходу занятия [41, с. 13].

Программные средства работы с мультимедиа и гипертекстом очень многообразны, мы не станем говорить о профессиональных средствах, а остановим своё внимание на возможностях ОС Windows и пакета MS Office. Общедоступность этих продуктов выгодно сочетается с их широкими возможностями.

В пакете MS Office для создания мультимедиа продуктов включено приложение MS PowerPoint. Разработка электронных образовательных ресурсов средствами этого приложения строится по следующей схеме:

Разработка общего плана подачи информации;

Выделение основных логических звеньев;

Подбор необходимых по содержанию фрагментов (текст, графика, таблицы, диаграммы, звуковые эффекты, видео клипы);

Выбор шаблона оформления элементов;

Сведение элементов воедино по плану;

Проведение репетиции, настройка времени [3, с. 251].

В итоге получается слайд-шоу, ориентированное на специфику изучаемых разделов, конкретную аудиторию и личность преподавателя, т.е. программный продукт ориентированный на обучение, как эмпирический процесс, обладающий следующими дидактическими возможностями. Он:

1) является источником информации;

2) рационализирует формы преподнесения учебной информации;

3) повышает степень наглядности, конкретизирует понятия;

4) организует и направляет восприятие;

5) обогащает круг представлений учащихся, удовлетворяет их любознательность;

6) наиболее полно отвечает научным и культурным интересам и запросам учащихся;

7) создает эмоциональное отношение учащихся к учебной информации;

8) усиливает интерес учащихся к учебе путем применения оригинальных, новых технологий и техники;

9) делает доступным для учащихся такой материал, который без средств наглядности недоступен;

10) активизирует познавательную деятельность учащихся, способствует сознательному усвоению материала, развитию мышления, пространственного воображения, наблюдательности;

11) является средством повторения, обобщения, систематизации и контроля знаний;

12) иллюстрирует связь теории с практикой;

13) создает условия для использования наиболее эффективных форм и методов обучения, реализации основных принципов целостного педагогического процесса и правил обучения (от простого к сложному, от близкого к далекому, от конкретного к абстрактному);

14) экономит учебное время, энергию преподавателя и учащихся за счет уплотнения учебной информации и ускорения темпа. Сокращение времени, затрачиваемого на усвоение учебного материала, идет за счет переложения на технику тех функций, которые она выполняет качественнее, чем учитель [24, с. 12].

Экспериментально доказано, что экономится до 30-40% времени, отведенного на объяснение нового материала, а на технических операциях по воспроизведению графиков, таблиц, формул экономится 15-20% учебного времени.

Слайд-шоу (презентация) состоит из отдельных слайдов. Слайд оформляется с учётом эргономических требований визуального восприятия информации. Дизайн слайдов, как правило, выдерживается в едином ключе для всего занятия. Используемая анимация должна быть настроена на реальный режим времени. Изображение схем и рисунков должно строго соответствовать логической последовательности изложения материала и темпу их построения мелом на доске.

Подбор содержания отдельных слайдов, их смена требуют особенно тщательного подхода. Содержание занятия распределяется на все слайды, следовательно, каждый слайд представляет собой отдельное информационное звено. Причём содержательное наполнение слайдов не может и не должно быть совершенно одинаковым, поскольку слайд-шоу создаётся для активизации процесса передачи учебной информации. Этот процесс требует активного выделения цветом, размерами и анимацией основных звеньев материала, а иногда отдельных слов или символов. Подбор содержательного наполнения слайдов является одним из ключевых моментов создания образовательного ресурса на основе MS PowerPoint. Суть этого подбора заключается в рассмотрении множества параметров, основные из которых:

1. Психофизические возможности внимания человека. Это направление работы специалистов-психологов, однако, каждый педагог знает основные положения этой части психологии как, например, объём внимания - количество объектов, символов, воспринимаемых одновременно с достаточной ясностью, в норме составляет 7?2;

2. Уровень готовности учеников к восприятию материала занятия. Общеизвестно, что работа с уже изученной информацией требует извне только напоминания, а с новой информацией - детального изучения;

3. Организационно-технические условия электронного сопровождения занятий, например, характеристики проектора, условия затемнения окон, соответствие размера экрана площади класса и пр. [34, с. 67].

Смена слайдов может управляться учителем или автоматически по заданному времени. С учётом степени сложности материала, физиологических подъёмов и спадов внимания выгоднее всего сочетать различные типы смены слайдов.

Использование презентаций на занятиях позволяет усовершенствовать не только прямую, но и обратную связь, организовать быстрый контроль усвоения изученного материала, например, при помощи тестирования. Тестирование даст достоверный результат, если предварительно задать время смены слайдов ко времени ответа на вопрос, для сведения на минимум возможности опоздания и списывания.

Повышение информативности занятия с помощью презентации можно эффективно сочетать с использованием раздаточного материала в виде распечатки презентации или конспекта-организатора.

Особенное внимание при подготовке занятия необходимо уделить использованию возможностей гипертекстовой технологии, доступной в ОС Windows и программах пакета MS Office, в том числе и MS Power Point. В основе этих технологий лежит использование гиперссылок - особых связок, обеспечивающих автоматический переход к необходимому файлу или Web-странице от любого объекта в исходном файле. Гиперссылки делают работу с информацией более динамичной, т.к. позволяют одним щелчком мыши по объекту-гиперссылке осуществить прямой выбор необходимого элемента [3, с. 254]. Таким образом, в ходе демонстрации презентации можно вызывать одно за другим различные приложения либо выходить в Internet, а затем возвращаться к месту остановки презентации MS PowerPoint. Свободный переход позволяет рассматривать отдельные элементы более или менее подробно, а при необходимости многократно возвращаться к ключевым элементам.

При совместном использовании мультимедиа и гипертекстовых технологий последние выполняют функции по управлению подачей учебного материала, позволяют излагать его актуально, динамично, творчески.

Выше мы рассмотрели возможности использования мультимедиа презентаций и гипертекстовых технологий как средств наглядности, но на практике по-прежнему незаменимы и традиционные средства наглядности такие как, например, учебные плакаты, раздаточные материалы.

Ускорить и облегчить освоение интерфейса программы можно с помощью раздаточного материала, который будет лежать на столе каждого ученика при работе за компьютером. Разумно подобранные обозначения помогут акцентировать самые важные, на текущий момент урока, элементы окна MS Excel. В качестве иллюстрации рассмотрим рисунках 1 и 2.

Рис. 1. Интерфейс программы MS Excel	Рис. 2. Ярлыки программы MS Excel

Различия между приведёнными рисунками незначительны, тем не менее очевидно, что рисунок 1 нужно использовать на первом занятии по MS Excel для знакомства с интерфейсом, а использование рисунка 2 наиболее эффективно для занятия по вводу формул и выполнению вычислений в MS Excel.

Наличие печатного раздаточного материала очень удобно для каждого ученика, т.к. в этом случае школьники могут использовать его в индивидуальном режиме, не переключая окно MS Excel на другие программы, как если бы им пришлось искать подсказку в электронном справочнике. Кроме того, печатный раздаточный материал возможно готовить, как это было сказано выше, средствами MS PowerPoint, в виде выдач и заметок, которые позволяют разместить на одном листе изображения нескольких слайдов. Выдачи и заметки MS PowerPoint по теме урока наиболее эффективно приготовить к началу объяснения нового материала с использованием презентации MS PowerPoint, раздать ученикам, чтобы они имели их на руках в ходе объяснения, могли при этом делать на них собственные заметки. В дальнейшем эти распечатки могут служить справочным материалом, с помощью которого ученик моментально вспомнит объяснения учителя.

Рис. 3. Справочный раздаточный материал по теме MS Excel

При разработке презентаций по MS Excel, все возможности MS PowerPoint, перечисленные выше, необходимо применять дозировано и только с учётом целесообразности. Чтобы элементы анимации, гиперссылки не стали излишними и не отвлекали внимания учеников, нужно эти элементы сделать необходимыми и существенными в логике изложения учебного материала. Так, например, слайд №6 на рисунке 3 являясь элементом учебного материала также служит гиперссылкой на файл MS Excel, с помощью которого учитель может показать приёмы работы в книге MS Excel. В приложении E показано, что применение анимации в презентации может не только «оживить» изложение материала, но и сконцентрировать внимание на конкретных действиях для решения поставленной задачи.

Широко используя MS PowerPoint, учителя обычно забывают об одной из его возможностей, которая может помочь при изложении материала - это указатель. Вид указателя настраивается в режиме просмотра презентации через контекстное меню, а потому позволяет использовать его и как указатель, и как маркеры различных цветов [34, с. 70]. Эту возможность можно применить не только в ходе объяснения материала учителем, но и при ответе учеников у доски.

Рис. 4. Пример применения указателя в наглядном материале

Практическое использование средств наглядности требует от учебного заведения современной базы, а от преподавателя дополнительных затрат времени и новых подходов к эстетике учебного процесса. Но все затраты окупаются, т.к. грамотное использование средств наглядности повышает эффективность занятий, улучшает эмоциональное состояние и восприятие учебного материала, что в итоге приводит к повышению качества знаний.

2.3 Система контроля знаний и умений работы с табличным процессором и оценка результатов апробации методики

Одним из существенных элементов процесса обучения является проверка знаний, умений, и навыков, приобретаемых учащимися. Разработка оперативной системы контроля, позволяющей объективно оценивать знания учащихся, выявляя имеющиеся пробелы и определяя способы их ликвидации, - одно из условий совершенствования процесса обучения.

Как показывает практика, несмотря на большое число дидактических материалов и методических рекомендаций по различным учебным предметам, адресованных преподавателям, многие из них испытывают большие трудности в организации контроля усвоения знаний учащихся. Наблюдается формальное применение средств и методов проверки, в ряде случаев субъективизм в оценке знаний учащихся, преуменьшение обучающей роли проверки [24]. Учащиеся не достаточно привлекаются к оценочной деятельности, вследствие чего нарушается формирование навыка самоконтроля. Ограничение применения разнообразных форм, методов и средств контроля снижает возможности выявления результатов обучения, реализации основных функций проверки.

В настоящее время большое внимание уделяется анализу методов и средств контроля знаний и умений учащихся и производится поиск путей совершенствования системы контроля знаний учащихся.

В дидактике выделяют следующие виды контроля: текущий, периодический, итоговый и самоконтроль.

Назначение текущего (формирующего) контроля - проверка усвоения и оценка результатов каждого урока, постоянное изучение учителем работы всего класса и отдельных учеников. По результатам этого контроля учитель выясняет, готовы ли учащиеся к усвоению последующего учебного материала. Наиболее часто встречающимся недостатком является сосредоточение внимания учителя на отстающих учениках [24].

Отличительной особенностью текущего контроля является его проведение на всех этапах изучения темы или раздела: ознакомления с учебным материалом, формирования и развития знаний и умений, их закрепления и углубления. В процессе текущего контроля от учащихся можно требовать знания только на том познавательном уровне, какой предусматривается определенным этапом овладения учебным материалом. Для эффективного применения формирующего контроля необходимо применять разнообразные формы и средства проверки в их рациональном сочетании: фронтальные и индивидуальные, устные и письменные, рассчитанные на весь урок или его часть.

Периодический (зачетно-тематический) контроль проверяет степень усвоения материала за длительный период (четверть, полугодие) или материала по изученному разделу отдельным учащимся и классом в целом, когда знания в основном сформированы, систематизированы [24]. Данный вид проверки проводится обычно в сочетании с текущей проверкой.

В содержание контроля должны войти основные вопросы темы, которые отбираются в соответствии с требованиями к результатам обучения и зафиксированы в программе. Тематический контроль может проводиться как в форме письменной контрольной работы, так и в форме зачетных занятий по пройденной теме. При проведении тематического контроля часть заданий должна соответствовать деятельности по образцу, а часть - деятельности в измененной и новой ситуациях, что предоставит каждому учащемуся возможность полностью проявить уровень своей подготовки по теме.

Итоговый контроль производится накануне перевода в следующий класс или ступень обучения. Его задача - зафиксировать минимум подготовки, который обеспечивает дальнейшее обучение [24]. Знания по итогам изучения темы могут быть оценены положительно, если учащиеся овладели всеми основными элементами программного материала.

Еще одна разновидность контроля - самоконтроль. Самоконтроль вместе с самооценкой осуществляются учащимися постоянно в процессе обучения. Необходимо, чтобы в ходе каждой проверки учащийся не только узнал, чему он научился, какие ошибки допустил, что не усвоил, но и осознал справедливость оценки, поставленной учителем, понимая, как можно самостоятельно оценивать свои знания. Для этого необходимо знакомить учащихся с критериями оценки, постепенно развивать умения содержательно оценивать свои знания. Четкая формулировка требований к знаниям и критериев их оценки воспитывает сознательное отношение школьников к учению, способствует осознанию и правильной оценке учащимися уровня своей учебной подготовки.

Важно, чтобы контроль и оценка знаний учащихся отвечали общедидактическим требованиям и выполняли учетную, контрольно - корректирующую, обучающую, воспитательную функции.

Учетная функция контроля проявляется в систематической фиксации результатов обучения, что позволяет учителю судить об успеваемости каждого ученика, его достижениях и недочетах в учебной работе.

Контрольно-корректирующая функция обеспечивает обратную связь «учитель - ученик», необходимую для внесения учителем коррективов в методику обучения, некоторого перераспределения учебного времени между различными вопросами темы, вызываемых недочетами в знаниях школьников, уровнем подготовки класса.

Обучающая функция контроля проявляется в том, что в про-цессе проверки состояния знаний, умений и навыков школьников происходит повторение материала, учитель акцентирует внимание класса на главных вопросах и важнейших мировоззренческих идеях курса, указывает на типичные ошибки, что способствует углублению знаний учащихся.

Воспитательная функция контроля и оценки подразумевает стимулирование учащихся к дальнейшей учебной работе, дает дополнительную мотивацию в познавательной деятельности [45, с. 112].

Общепринятой формой итогового контроля за курс обучения по информатике является экзамен. Примерные билеты выпускного экзамена по информатике были опубликованы в газете «Информатика» №14 за апрель 1998 года.

Ещё одна форма проведения итогового контроля - тестирование. Образцы итоговых заданий по оценке качества подготовки выпускников основной школы по информатике (6 вариантов) опубликованы в газетах «Информатика» №№39, 41, 42, 43, 44 за 1999 год. Каждый вариант содержит по 24 вопроса, с помощью которых учитель может проверить качество усвоения пройденного материала по всем темам курса информатики, включенным в обязательный минимум содержания.

Методы контроля можно разделить на:

- методы проверки знаний;

- практические методы контроля;

- дидактические тесты.

К методам проверки знаний относятся: наблюдение, пользование книгой, устный контроль, письменная проверка [24].

Наблюдение, то есть систематическое получение данных о знаниях и развитии ученика, осуществляется учителем в процессе ежедневной работы [24]. Этот метод дает определенные сведения об уровне знаний учеников, об их умении организовать свое рабочее место, порядок работы, об их работоспособности и самостоятельности. Целесообразно проводя наблюдение учитывать индивидуальные особенности учащихся, связанные с их темпераментом, возрастом, полом, интересом к учебе, отношением к собственным успехам. Результаты наблюдений учитываются учителем при работе и общей оценке ученика. Самым большим недостатком данного метода является большая доля субъективизма и интуиции.

Пользование книгой как метод проверки знаний и умений учащихся, чаще всего применяется при изучении языков и при проверке навыка поиска информации. Проверка последнего чаще всего осуществляется на уроках информатики в младших классах.

Устный контроль, как правило, состоит в ответах учеников на вопросы учителя на уроках, экзаменах, зачетах. На уроках применяются устные индивидуальные, групповые, фронтальные, комбинированные опросы. Основной формой устного опроса является беседа. Целесообразно применять различные техники опроса: карточки, игры, технические средства. Необходимо сводить к минимуму субъективизм учителя при применении данного метода.

Письменный контроль позволяет глубоко и эффективно проверить знания учащихся. При письменном опросе используются перфокарты, пособия с печатной основой, дидактические карточки, программированный опрос. Основными формами проведения письменного контроля являются домашние, классные, самостоятельные и контрольные работы. Одним из условий проведения письменного контроля является умелое недопущение посторонней помощи, которая оказывает влияние на снижение уровня объективности оценки за классные работы, без учета моральных последствий.

При проведении контроля целесообразно разбивать контролирующие вопросы на блоки по уровню сложности.

Практические методы контроля имеют целью проверить практические умения, навыки учеников, способность применять знания при решении конкретных задач. Они представляют собой проведение опытов, эксперимента, решение задач, составление схем, карт, чертежей, составление программ, изготовление приборов и пр. [1, с. 231] Этот метод проверки удовлетворяет принципу связи обучения с практикой, с жизнью, ориентирует ученика на применение знаний. На сегодняшний день, данный метод контроля является наиболее современным и жизнеспособным.

Дидактические тесты возникли на основе психологического тестирования и программированного обучения. Преимущества тестового контроля - объективность. Этот вид контроля снимает субъективизм эксперта - учителя, который имеет место в других методах.

Дидактический тест представляет собой набор стандартизованных заданий по определенному материалу, устанавливающий степень усвоения его учащимися [2].