Информационное компьютерное моделирование как системообразующее понятие при построении курса информатики на уровне основного общего образования на основе использования свободного программного обеспечения

  • Michael Vladimirovich Markushevich Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы "Школа № 1352" http://orcid.org/0000-0002-6912-5835
  • Alexander Yuryevich Fedosov Российский государственный социальный университет http://orcid.org/0000-0002-2621-2218

Аннотация

В настоящей работе авторы поставили цель продемонстрировать возможность и целесообразность разработки методики обучения информатике в основной школе, для которой системообразующим понятием и доминирующим видом деятельности учащихся является компьютерное информационное моделирование, а также изучить вопрос, какой тип программного обеспечения является наиболее оптимальным в качестве базового для реализации данной методики в условиях современной российской общеобразовательной школы.
Авторами статьи были проанализированы характерные черты научного метода компьютерного моделирования применительно к учебному процессу основной общеобразовательной школы, а также показана его тесная взаимосвязь со всеми содержательными линиями, присутствующими в школьном курсе информатики. Также выявлена потенциальная возможность формирования большей части метапредметных результатов, вырабатывающихся на ступени основного общего образования, в области универсальных учебных познавательных и регулятивных действий с помощью активного применения компьютерного моделирования, реализуемого в процессе создания и изучения информационных моделей, построенных с применением свободных программных сред.
Информационные компьютерные модели, создаваемые и исследуемые учащимися основной школы разбиваются на четыре уровня по сложности их внутренней конструкции и сложности функционала используемых для целей моделирования программных сред.
В статье обосновывается тезис, о том, что только применение свободного программного обеспечения делает возможным полноценную реализацию методики обучения информатике в основной школе, для которой системообразующим понятием и доминирующим видом деятельности учащихся является компьютерное информационное моделирование.
С точки зрения авторов, дальнейшая разработка и совершенствование методики обучения информатике, построенной на основе применения свободного программного обеспечения, в которой системообразующим понятием является информационное компьютерное моделирование, является востребованным в настоящее время в российском образовательном сообществе, так как в этом случае можно ожидать от школьников, изучающих информатику в рамках данной методики, эффективного формирования качеств инженера–исследователя или IT-специалиста–исследователя.


Сведения об авторах

Michael Vladimirovich Markushevich, Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы "Школа № 1352"

учитель информатики

Alexander Yuryevich Fedosov, Российский государственный социальный университет

профессор факультета информационных технологий, доктор педагогических наук, доцент

Литература

1. Blauberg I.V., Sadovsky V.N., Yudin E.G. Philosophic principle of systematicity and systemic approach. Voprosy Filosofii. 1978;(8):39-52. (In Russ.) EDN: RWIDGD
2. Khenner E., Semakin I. School Subject Informatics (Computer Science) in Russia: Educational Relevant Areas. ACM Transactions on Computing Education. 2014;14(2):1-10. https://doi.org/10.1145/2602489
3. Mindzaeva E.V. A modern comprehensive course at school and university: approaches to the content development. Open Education. 2015;(3):8-18. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: UCRFTB
4. Boronenko T.A., Fedotova V.S. School course of informatics in the era of digital transformations: the priority direction is the development of digital literacy. Informatics in school. 2021;(4):3-15. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.32517/2221-1993-2021-20-4-3-15
5. Blum W. Can Modelling Be Taught and Learnt? Some Answers from Empirical Research. In: Kaiser G., Blum W., Borromeo Ferri R., Stillman G. (eds.) Trends in Teaching and Learning of Mathematical Modelling. International Perspectives on the Teaching and Learning of Mathematical Modelling. Vol. 1. Dordrecht: Springer; 2011. p. 15-30. https://doi.org/10.1007/978-94-007-0910-2_3
6. Tran N.C., Chu C.T., Holten K., Bernshausen H. Models and Modeling. In: Kraus S., Krause E. (eds.) Comparison of Mathematics and Physics Education I. MINTUS Beiträge zur mathematisch-naturwissenschaftlichen Bildung. Wiesbaden: Springer Spektrum; 2020. p. 257-298. https://doi.org/10.1007/978-3-658-29880-7_12
7. Niazi M.A., Temkin A. Why teach modeling & simulation in schools? Complex Adaptive Systems Modeling. 2017;5:7. https://doi.org/10.1186/s40294-017-0046-y
8. Khenner E.K. Basic education in informatics at school. Informatics and education. 2018;(1):34-37. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: YRELRZ
9. Kuzmin D.V., Kapichnikova O.B., Ogurtsova O.V., Kapichnikov A.I., Kuznetsova A.V. Information technologies in modern education. Quality. Innovation. Education. 2022;(3):19-22. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.31145/1999-513x-2022-3-19-22
10. Robert I.V. Development of informatization of education in the context of digital transformation. Pedagogika. 2022;86(1):40-50. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: FWHKKG
11. Robert I.V. Strategic directions for the development of informatization of domestic education in the conditions of digital transformation. Chelovecheskij capital = Human capital. 2021;(S5-3):16-40. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: JMQBSB
12. Shtepa Yu., Bazhenov R., Smirnova A., Filippova G., Vashakidze N. Tasks in Information Modelling as Development Means of Schoolchildren s Creative Abilities. Procedia Social and Behavioral Sciences. 2015;214:3-9. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2015.11.586
13. Shtepa Yu.P. Rol' obuchenija resheniju zadach po informacionnomu modelirovaniju dlja razvitija IKT-kompetentnosti starsheklassnikov [The role of training in solving problems in information modeling for the development of ICT competence of high school students]. Bulletin of Priamursky state University named after Sholom-Aleichem. 2009;(1):28-44. (In Russ.) EDN: PDVLDB
14. Markushevich M.V. Influence of the content line "Frmalization and Modeling" on the methods of teaching informatics in basic school. Informatics in school. 2020;(5):5-11. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.32517/2221-1993-2020-19-5-5-11
15. Gerbekov H.A., Bashkayeva O.P. Position of mathematical and computer modelling in the system of modern general education. RUDN Journal of Informatization in Education. 2017;14(1):17-23. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.22363/2312-8631-2017-14-1-17-23
16. Fedosov A.Yu., Markushevich M.V. Methodology of choice between system and general applied proprietary and free software for educational process implementation in distance form. Information Society: Education, Science, Culture and Technology of Future. 2017;(1):114-130. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: YWIOPT
17. Syrtsova A.O. Ispol'zovanie svobodnogo programmnogo obespechenie v sisteme obshhego obrazovanija [Use of free software in the general education system]. Novye informacionnye tehnologii v avtomatizirovannyh sistemah. 2015;(18):440-445. (In Russ.) EDN: TQNWAT
18. Alyeksyeyev E.R. Using of open programs in scientific researches. Journal of Applied Informatics. 2009;(6):61-79. (In Russ., abstract in Eng.) EDN: KZFGSP
19. Jacobs S., Kussmaul C., Sabin M. Free and open source software in computing education. In: Proceedings of the 2011 conference on Information technology education (SIGITE '11). New York, NY, USA: Association for Computing Machinery; 2011. p. 41-42. https://doi.org/10.1145/2047594.2047606
20. Rustamov Kh.Sh. Methodology for using software in the process of teaching mathematics in general education schools. Academy. 2021;(1):83-85. EDN: ONPTZO
21. Bishop J., Jensen C., Scacchi W., Smith A. How to Use Open Source Software in Education. In: Proceedings of the 47th ACM Technical Symposium on Computing Science Education (SIGCSE '16). New York, NY, USA: Association for Computing Machinery; 2016. p. 321-322. https://doi.org/10.1145/2839509.2844665
22. Nguyen H., Santagata R. Impact of computer modeling on learning and teaching systems thinking. Journal of Research in Science Teaching. 2021;58(5):661-688. https://doi.org/10.1002/tea.21674
23. Rakhimzhanova B., Issabayeva N., Khakimova T., Bolyskhanova J. Methodical Approaches to Teaching of Computer Modeling in Computer Science Course. International Education Studies. 2015;8(8):166-173. https://doi.org/10.5539/ies.v8n8p166
24. Korolev A.L. Computer modeling and software systems to support the study of modeling at school. Informatics in school. 2018;(7):58-63. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.32517/2221-1993-2018-17-7-58-63
25. Markushevich M.V., Fedosov A.Yu. Key methodological approaches to using free software in informatics course at the level of basic general education. Informatics and education. 2022;37(1):37-48. (In Russ., abstract in Eng.) https://doi.org/10.32517/0234-0453-2022-37-1-37-48
Опубликована
2023-03-30
Как цитировать
MARKUSHEVICH, Michael Vladimirovich; FEDOSOV, Alexander Yuryevich. Информационное компьютерное моделирование как системообразующее понятие при построении курса информатики на уровне основного общего образования на основе использования свободного программного обеспечения. Современные информационные технологии и ИТ-образование, [S.l.], v. 19, n. 1, p. 209-225, mar. 2023. ISSN 2411-1473. Доступно на: <http://sitito.cs.msu.ru/index.php/SITITO/article/view/875>. Дата доступа: 22 apr. 2024 doi: https://doi.org/10.25559/SITITO.019.202301.209-225.
Раздел
Школьное образование по информатике и информационным технологиям