Применение техники графического сгущения на уроках информатики. Логико-смысловая модель «Логические операции»

Логико-смысловая модель «Логические операции»

Светлана Алексеевна Гавриленко,

учитель информатики, лицей № 4 г. Краснодар, аспирант Кубанского государственного университета

Изучение раздела Логика в курсе информатики для информационно-технологического профиля является одним из основополагающих, так как он неразрывно связан с такими разделами как алгоритмизация и программирование, моделирование и формализация, базы данных. Однако этот раздел - один из сложнейших в курсе информатики, не все учащиеся его усваивают и понимают, что в дальнейшем приводит к проблемам при изучении перечисленных ранее разделов.

Для представления логических операций для большей наглядности могут быть использованы таблично-матричные логико-смысловые модели¹ как вариант многомерного дидактического инструментария, изобретённого В.Э. Штейнбергом². Такие модели - это двумерные структуры, опирающиеся на два признака (основания) изложения материала. Этот тип опор высокоинформативен, дает возможность установить связи между элементами опоры, имеет четкое положение каждого элемента на опоре. Высокий уровень результативности в усвоении знаний достигается в том случае, если подача материала носит характер «сократического» урока, при котором учитель вопросами побуждает ученика к догадке, к открытию, при этом опора, либо «рождается» на доске, либо шаг за шагом заполняется по ходу продвижения по материалу. А использование подобного вида модели в готовом виде, на наш взгляд, обеспечивает классическое положение дидактики о том, что «целое изучается раньше частей»³. К сожалению, чаще всего, мы имеем дело с линейным попараграфным способом подачи материала с последующим обобщением, что изначально противоречит и классическим положениям Я.А. Коменского, и современным принципам дидактики. А результат выражается классической фразой: «Нас всех учили понемногу, чему-нибудь и как-нибудь».

На горизонтальном основании модели показаны названия логических операций, а на вертикальном - признаки, по которым они рассматриваются. Таким образом, в ячейке, расположенной на пересечении оснований, установлены связи между признаками и их отражения для логических операций. Семантическая и пространственная группировка материала позволяет выявить структуру, логическую взаимосвязь элементов, что является условиями успешного произвольного запоминания.

Рис. 1 Логико-смысловая модель «Логические операции»

Методические комментарии по работе с логико-смысловой моделью:

В данной логико-смысловой модели рассмотрены следующие логические операции: логическое отрицание (инверсия), логическое умножение (конъюнкция), логическое сложение (дизъюнкция и строгая дизъюнкция), логическое следование (импликация) и логическое равенство (эквивалентность).

Первая строка модели дает название логической операции и связкам слов, которым она соответствует в естественном языке. Во второй строке показаны все возможные обозначения для каждой операции.

Для понимания базовых логических операций можно представить простые схемы, в которой для включения электрической лампочки используются один или два выключателя⁴. Если логическая операция является производной, то в этих ячейках находится правило её получения через основные. Это отображено в третьей строке модели. В четвертой строке показаны таблицы истинности всех логических операций.

При анализе логических выражений полезно применять круги Эйлера. В пятой строке показано, как связаны логические операции с операциями над множествами. В последней строке указан порядок выполнения операций в сложном логическом выражении. Для изменения указанного порядка выполнения операций используются скобки.

Логико-смысловая модель «Логические операции» была апробирована в 10-х классах лицея № 4 г. Краснодар с углубленным изучением математики и информатики и показала высокую эффективность.

1 Остапенко А.А. Моделирование многомерной педагогической реальности: теория и технологии. 2-е изд. М.: Народное образование, 2007. С.324.

2 Штейнберг В.Э. Дидактические многомерные инструменты: Теория, методика, практика. М.: Народное образование, 2002. 304 с.

3 Коменский Я.А. Избр. пед. соч. в 2-х т. - Т. 2. - М.: Педагогика, 1982. - С. 54.

4 Поляков К. Ю., Еремин Е. А. Информатика. Углубленный уровень: учебник для 10 класса: в 2ч. Ч.1.-М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013.-С 163.