Методика обучения web-программированию с применением проблемного подхода в рамках элективного курса

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

СЕВЕРО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М. КОЗЫБАЕВА

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ WEB-ПРОГРАММИРОВАНИЮ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОБЛЕМНОГО ПОДХОДА В РАМКАХ ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА

Выполнил студент группы Ин(о)-11

Каскеев А.К.

Научный руководитель

кандидат педагогических наук, доцент

Копнова О.Л.

Петропавловск

2015



План

Введение

1. Теоретические основы изучения курса «Web-программирование»

1.1 Сущность понятия «элективный курс» относительно других школьных курсов

1.2 Проблемный подход

1.3 Web-программирование

1.4 PHP

1.5 CSS

1.6 MySQL

1.7 JavaScript

1.8 Анализ аналогичных проектов

2. Описание сайта для элективного курса

2.1 Структура web-приложения

2.2 Разработка базы данных

2.3 Интерфейсное проектирование

2.4 Проектирование администраторской части



Введение

Информационные технологии прочно вошли в нашу жизнь. Практически во всех сферах деятельности используются всякого рода вспомогательные приложения и системы. Для того чтобы школьники в будущем смогли войти в сферу своей специальности без страха перед данными технологиями предлагается ввести курс по web-программированию.

Помимо вышеуказанной цели данный курс предназначен для знакомства школьников со специальностью программиста, web-программиста и web-дизайнера. Данные специальности на сегодняшний день востребованы, но, кроме этого, дают ученикам свободу для реализации себя в качестве начинающего программного разработчика.

Оценка современного состояния решаемой научной проблемы.

По результатам анализа существующих сайтов посвященных web-программированию, можно сделать вывод, что существует множество курсов по web-программированию, но они созданы с расчетом на то, что у обучающегося есть сформированный интерес к web-программированию. Также малое количество из них рассчитано на использование в школьном курсе.

Проблемный подход используется на уроках информатики, но скорее как вспомогательный инструмент и на нем не акцентируется внимание. В разрабатываемом курсе проблемный подход будет рассматриваться как важный элемент обучения web-программированию.

Актуальность данной дипломной работы заключается в том, что использование проблемного подхода даст положительный результат в усвоении теоретической информации, а разработанное Web-приложение будет способствовать формированию у учащихся навыков работы с информационными ресурсами и помогать в приобретении практических навыков.

Целью дипломной работы является разработка методики проведения занятий по информатике с применением проблемного обучения в рамках элективного курса по web-программированию с использованием web-приложения.

Задачи:

Разработать методику проведения занятий по информатике;

Выбрать темы на которых возможно применений данной методики и разработать материалы для проведения уроков;

На практике провести апробацию данной методики;

Определить методики обоснования эксперимента и провести расчеты эффективности.



1. Теоретические основы изучения курса «Web-программирование»

1.1 Сущность понятия «элективный курс» относительно других школьных курсов

Центральное место в системе предпрофильной подготовки занимают элективные курсы. В связи с этим раскроем сущность понятия «элективный курс» относительно других учебных курсов средней школы.

Существуют четыре типа учебных курсов: кружки, нормативные, факультативные и элективные курсы.

Нормативные курсы - это обязательные курсы (чаще всего они именно так и называются). Такие курсы каждый ученик должен посещать и отчитываться за успеваемость в их освоении. Из этих учебных курсов обычно состоит инвариантная часть учебных планов, для них разработаны государственные образовательные стандарты, их освоение является необходимым условием продолжения образования.

Главная задача кружка мотивационная: привить устойчивый интерес к той или иной предметной области, к изучению которой проявляет склонности и/или способности учащийся. Поэтому и стиль работы кружка отличается от факультатива - для кружка характерна быстрая сменяемость тем, акцент на занимательности материала или его соревновательный характер и т.п. В этом смысле кружки как бы неуместны в профильной школе, для которой считается, что учащиеся уже определились со своими образовательными интересами.

Факультативные курсы предназначены для построения индивидуальной образовательной программы ученика. Ученику предлагается набор таких курсов, и он может выбрать из них один или несколько факультативных. При этом сам выбор не обязателен, т. е. школьник может не выбрать ни одного из предложенных факультативных курсов. Как правило, по таким курсам нет итоговой отчетности.

Часть факультативов, по существу уже сейчас являющихся элективными курсами, получит правильное название и будет выполнять предназначенные им функции, другая часть факультативов мимикрирует под элективные курсы. К последним относятся, например, факультативы по подготовке к олимпиадам по программированию.

Элективные курсы (от лат. electus - избранный) так же, как и факультативные, ученик выбирает из предложенного набора в соответствии со своими интересами и потребностями. Но как только курс выбран, он становится таким же, как и нормативный: с обязанностью посещать и отчитываться. Элективные курсы являются обязательным атрибутом профильного обучения и предпрофильной подготовки.

Элективные курсы - новый элемент учебного плана, дополняющий содержание профиля, что позволяет удовлетворять разнообразные познавательные интересы школьников. Элективные курсы могут касаться любой тематики, как лежащей в пределах общеобразовательной программы, так и вне ее. Элективные курсы - это новейший механизм актуализации, развития и индивидуализации процесса обучения. С хорошо разработанной системой элективных курсов каждый ученик может получить образование с определенным желаемым уклоном в ту или иную область знаний.

Актуализация элективных курсов заключается в том, что они помогают учащимся осознанно выбрать профиль обучения, т.е. совершить профессиональное первичное самоопределение. От этого зависят и успешное обучение в старших классах и подготовка учащихся к следующей ступени образования.

Элективные курсы позволяют решить еще одну проблему. Она заключается в том, что иногда количество школьников, желающих продолжить свое образование в профильных классах некоторых школ, превышает имеющееся в них количество мест. В результате отбор учеников в такие классы происходит на конкурсной основе. Это вызывает потребность в осуществлении специальной подготовки школьников к поступлению в такие классы. Часто ученик не может самостоятельно справиться с такой работой. Поэтому именно предпрофильный элективный курс должен в определенной мере подготовить ученика к поступлению в профильный класс. Однако предпрофильный элективный курс не должен дублировать базовый курс основной школы. Выходом из сложившейся ситуации может послужить создание интегративных предпрофильных элективных курсов, которые будут выводить содержание базового курса на качественно новый уровень.

Роль предпрофильных элективных курсов заключается в осуществлении помощи учащимся основной школы выбрать профиль дальнейшего обучения. Это позволяет школьникам в течение года попробовать себя в различных видах деятельности в соответствии с предлагаемыми профилями.

Поиски путей оптимизации содержания учебных предметов, обеспечения его соответствия меняющимся целям образования могут привести к новым подходам к структурированию содержания учебных предметов. Традиционный подход основывается на логике базовой науки. Другой подход может заключаться в отборе проблем, явлений, процессов, ситуаций, изучение которых соответствовало бы познавательным запросам учащихся. Такой подход может способствовать формированию учащихся как субъектов образовательной деятельности. С другой стороны, нельзя забывать о главной задаче образовательной политики - обеспечения современного качества образования на основе сохранения его фундаментальности и соответствия актуальным и перспективным потребностям личности, общества и государства. Таким образом, современная школа должна считать приоритетным направлением деятельности - способность к развитию школьников, научить его решать учебные и жизненные проблемы, научить учиться, используя специальные курсы в современной школе.

По своему содержанию элективные курсы могут представлять собой:

профессиональные пробы (позволяют старшекласснику получить опыт деятельности в рамках наиболее общих профессиональных направлений в реальных и \ или модельных условиях с тем, чтобы он смог примерить на себя профессиональную и социально-профессиональную роль);

социальные практики (позволяют старшекласснику получить опыт реальной деятельности в рамках наиболее общих профессиональных направлений с тем, чтобы он смог примерить на себя социально-профессиональную роль);

(пред)профессиональная подготовка (позволяют получить предпрофессиональную или профессиональную подготовку);

пропедевтика вузовских спецдисциплин (предоставляют старшекласснику возможность оценить степень своей готовности к обучению по данной специальности через опыт изучения специализированных дисциплин в рамках выбранного направления);

расширение (углубление) отдельных тем обязательных предметов федерального компонента и обязательных предметов по выбору(дают возможность удовлетворить в отдельных частях запрос на такое направление изучения предмета, которое не было включено в учебный план, например, из-за малочисленности запросов);

расширение границ дисциплин из числа обязательных предметов федерального компонента и обязательных предметов по выбору, изучаемых по программам, предусматривающим прикладную направленность, академическое расширение и углубление (предназначаются для учащихся со сформировавшимися представлениями о будущей образовательной траектории и планами в области профессионального самоопределения, которые могут достаточно узко формулировать свой образовательный запрос);

общеразвивающие тренинги (позволяют эффективно решать вопросы функциональной готовности учащихся к какой-либо деятельности, формировать ключевые компетентности);

удовлетворение познавательных интересов (курсы, имеющие своей целью реализацию познавательных интересов учащегося, могут быть направлены на самые разнообразные предметы, далекие как от базового содержания общего образования, так и от социально-профессионального самоопределения);

удовлетворение запросов местных сообществ, основанных на этнокультурной специфике.

Каждый элективный курс представляет собой завершенную дидактическую единицу, нацеленную на получение образовательных результатов. К образовательным результатам элективных курсов могут быть отнесены:

знания учащихся, сформированные на определенном уровне освоения;

предметные умения;

предпрофессиональные умения;

элементы функциональной грамотности;

навыки;

отдельные аспекты ключевых компетентностей;

полученный опыт деятельности.

Прежде всего, одной из задач введения профильной подготовки является разгрузка основной школы. Постоянные стенания, что школьные программы устарели, не отражают современные достижения науки и т.д., вовсе не вызвали концептуального пересмотра этих курсов, а привели к тому, что школьник тонет в море обрушивающейся на него дополнительной информации, которая никогда не будет им востребована. Во многих случаях эта информация настолько специальная, что даже не может претендовать на то, чтобы ее знание являлось элементом общей культуры. Кардинальное решение вытеснить эти новшества в профильную часть в период коренной ломки социальной системы в целом - а именно социальные условия в конечном счете определяют, в чем состоят требования к образованию - это наименее вредоносный вариант. Пусть сначала станет ясно, какое образование нужно новому обществу (не на словах, не в виде умозрительных концепций, а по реальной востребованности), и уже затем будут приниматься решения о перестройке его базовой части. Но и профильная часть, по всей видимости, не может (и, наверно, не должна) в своих обязательных курсах объять необъятно разросшееся древо современных научных направлений и специальностей. Элективные курсы - последнее реальное средство решения данной проблемы.

Содержание элективных курсов различается по образовательным целям. Одни курсы нацелены на компенсацию недостаточного образования в области информатики, предоставляемого обязательными курсами, другие курсы направлены на изучение вопросов, характерных для тех или иных групп специалистов (быть может, весьма широких). И по этому принципу они легко классифицируются. Если курс решает те же общеобразовательные задачи, которые предписаны и обязательным курсам, только в более полном варианте с учетом, как было сказано, современных тенденций, то это курс первого типа. Если же речь идет о специальных знаниях, умениях и навыках, которые выходят за рамки общеобразовательных задач профильного обучения, то это курс второго типа. Ну не должны, скорее всего все, кто выбрал информационно-технологический профиль, знать и уметь доказывать алгоритмическую неразрешимость какой-либо конкретной задачи. А в рамках элективного курса “Математические основы информатики” такое знание, по-видимому, является обязательным. Если школьник самоориентируется на изучение, например, администрирования сетей, то вряд ли ему нужно знать программирование длинной арифметики. И то и другое - прерогатива элективных курсов второго типа. Зато более глубокое изучение информационного и компьютерного моделирования или кибернетических аспектов, связанных с информационными процессами в управлении, - это предмет элективных курсов первого типа. Третий тип элективных курсов - это замена факультативов и кружков, т.е. курсы, которые не несут общеобразовательной нагрузки и в то же время не являются ориентированными на определенную специализацию. Примером такого курса является курс по подготовке к личным или командным олимпиадам по программированию. Сюда же, по-видимому, надо относить курсы по углубленной подготовке к вступительным и/или выпускным экзаменам. Наконец, есть четвертый тип элективных курсов - применение информатики в других предметных профилях: экономике, биологии, филологии и т.д.

Приступая к разработке элективных курсов, необходимо учитывать, что речь идет не только о программах и учебных пособиях, но и о всей методической системе обучения этим курсам в целом. С самого начала ее целесообразно строить на основе нового понимания целей и ценностей образования, с ориентацией на инновационные методические идеи и концепции. Важными составляющими занятий по элективным курсам могут стать практические работы и исследовательские проекты.

Методика обучения элективным курсам должна развивать у учащихся навыки организации умственного труда и самообразования. В процессе освоения элективных курсов желательно предоставить учащимся возможность использовать разные учебники, учебные пособия, практикумы, энциклопедии и т.д. Считаем уместным организовывать обсуждение достоинств и отдельных недостатков учебников и пособий, обучать их умению анализировать книги.

Сегодня многие педагоги, методисты и учителя-практики занимаются созданием различных элективных курсов для предпрофильной подготовки учащихся. Классификация предпрофильных элективных курсов, как и любая классификация, является относительной, но большинство авторов выделяют общеориентационные, предметно-ориентационные и межпредметные элективные курсы.

Общеориентационные элективные курсы призваны проинформировать ученика о различных профилях обучения в старшей школе, познакомить его с миром профессий и помочь выбрать профиль обучения с учетом своих индивидуальных особенностей.

Предметно-ориентационные элективные курсы направлены на осуществление предпрофильной подготовки по определенному учебному предмету. Учителя стремятся создать такой элективный курс, который вызовет интерес у ученика, привлечет его к дальнейшему изучению предмета в классе данного профиля. В результате ученик выбирает профиль для продолжения своего дальнейшего образования. Другой особенностью имеющихся сегодня предметно-ориентационных предпрофильных элективных курсов является стремление к углублению знаний учащихся. Такие элективные курсы предполагают углубленное изучение отдельных тем или разделов учебных курсов основной школы, выходящее за пределы школьной программы.

В свою очередь, предметные элективные курсы можно разделить на несколько групп.

Элективные курсы повышенного уровня, направленные на углубление того или иного учебного предмета, имеющие как тематическое, так и временное согласование с этим учебным предметом. Выбор такого элективного курса позволит изучить выбранный предмет не на профильном, а на углубленном уровне. В этом случае все разделы углубляются курса более или менее равномерно.

Элективные спецкурсы, в которых углубленно изучаются отдельные разделы основного курса, входящие в обязательную программу данного предмета.

Элективные спецкурсы, в которых углубленно изучаются отдельные разделы основного курса, не входящие в обязательную программу данного предмета.

Прикладные элективные курсы, цель которых - знакомство учащихся с важнейшими путями и методами применения знаний на практике, развитие интереса учащихся к современной технике и производству.

Элективные курсы, посвященные истории предмета, как входящего в учебный план школы, так и не входящего в него.

Элективные курсы, посвященные изучению методов решения задач.

Межпредметные элективные курсы в системе предпрофильной подготовки не только ориентируют учеников на изучение конкретного учебного предмета на профильном уровне, но и раскрывают специфику изучения этого предмета во взаимосвязи с другими профильными предметами. Такие элективные курсы следует называть профильно-ориентационными, поскольку именно они в полной мере реализуют саму идею предпрофильной подготовки. Они могут быть либо компенсирующими, либо обобщающими знания.

Для всех элективные курсов можно сказать, что они выполняют три основные функции:

Являются «надстройкой» профильного курса, и такой дополненный профильный курс становится в полной мере углубленным.

Развивают содержание базового курса, что позволяет поддерживать изучение смежных учебных предметов на профильном уровне или получить дополнительную подготовку для сдачи выпускного экзамена по предмету.

Способствуют удовлетворению познавательных интересов в различных областях деятельности человека.

Чтобы успешно выполнять названные выше функции, отобранное содержание должно соответствовать познавательным возможностям старшеклассников, предоставлять им возможность учения на уровне повышенных требований и развивать учебную мотивацию [3].

1.2 Проблемный подход

Современное общество предъявляет серьезные требования к качеству образования молодого поколения: владение различными способами деятельности (познавательной, творческой), умение ориентироваться в огромном информационном потоке, обладание способностью к самостоятельному конструированию своих знаний, умение критически мыслить, владение навыками коллективного труда и т.д. Все эти способности трудно развивать, используя только обычную фронтальную форму проведения уроков. В монографии Е.С. Полат указывается, что “метод проектов - не новое явление в педагогике. В последнее время этому методу уделяется пристальное внимание во многих странах мира. Первоначально его называли методом проблем, и связывался он с идеями гуманистического направления в философии и образовании, разработанными американским философом и педагогом Дж. Дьюи. Он предлагал строить обучение на активной основе через целесообразную деятельность ученика, сообразуясь с его личным интересом именно в этом знании. Отсюда чрезвычайно важно было показать детям их личную заинтересованность в приобретаемых знаниях, которые могут и должны пригодиться им в жизни”. При решении задач ученики сталкиваются с проблемными ситуациями, явно или смутно осознаваемыми. Во время работы над задачей в подборе материала активно используется наблюдение, выдвигаются гипотезы, идет экспериментальная их проверка, разрешается интерес, проблемность ситуации.

Проблемная ситуация в образовательном пространстве содержит три главных компонента:

а) потребность учащегося в новом знании или способе действия (“хочу узнать…, научиться…”);

б) неизвестное знание, которое учащийся должен усвоить по проекту педагогических целей;

в) известные знания и сформированные умения (могу сам, без педагога), усвоенные в ходе предшествующей учебы.

Создается на материале:

а) из истории науки и промышленности;

б) описаний ситуаций профессиональной деятельности;

в) альтернативных методов решения профессиональных задач.

Проблемная ситуация включает в себя положение, содержащее противоречие и не имеющее однозначного решения; особое психологическое состояние познающей личности, характеризующееся возникновением познавательной потребности:

1) Проблемная ситуация побуждает его искать новый способ объяснения или действия.

2) Ученик не может достичь цели с помощью известных ему (из ранее изученных) способов действия.

3) Интеллектуальное затруднение, которое возникает у ученика, когда он не знает, как объяснить какое-либо явление, факт, процесс действительности и как действовать при этом.

4) Проблемная ситуация создается проблемным формулированием вопросов, задач, заданий, заданий поискового характера.

Сегодня под проблемным обучением понимается такая организация учебных занятий, которая предполагает создание под руководством учителя проблемных ситуаций и активную деятельность учащихся по их разрешению, в результате чего и происходит творческое овладение профессиональными занятиями, навыками, умениями и развитие мыслительных способностей.

Ребенок усваивает материал, не просто слушая или воспринимая органами чувств, а как результат удовлетворения возникшей у него потребности в знаниях, являясь активным субъектом своего обучения.

Условиями успешности обучения являются:

проблематизация учебного материала (знания - дети удивления и любопытства);

активность ребенка (знания должны усваиваться легко);

связь обучения с жизнью ребенка, игрой, трудом.

Особенности содержания

Проблемное обучение основано на создании особого вида мотивации - проблемной, поэтому требует адекватного конструирования дидактического содержания материала, который должен быть представлен как цепь проблемных ситуаций.

Проблемные ситуации могут быть различными по содержанию неизвестного, по уровню проблемности, по виду рассогласования информации, по другим методическим особенностям (рис 1).

Проблемные методы - это методы, основанные на создании проблемных ситуаций, активной познавательной деятельности учащихся, состоящей в поиске и решении сложных вопросов, требующих актуализации знаний, анализа, умения видеть за отдельными фактами явление, закон.

В современной теории проблемного обучения различают два вида проблемных ситуаций: психологическую и педагогическую. Первая касается деятельности учеников, вторая представляет организацию учебного процесса.

Педагогическая проблемная ситуация создается с помощью активизирующих действий, вопросов учителя, подчеркивающих новизну. Создание психологической проблемной ситуации сугубо индивидуально. Ни слишком трудная, ни слишком легкая познавательная задача не создает проблемной ситуации для учеников. Проблемные ситуации могут создаваться на всех этапах процесса обучения: при объяснении, закреплении, контроле.

Создавая проблемную ситуацию, я направляю учащихся на ее решение, организую поиск решения. Таким образом, ученик ставится в позицию субъекта своего обучения и как результат у него образуются новые знания, он овладевает новыми способами действия. Трудность управления проблемным обучением состоит в том, что возникновение проблемной ситуации - акт индивидуальный, поэтому я использую дифференцированный и индивидуальный подход.

Методические приемы создания проблемных ситуаций:

подвожу учащихся к противоречию и предлагаю им самим найти способ его разрешения;

излагаю различные точки зрения на один и тот же вопрос;

предлагаю классу рассмотреть задачу с различных позиций;

делаю сравнения, обобщения, выводы из ситуации, сопоставляю факты;

ставлю конкретные вопросы (на обобщение, обоснование, конкретизацию, логику рассуждения);

определяю проблемные теоретические и практические задания (например, исследовательские);

ставлю проблемные задачи (например, с недостаточными или избыточными исходными данными, с неопределенностью в постановке вопроса, с противоречивыми данными, с заведомо допущенными ошибками, с ограниченным временем решения, на преодоление “психологической инерции”).

Для реализации проблемной технологии необходимы:

отбор самых актуальных, сущностных задач;

определение особенностей проблемного обучения в различных видах учебной работы;

построение оптимальной системы проблемного обучения, создание учебных и методических пособий и руководств;

личностный подход и мастерство учителя, способные вызвать активную познавательную деятельность ребенка.

Проблемно - поисковая (исследовательская) педагогическая технология

Проблемно- поисковая технология в обучении включает в себя создание особого пространства учебной деятельности, в котором ученик в учебном процессе совершает субъективное открытие закона, явления, закономерности; осваивает способ познания и механизм приобретения новых знаний о действительности.

Модель организации учебного процесса называют “ОБУЧЕНИЕ через ОТКРЫТИЕ”.**

Модель организации учебного процесса строится на реализации принципа проблемности в обучении.

Принцип проблемности реализуется:

как в содержании учебного предмета;

так и в процессе развертывания этого содержания в учебном процессе.

Технологические приемы организации учебного процесса.

а) создать в пространстве деятельности ученика значимую для него проблемную ситуацию;

б) наполнить проблемную ситуацию противоречивостью в состоянии исследуемого объекта и создать условия для осознания этого противоречия учеником как проблемы;

в) сформулировать задачу продуктивного (или творческого) типа, вытекающую из осознанной учеником проблемы.

Результативность.

Результативность можно оценить с помощью критериев:

а) наличие у ученика положительного мотива к деятельности в проблемной ситуации (“Хочу разобраться, хочу попробовать свои силы, хочу убедиться смогу ли разрешить эту ситуацию…);

б) наличие у учащихся положительных изменений в эмоционально - волевой сфере (“Испытываю радость, удовольствие от деятельности, мне это интересно, могу с усилием воли концентрировать свое внимание…”);

в) переживание учащимися субъективного открытия(“Я сам получил этот результат, я сам справился с этой проблемой, я вывел закон…”);

г) осознание учеником усвоения нового как личностной ценности (“Лично мне это нужно, мне важно научиться решать эти ситуации, мне будут эти знания нужны…”);

д) овладение обобщенным способом подхода к решению проблемных ситуаций: анализом фактов, выдвижением гипотез для их объяснения, проверкой их правильности и получением результата деятельности.

Признаки применения подхода в учебном процессе.

Методы обучения - проблемные:

а) проблемного изложения;

б) частично-поисковый;

в) исследовательский;

Формы организации учебного пространства коллективные:

а) парное взаимодействие;

б) микро групповое взаимодействие;

в) групповое взаимодействие;

г) межгрупповое взаимодействие.

Развитие учащихся во многом зависит от той деятельности, которую они выполняют в процессе обучения - репродуктивной или продуктивной (творческой). Только тогда, когда учебная деятельность, направленная на овладение основами наук и на развитие личностных качеств, сформирована на более высоком уровне, начинает ярко проявляться ее творческая сторона. Потенциальные возможности почти всех школьников высоки, а также развита творческая деятельность учащихся. Но необходимо рационально организовать учебный процесс. Сюда включается логико-содержательное построение материала, и создание проблемных ситуаций, и частично-поисковый или исследовательский метод обучения. Но какой бы метод обучения мы не избирали, успех в конечном итоге зависит от успешного протекания творческого процесса.

Творческая деятельность ученика, направленная на творческое понимание усваиваемого материала и порождение новых способов действия, ее развития зависит от наличия трех составляющих мышления:

- высокий уровень сформированности элементарных мыслительных операций: анализа и синтеза, сравнения, аналогии, классификации;

- высокий уровень активности, проявляющийся в выдвижении множества гипотез, вариантов решений, нестандартных идей;

- высокий уровень организованности и целенаправленности мышления, проявляющихся в выделении существенного в явлениях, осознании собственных способов мышления.

Сформированность этих качеств мышления позволит преодолеть трудности в овладении учебным материалом и приведет к развитию творческой личности учащегося.

Таким образом, задача учителя сводится к формированию указанных компонентов мышления.

Приемов, при помощи которых достигается успешное развитие мыслительной деятельности учащихся, множество. К таким приемам можно отнести ситуации, в которых ученик должен:

1) защищать свое мнение, проводить в его защиту аргументы, доказательства, использовать приобретенные знания, уметь решать нестандартные задачи;

2) задавать вопросы учителю, товарищам, выяснять непонятное, углубляться с их помощью в процесс познания;

3) рецензировать ответы товарищей, вносить коррективы, давать ответы, видеть и действовать в уме;

4) делиться своими знаниями с другими;

5) побуждать учащихся находить не единственное решение, а несколько;

6) создавать ситуации самопроверки, анализа собственных познавательных и практических действий;

Разработка урока реализации идей проблемного обучения
при изучении программирования дана в приложении по теме:
“Ветвления и циклы”

Обучение решению задач различными способами является одной из важнейших составляющих в обучении информатике, так как задачи способствуют развитию мышления и творческой активности учащихся.

При решении задач только одним способом у учащихся единственная цель - найти правильный ответ. Если же требуется применить при этом несколько способов, школьники стараются отыскать наиболее оригинальное, красивое, экономичное решение. Для этого они вспоминают многие теоретические факты, методы и приемы, анализируют их с точки зрения применимости к данной в задаче ситуации, накапливают определенный опыт применения одних и тех же знаний к различным вопросам.

Все это активизирует мыслительную деятельность школьников, прививает интерес к предмету.

Я учу школьников, анализируя условие задачи, делать различные попытки решения, используя имеющиеся у них в запасе методы и приемы. Обычно, в классе задача решается одним или двумя способами. Поиск других способов дается на дом. Учащиеся с большим интересом и увлеченностью выполняют такие задания, находятся в постоянном логическом поиске, который, в свою очередь, развивает исследовательские способности учащихся.

Проблемно - поисковая технология не просто требует от меня, как от учителя изложения знаний в определенной системе, а предполагает также учить школьников мыслить, искать и находить ответы на поставленные вопросы, добывать новые знания, опираясь на уже известные. Учебная дисциплина, в том числе и информатика, должна рассматриваться не как предмет с набором готовых заданий, а как специфическая деятельность человека. Обучение же должно в разумной мере проходить в форме повторного открытия, а не простой передачи суммы знаний.

Познавательные процессы эффективно развиваются лишь при такой организации обучения, при которой школьники включаются в активную поисковую деятельность. Поиск нового составляет основу развития воли, внимания, памяти, воображения, мышления.

Эффективным средством обучения и развития является организация учебных исследований, цель которых состоит в том, чтобы помочь учащимся открыть новые знания и способы деятельности, углубить и систематизировать изученное.

Каждая новая проблема не всегда вызывает интерес у учащихся. Порой у ребят проявляется страх перед трудностями, неумение преодолевать их самостоятельно. В таком случае нужна задача, которая на первый взгляд, кажется, простой, а на деле требует нестандартного подхода, который создает проблему. При поиске этой проблемы ученик сталкивается с ее исследованием и обобщением.

Возникновение интереса к информатике у значительного числа учащихся зависит в большей степени от того, насколько умело будет построена учебная работа. Обычно задачи повышенной сложности исследовательского характера даются в конце урока. Благодаря своей оригинальности такие задачи сами по себе побуждают учащихся к размышлениям. Получив задание на уроке, учащиеся продолжают поиск решения задачи дома. На следующем уроке один из них объясняет решение задачи всему классу.

Благодаря такой работе у ученика снимается психологический барьер перед поиском решения задачи. Зная, что задача может быть решена разными способами, он смелее будет браться за ее решение. Постепенно, решая задачу за задачей, он приобретает некоторый опыт, что позволит ему развивать логическое мышление.

Подробный разбор способов задач является хорошим подспорьем для того, чтобы освежить в памяти пройденный материал. Накопившиеся знания не будут лежать мертвым грузом, их постоянно нужно использовать. Использование же этих знаний на практике является творческой работой, при которой школьники учатся действенно применять теорию на практике.

При такой работе над задачей формируется логическое мышление учащихся, развивается интуиция, систематизируются знания, расширяется общеобразовательный кругозор, накапливается полезный опыт. Учащиеся овладевают основными методами решения задач, составляющими важную часть многих эвристических алгоритмов, учатся рационально планировать поиск решения задачи, выполнять полезные преобразования условия задачи.

1.3 Web-программирование

Курс web-программирования - ориентированный на разработку web-приложений (программ, обеспечивающих функционирование динамических сайтов Всемирной паутины).

Языки web-программирования - это языки, которые в основном предназначены для работы с web-технологиями. Языки web-программирования можно условно разделить на две пересекающиеся группы: клиентские и серверные.

Клиентские языки. Как следует из названия, программы на клиентских языках обрабатываются на стороне пользователя, как правило, их выполняет браузер. Это и создает главную проблему клиентских языков - результат выполнения программы (скрипта) зависит от браузера пользователя. То есть, если пользователь запретил выполнять клиентские программы, то они исполняться не будут, как бы ни желал этого программист. Кроме того, может произойти такое, что в разных браузерах или в разных версиях одного и того же браузера один и тот же скрипт будет выполняться по-разному. С другой стороны, если программист возлагает надежды на серверные программы, то он может упростить их работу и снизить нагрузку на сервер за счет программ, исполняемых на стороне клиента, поскольку они не всегда требуют перезагрузку (генерацию) страницы.

Серверные языки. Когда пользователь дает запрос на какую-либо страницу (переходит на нее по ссылке или вводит адрес в адресной строке своего браузера), то вызванная страница сначала обрабатывается на сервере, то есть выполняются все программы, связанные со страницей, и только потом возвращается к посетителю по сети в виде файла. Этот файл может иметь расширения: HTML, PHP, ASP, ASPX, Perl, SSI, XML, DHTML, XHTML.

Работа программ уже полностью зависима от сервера, на котором расположен сайт, и от того, какая версия того или иного языка поддерживается.

К серверным языкам программирования можно отнести: PHP, Perl, Python, Ruby, любой .NET язык программирования (технология ASP.NET), Java, Groovy.

Важной стороной работы серверных языков является возможность организации непосредственного взаимодействия с системой управления базами данных (или СУБД) - сервером, на котором упорядоченно хранится информация, которая может быть вызвана в любой момент [4].

В рамках элективного курса будут изучаться PHP, CSS, MySQL, JavaScript. Все темы будут подробно рассмотрены на занятиях элективного курса, а информация по изучаемой тематике будет расположена на методической странице.



1.4 PHP

PHP - язык программирования, используемый на стороне WEB-сервера для динамической генерации HTML-страниц. Об этом говорит и расшифровка его названия: PHP - Personal HyperText Processor.

PHP - один из немногих языков программирования, созданных специально для разработки web-приложений. Поэтому он включает в себя все функции, необходимые именно для работы на web-сервере, и при этом лишен избыточности, свойственной многим его конкурентам.

Очень приятная особенность PHP - то, что его команды включаются в обычные HTML-страницы с помощью специальных тегов, которые и заставляют PHP-машину выполнять на сервере нужные действия. Программам на PHP не нужны специальные CGI-директории с особыми правами доступа. Более того, на одной страничке можно произвольно чередовать «простой» HTML и PHP-код.

Пример кода PHP представлен в соответствии с рисунком 1.1.

Рисунок 1.1 Пример кода PHP

PHP не зависит от платформы. PHP прекрасно интегрируется во все популярные web-серверы: Apacce и IIS, Zens и Netscape Enterprise Server, работает под Windows и OS/2, MacOS и практически всеми UNIX-подобными системами. Как следствие - PHP работает практически у всех хостеров, разрешающих собственные выполняемые скрипты.

Замечательная особенность PHP - его интегрированность практически со всеми современными интернет-технологиями. PHP поддерживает большинство современных web-протоколов: IMAP, FTP, POP, XML, SNMP и другие. PHP прекрасно работает с базами данных. Трудно найти СУБД, поддержка которой не была бы реализована в PHP.

PHP включает в себя огромное количество встроенных функций: обработки строк и массивов, работы с файловой системой и с HTTP, электронной почтой, датой и временем, кириллицей и другими национальными алфавитами, и многое другое. Благодаря им многие алгоритмы, требующие в большинстве языков написания программного кода размером в несколько экранов, реализуются на PHP одной командой (точнее, вызовом одной функции) [5, 6].

Современные тенденции развития языков программирования не обошли стороной и PHP. Средства объектно-ориентированного программирования появились еще в PHP3. А в объектной модели PHP4 в полном объеме реализованы классические понятия объектно-ориентированного программирования: наследование, инкапсуляция и полиморфизм.

1.5 CSS

CSS (англ. Cascading Style Sheets - каскадные таблицы стилей) - формальный язык описания внешнего вида документа, написанного с использованием языка разметки.

Пример кода CSS представлен в соответствии с рисунком 1.2.



Рисунок 1.2 Пример кода CSS

Преимущественно используется как средство описания, оформления внешнего вида web-страниц, написанных с помощью языков разметки HTML и XHTML, но может также применяться к любым XML-документам, например, к SVG или XUL.

CSS используется создателями web-страниц для задания цветов, шрифтов, расположения отдельных блоков и других аспектов представления внешнего вида этих web-страниц. Основной целью разработки CSS являлось разделение описания логической структуры web-страницы (которое производится с помощью HTML или других языков разметки) от описания внешнего вида этой web-страницы (которое теперь производится с помощью формального языка CSS). Такое разделение может увеличить доступность документа, предоставить большую гибкость и возможность управления его представлением, а также уменьшить сложность и повторяемость в структурном содержимом. Кроме того, CSS позволяет представлять один и тот же документ в различных стилях или методах вывода, таких как экранное представление, печатное представление, чтение голосом (специальным голосовым браузером или программой чтения с экрана), или при выводе устройствами, использующими шрифт Брайля [7, 8].

1.6 MySQL

MySQL - компактный многопоточный сервер баз данных. MySQL характеризуется большой скоростью, устойчивостью и легкостью в использовании.

MySQL был разработан компанией TcX для внутренних нужд, которые заключались в быстрой обработке очень больших баз данных. Компания утверждает, что использует MySQL с 1996 года на сервере с более чем 40 БД, которые содержат 10,000 таблиц, из которых более чем 500 имеют более 7 миллионов строк.

MySQL является идеальным решением для малых и средних приложений. Исходники сервера компилируются на множестве платформ. Наиболее полно возможности сервера проявляются на Unix-серверах, где есть поддержка многопоточности, что дает значительный прирост производительности.

На текущий момент MySQL все еще в стадии разработки, хотя версии 3.22 полностью работоспособны.

MySQL-сервер является бесплатным для некоммерческого использования. Иначе необходимо приобретение лицензии, стоимость которой составляет 190 EUR.

MySQL поддерживает язык запросов SQL в стандарте ANSI 92, и кроме этого имеет множество расширений к этому стандарту, которых нет ни в одной другой СУБД.

Краткий перечень возможностей MySQL:

Поддерживается неограниченное количество пользователей, одновременно работающих с базой данных;

Количество строк в таблицах может достигать 50 млн;

Быстрое выполнение команд. Возможно MySQL самый быстрый сервер из существующих;

Простая и эффективная система безопасности.

MySQL действительно очень быстрый сервер, но для достижения этого разработчикам пришлось пожертвовать некоторыми требованиями к реляционным СУБД.

В MySQL отсутствуют:

Поддержка вложенных запросов, типа SELECT * FROM table1 WHERE id IN (SELECT id FROM table2).

Не реализована поддержка транзакций. Взамен предлагается использовать LOCK/UNLOCK TABLE.

Нет поддержки триггеров и хранимых процедур.

По словам создателей именно эти пункты дали возможность достичь высокого быстродействия. Их реализация существенно снижает скорость сервера. Эти возможности не являются критичными при создании Web-приложений, что в сочетании с высоким быстродействием и малой ценой позволило серверу приобрести большую популярность

1.7 JavaScript

JavaScript - прототипно-ориентированный сценарный язык программирования. Является диалектом языка ECMAScript.

JavaScript обычно используется как встраиваемый язык для программного доступа к объектам приложений. Наиболее широкое применение находит в браузерах как язык сценариев для придания интерактивности web-страницам.

Основные архитектурные черты: динамическая типизация, слабая типизация, автоматическое управление памятью, прототипное программирование, функции как объекты первого класса.

На JavaScript оказали влияние многие языки, при разработке была цель сделать язык похожим на Java, но при этом легким для использования непрограммистами. Языком JavaScript не владеет какая-либо компания или организация, что отличает его от ряда языков программирования, используемых в web-разработке.

Название «JavaScript» является зарегистрированным товарным знаком компании Oracle Corporation.

Возможности языка. JavaScript является объектно-ориентированным языком, но используемое в языке прототипирование обуславливает отличия в работе с объектами по сравнению с традиционными класс-ориентированными языками. Кроме того, JavaScript имеет ряд свойств, присущих функциональным языкам функции как объекты первого класса, объекты как списки, карринг, анонимные функции замыкания, что придает языку дополнительную гибкость.

Несмотря на схожий с С синтаксис, JavaScript по сравнению с языком Си имеет коренные отличия:

объекты, с возможностью интроспекции;

функции как объекты первого класса;

автоматическое приведение типов;

автоматическая сборка мусора;

анонимные функции.

В языке отсутствуют такие полезные вещи, как:

модульная система: JavaScript не предоставляет возможности управлять зависимостями и изоляцией областей видимости;

стандартная библиотека: в частности, отсутствует интерфейс программирования приложений по работе с файловой системой, управлению потоками ввода-вывода, базовых типов для бинарных данных;

стандартные интерфейсы к web-серверам и базам данных;

система управления пакетами, которая бы отслеживала зависимости и автоматически устанавливала их.

Синтаксис языка JavaScript во многом напоминает синтаксис Си и Java, семантически же язык гораздо ближе к Self, Smalltalk или даже Лиспу.

В JavaScript:

все идентификаторы регистрозависимы;

в названиях переменных можно использовать буквы, подчеркивание, символ доллара, арабские цифры;

названия переменных не могут начинаться с цифры;

для оформления однострочных комментариев используются //, многострочные и внутристрочные комментарии начинаются с /* и заканчиваются */.

Структурно JavaScript можно представить в виде объединения трех четко различимых друг от друга частей:

ядро (ECMAScript);

объектная модель браузера (Browser Object Model или BOM (de));

объектная модель документа (Document Object Model или DOM).

Если рассматривать JavaScript в отличных от браузера окружениях, то объектная модель браузера и объектная модель документа могут не поддерживаться.

Объектную модель документа иногда рассматривают как отдельную от JavaScript сущность, что согласуется с определением DOM как независимого от языка интерфейса документа. В противоположность этому ряд авторов находят BOM и DOM тесно взаимосвязанными.

ECMAScript не является браузерным языком и в нем не определяются методы ввода и вывода информации. Это, скорее, основа для построения скриптовых языков. Спецификация ECMAScript описывает типы данных, инструкции, ключевые и зарезервированные слова, операторы, объекты, регулярные выражения, не ограничивая авторов производных языков в расширении их новыми составляющими.

Объектная модель браузера - браузер-специфичная часть языка, являющаяся прослойкой между ядром и объектной моделью документа. Основное предназначение объектной модели браузера - управление окнами браузера и обеспечение их взаимодействия. Каждое из окон браузера представляется объектом window, центральным объектом DOM. Объектная модель браузера на данный момент не стандартизирована, однако спецификация находится в разработке WHATWG и W3C [9, 10].

Пример кода JavaScript представлен в соответствии с рисунком 1.3.

Рисунок 1.3 Пример кода JavaScript

Помимо управления окнами, в рамках объектной модели браузера, браузерами обычно обеспечивается поддержка следующих сущностей:

управление фреймами;

поддержка задержки в исполнении кода и зацикливания с задержкой;

системные диалоги;

управление адресом открытой страницы;

управление информацией о браузере;

управление информацией о параметрах монитора;

ограниченное управление историей просмотра страниц;

поддержка работы с HTTP cookie;

Объектная модель документа - интерфейс программирования приложений для HTML и XML-документов. Согласно DOM, документ (например, web-страница) может быть представлен в виде дерева объектов, обладающих рядом свойств, которые позволяют производить с ним различные манипуляции:

генерация и добавление узлов,

получение узлов,

изменение узлов,

изменение связей между узлами,

удаление узлов.

1.8 Анализ аналогичных проектов

В сети Интернет существую множество сайтов посвященных теме обучения созданию HTML-страниц. Некоторая их часть является сугубо коммерческой и не имеет никакого отношения к образованию, что отрицательно сказывается на качестве информацию, которую предоставляет данный сайт. На коммерческих ресурсах обычно имеются различного рода баннеры и реклама, не имеющие затрудняющие навигацию по сайту и просмотр основной информации. программирование web элективный курс

Сайт «Создай сайт своими руками» находиться по ссылке: www.cccp.pro [11]. Главная страница представлена в соответствии с рисунком 1.4.

Рисунок 1.4 Главная страница сайта «cccp.pro»

Ресурс посвящен созданию сайтов с помощью различных HTML-редакторов. На сайте присутствует большое количество статей, имеется форум. Некоторые возможности ресурса доступны только после регистрации и последующей авторизации пользователя. Информация на сайте периодически обновляется. Лаконичное оформление сайта благоприятно воздействует на восприятие информации. Минусом данного сайта является коммерческая реклама зачастую занимающая половину страницы.

Сайт «Обучение компьютеру» находиться по ссылке: www.neumeka.ru [12]. Сайт посвящен урокам освоения компьютера, Интернета и компьютерных программ. Оформление сайта выполнено в бледных тонах, что делает сайт менее привлекательным для пользователей. Навигация сайта располагается в верхней части страницы, что не особо удобно при наличии статей большой длины. На сайте имеется большое количество статей.

Главная страница представлена в соответствии с рисунком 1.5.

Рисунок 1.5. Главная страница сайта «evitel.net»

Сайт «Центр компьютерного обучения «СПЕЦИАЛИСТ»» находиться по ссылке: www.specialist.ru [13]. Главная страница представлена в соответствии с рисунком 1.3.

Рисунок 1.6. Главная страница сайта «www.specialist.ru»

Сайт посвящен обучению написания HTML-страниц и web-технологиям. На сайте присутствует интернет-магазин, где можно купить различные курсы обучения. Минусы сайта заключаются в большом количестве рекламы и высокой цене на курсы обучения.

Сделав предварительный анализ аналогичных сайтов, возможно, избежать повтора определенных ошибок во время проектировки. В первую очередь, если разрабатываемое приложение является сугубо некоммерческим, содержание должно исключать рекламу и совершенно ненужную и бесполезную для пользователя информацию. При проектировании интерфейса стоит, придерживаться определенных стандартов.

2. Описание сайта для элективного курса

2.1 Структура web-приложения

Структура web-приложения на тему «Элективный курс «Web-программирование» состоит из таких разделов как: «Главная», «Статьи», «Уроки», «О нас».

В разделе «Главная» находится статья описания тематики разработанной страницы.

В разделе «Статьи» находятся новости из мира компьютерных и web-технологий, статьи с дополнительной информацией.

В разделе «Уроки» находятся уроки освоения и написания web-страниц на HTML.

В разделе «О нас» содержится информация об авторе и способе написания данного приложения.

На сайте имеется система онлайн тестирования, предназначенная для самоконоторя, проверки знаний. Перейти в нее возможно по ссылке «Тест».

2.2 Разработка базы данных

Вся основная текстовая информация, находится в базе данных «phpsite». В базе содержится 6 таблиц.

Структура созданной базы данных представлена в соответствии с рисунком 2.1.

Рисунок 2.1. Структура базы данных

...