Бағдарлы оқытуды ұйымдастырудың негіздері
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 ИНФОРМАТИКАНЫҢ КӘСІБИ БАҒДАРЛЫ КУРСЫНДА ПАРАЛЛЕЛЬ ПРОГРАММАЛАУДЫ ОҚЫТУДЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ
1.1 Бағдарлы оқытуды ұйымдастырудың негіздері. . . . . . . . . . .
1.2 Информатиканың кәсіби бағдарлы курсында параллель программалау негіздерін оқыту қажеттілігі . . . . . . . . . .
1.3Информатиканың кәсіби бағдарлы курсында параллель программалау негіздерін оқыту мазмұнын анықтау . . . . . . . . . .
2 ПАРАЛЛЕЛЬ КОМПЬЮТЕРЛЕР АРХИТЕКТУРАСЫ ЖӘНЕ ПАРАЛЛЕЛЬ ПРОГРАММАЛАУ ТІЛДЕРІ
2.1 Параллель компьютерлер архитектурасы . . . .. . . . . . . . . .
2.2Параллель программаларды құру құралдары. . . . . . . . . . . . .
2.3Параллель программалауды электронды оқулықпен оқыту жолдары. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . .
ҚОРЫТЫНДЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ . . . . . . . . . . . . . . .
ҚОСЫМШАЛАР . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
КІРІСПЕ
Біз іргелі және қолданбалы ғылымдардың тез дамыған дәуірінде өмір сүріп жатырмыз, екеуі күрделі және уақыт жұмсауды талап етеді, сондықтан ақпараттарды тез өңдеуді қажет етеді. Еліміздің экономикасының бәсекеге қабілеттілігін қамтамасыз ету үшін ғылыми-зерттеулерді жылдам жүргізіп, ақпараттың үлкен көлемін ұтқырлы және уақтылы өңдеу, инновациялық әзірлемелер мен технологияларды кеңінен енгізуді жүзеге асыру қажетті болып табылады. Сондықтан көпмақсатты дербес компьютер қолдану қажеттілігі артып отыр. Және осыған байланысты жоғары сапалы есептеу кластерлері пайда болды.
Осындай инновациялық технологиялардыңбірі суперкомпьютерлік технологиялар экономиканың барлық энергетика, машина жасау, мұнай-газ кешені сияқты секторлары, химиялық өндіріс, ғарыш және ядролық өндіріс сияқты салаларында сұранысқа ие болып табылады.
Ғылымның әр түрлі - физика, жер туралы ғылымдар, биология, экология, экономика және эконометрика сияқты бағыттары, әлеуметтік ғылымдар, математикалық лингвистика, информатика, тұтас орта механикасы, баллистика, медицина, химия салаларында суперкомпьютерлік технологияларды қолдану [1] жұмыста атап өтілген.
Суперкомпьютерлік технологияларды ғылыми-зерттеулерде ғана емес, сонымен қатар ақпаратты және ақпараттық қоғамды құру мәселелерін шешу үшін оларды қолдануосы технологияларды оқытудың өзектілігін көрсетеді. Суперкомпьютерлік технологияларды құру және іске асырудың маңызды компоненттерінің бірі компьютерлік білім беруді кеңейту, осы саладағы білікті мамандарды дер кезінде және сапалы даярлау болып табылады. Мұның бәрі осы саладағы дайындықты мектептен бастау керек екендігіне көзімізді жеткізеді.
Бағдарламалауды дәстүрлі оқыту оқушыларға қарапайым программалау тілін оқыту негізінде алгоритмдік ойлау дағдыларын үйрету керек екендігінен шыққан. Алайда, бағдарламалау тілдерінде алгоритмдерді көрсету түрлері программа құрушыны әрқашан шектейді, оның сипаттау әрекетін тілдің жиынтығындағы әрекеттермен шектейді. Программа құрушылардың ойлауындағы шектеулер орындау параллелизмі қажет болған есептерді шешу кезінде байқалады. Сондықтан, параллель программалауды ерте оқыту программалауды екі қызметке бөлу туралы қосымша жалпы жағдайлармен байланыстырған жөн: программа нобайының логикалық құрылымы мен оны нақты компьютерде көрсету.
Программалау кезінде қызметтің екі түріне бөлу фактысының өзі тиімді оқыту әдістерін мүмкіндік беретін оқытудағы босатуларға ықпал етеді. Яғни мұғалім дәстүрлі шешімдер үлгісінен бас тартуға тиіс және талқылау үшін эскиздердің ең көп санын ұсынуға баса назар аударуы керек. Оқушылар эскиздер түрлі көзқараста салыстырады және нәтижесінде кескін құрылуға тиіс бір шешімге келеді. Басқаша айтқанда, тыңдаушылар алдына ең тиімді жақсы шешім нұсқаларын таңдап талдауды қажет ететін проблемалық міндеттерді қою керек.
Параллель программалау мәселелерімен көптеген ресейлік және шетелдік ғалымдар айналысқан: В.В.Воеводин (ИВМ РАН), Вл.В.Воеводин (НИВЦ МГУ), В.Д.Корнеев (Новосибирск), В.Э.Малышкин (Новосибирск), К.Ю.Богачев, А.В.Комолкин (СПбГУ), С.А.Немнюгин (СПбГУ), В.П.Гергель (Нижний Новгород), Г.Р.Эндрюс (США), К.Хьюз (США), Т.Хьюз (США) және басқалар. Отандық ғалымдар Бидайбеков E.Y., КамаловаГ.Б, Нугманова С.А.
Қазіргі уақытта мектептердің алдына қойылатын міндеттер - - - білім беру және оқыту сапасын арттыру, ғылым негіздерін берік меңгеру, әрбір пәнді ғылыми оқытудың жоғарғы деңгейін қамтамасыз ету. Мектептердеәрбір оқушының жеке қабілеттерін ескермейтін білім берудің дәстүрлі әдістерінен бас тартуда. Білім саласын жаңартужаңа оқу бағдарламаларын, жаңа курстарды енгізу, соларға сәйкес оқытудыңәдістемелерін жасауды талап етеді. Осындай курстардың бірі параллель программалау курсы болуы мүмкін.
Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі 2011-2020 жылдарға арналған білім беруді дамытудың мемлекеттік бағдарламасы аясында бейіндік оқытудың Бейіндік мектеп жобасын енгізу және сынауды жоспарлаған болатын [2].
Ақпарат көздерінде еңбек нарығының нақты қажеттіліктерін ескере отырып, мектептердің жоғарғы сыныптарындағы оқытуды оқу және әлеуметтендіру даралау бағытталған арнайы дайындау (кәсіби оқыту) жүйесіболып табылады деп мәлімденген. Білім және ғылым министрлігінің мәліметі бойынша,Бейіндік мектеп кәсіби білім беру бағдарламасы жалпы білім беретін мектептердің, мектептердің, лицейлердің, гимназиялардың, зияткерлік мектептердің, дарынды балаларға арналған мамандандырылған мектептердің жоғары сыныптарында 2015 жылы басталды. Бейінді мектепке қабылдау ұлттық тестілеу негізінде болады.
Барлық дамыған елдерде жалпы білім берудің жоғарғы сатысында кәсіби болып табылады, ол мектепті аяқтаудың үш (сирек жағдайда екі) соңғы жылдары қамтиды. Негізгі мектеппен салыстырғанда, жоғары сатыда міндетті пәндер саны айтарлықтай азаяды.
Сондай-ақ, лауазымды орындардың мәлімдемесі бойынша 40 негізгі университеттер анықталған, солардың негізінде кәсіби мектептерді (11-12 сыныптар) орналастыру және оқыту мүмкіндігі қарастырылған. Кәсіби мектепте 10 сынып түлектерінің 60% -ы жалғастырады деп болжанады. Қазақстанда Білім және ғылым министрлігінің мәліметі бойынша, кәсіби мектептер, соның ішінде жатақханалары бар мектеп ашылады, олардың жартысынан астамы - ауылдық жерлердеашылады деп жоспарланған. Сонымен қатар, жоғары оқу орындарының базасында кәсіби білім беру бағдарламасын жүзеге асыратын мектептер құрылатын болады.
Жыл сайын мамандандырылған мектепте оқуларын жалғастыратын оқушылардың саны өсіп келеді және қазіргі уақытта кем дегенде 70% құрайды.
Сонымен, мынадай қарама қайшылықтар туындайды - бір жағынан мектеп оқушыларын параллель программалауға оқыту қажеттілігі, ал екінші жағынан оқыту әдістемесінің жоқ болуы және толық жасалмағандығы. Осы аталғандар зерттеу тақырыбының өзектілігін анықтайды.
Зерттеу жұмысының мақсаты - информатиканың кәсіптік бағдарлы курсында жоғары сынып оқушыларына параллель программалау негіздерін оқыту әдістемесін жасау.
Зерттеу жұмысының міндеті:
oo тақырыпқа байланысты әдебиеттерге және Internet ресурстарына шолу жасау.
oo параллель программалау негіздері курсының мақсатын анықтау.
oo параллель программалау негіздері курсының құрылымы мен мазмұнын анықтау.
oo параллель есептеулерде қолданылатын тілдер мен құралдарды қарастыру
oo қазіргі кездегі параллель архитектураларды топтастыруларды зерттеу
oo мектеп оқушыларына параллель программалауды оқыту әдістемесін жасау
Зерттеу ортасы - жоғары сынып оқушыларын параллельді есептеуіштерді практикалық сабақтар негізінде үйрету.
Зерттеудің теориялық маңыздылығы:
:: параллель программалау технологияларының негізгі ұғымдарын анықтау;
:: параллельді программалау пайдалану арқылы проблемаларды шешу жаңа кезеңдері ерекшеленді: ақпараттық талдау, процестерді параллельдеу, параллель программа құру
:: параллель программалау курсының мазмұны ұсынылыпжәне оны бейіндік мектеп оқушыларын кәсіби оқытуға қосу.
Зерттеудің практикалық маңыздылығы:
:: кәсіби білім берудегі оқушыларды параллельді программалау негіздеріне оқыту әдістемесі жасалды;
:: параллель есептеулерді оқытуға арналған электронды көмекші құрал жасалды
:: осы құрал негізінде параллель программалауға үйрету әдістемесін информатика мұғалімдері күнделікті қызметінде қоладана алады.
1 ИНФОРМАТИКАНЫҢ КӘСІБИ БАҒДАРЛЫ КУРСЫНДА ПАРАЛЛЕЛЬ ПРОГРАММАЛАУДЫ ОҚЫТУДЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ
1.1 Бағдарлы оқытуды ұйымдастырудың негіздері
Көптеген ғалымдар өз еңбектерінде ... бүгінгі күннің мектептері оқушының тұлғалық қасиеттеріне бет бұрғандығын, оның жеке икемділігі мен қабілеттіліктеріне барлық жағдайды жасау керектігін, - дәлелдеп, мектептің жоғары сыныптарына бағдарлы оқытуды енгізуді негіздеген.
Бұл жерде бағдарлы оқыту дегеніміз не деген орынды сұрақ туындайды?
Бағдарлы оқыту - бұл жалпы білім беретін мектептің жоғары буынында оқытуды даралауға, оқушыны әлеуметтендіруге, сонымен бірге мектептің жоғары сатысы мен орта және жоғары кәсіби білім берудегі сабақтастықты жүзеге асыруға бағытталған арнайы дайындау жүйесі.
Келесі бағдарлы оқытуды енгізудегі мақсат не дейтін болсақ, ол - жалпы білім беретін мектептің жоғары сыныптарында оқушыны еңбек нарығының нақты сұраныстарын ескере отырып әлеуметтендіруге бағытталған арнайы дайындау жүйесін жасау болып табылады.
Бағдарлы оқыту жалпы оқыту процесінің құрылымын, мазмұны мен ұйымдастырылуын өзгерту арқылы оқушылардың қызығушылығын неғұрлым толық ескеруге, олардың қабілетін дамытуға, жоғары сынып оқушыларына өздерінің кәсіби қызығушылығы мен оқуын жалғастыруға қатысты ұстанған бағыт-бағдарына сәйкес білім беру үшін жағдай туғызуға мүмкіндік беретін саралау мен даралау құралы болып табылады.
Бағдарлы оқытудың негізгі міндеті бағдарлардың икемді жүйесін жасауға және мектептің жоғары сатысын бастауыш, орта және жоғары кәсіптік білім беретін мекемелермен үйлестіруге келіп саяды.
Мұндай өзінің анықтамасы, мақсаты мен міндеттері бар бағдарлы оқыту ұғымын кәсіптік білім беру ұғымымен шатастыруға болмайды.
Кәсіптік білім беру деп жеке тұлғаның, қоғамның, мемлекеттің мүддесі үшін, нәтижесінде азамат сәйкес құжатпен куәландырылатын нақты кәсіби мамандық алатын оқыту мен тәрбиелеудің мақсатты процесі.
Бағдарлы оқытуды ұйымдастырудағы аса маңызды мәселе - бұл бағдарлау бағыттары мен құрылымын анықтау. Бағдарлардың алуан түрін жасау жоғары сынып оқушыларының қызығушылығын, қабілетін, бейімділігін неғұрлым толық ескеруге тырысудан туындайды.
Біздің жағдайымызда ҚР МЖМБС 2.003-2002 негізгі идеяларына сәйкес мектеп деңгейінде оқытуды бағдарлаудың төмендегідей екі түрі болуы мүмкін:
а) ә)
Оқытуды бағдарлаудың қоғамдық-гуманитарлық бағытындағы сыныптар
Оқытуды бағдарлаудың қоғамдық-гуманитарлық бағытындағы сыныптар
және
немесе
Оқытуды бағдарлаудың жаратылыстану-математикалық бағытындағы сыныптар
Оқытуды бағдарлаудың жаратылыстану-математикалық бағытындағы сыныптар
Бұндағы а) жағдайда жоғары сынып оқушыларын оқытудың бір ғана бағдары (монопрофилизация) туралы айтуға болады. Бұл кезде барлық 10-11 параллель сыныптар таңдалып алынған бір ғана бағдарлау бағыты бойынша, не жаратылыстану-математикалық, не қоғамдық-гуманитарлық бағдардағы оқыту бағдарламаларымен оқиды.
Ал, ә) жағдайында оқытудың бірнеше бағдары (полипрофилизация) туралы айтылады. Бұл кезде мектептің жоғары сатысындағы 10-11 параллель сыныптардың кейбіреулері қоғамдық-гуманитарлық, ал басқалары жаратылыстану-математикалық бағдардағы оқыту бағдарламалары бойынша оқиды.
Бағдарлы оқытуды жүзеге асырудың жеке пәндерді тереңдетіп оқытатын мектептерден айырмашылығы оның бағдарлы емес пәндердің оқу материалдарын салыстырмалы түрде қысқартқан жағдайда ғана мүмкін болатындығында.
Енді Қазақстан Республикасы жалпы білім беретін мектептеріне бағдарлы оқытуды енгізу қандай тұжырымдамалық-нормативтік құжаттарға сүйенеді дейтін болсақ, оған Қазақстан Республикасы Конституциясының 30 бабына, ҚР Білім туралы Заңына сәйкес шыққан ҚР жалпы білім беретін мектептерін дамыту тұжырымдамасы (1994ж.), ҚР жалпы білім беретін мектептерінің мемлекеттік базистік оқу жоспары (1994, 2002жж.), Жалпы орта білім мазмұны тұжырымдамасы (1996ж.), ҚР жалпы орта білім беру стандарттары туралы Ереже (1996, 2002жж.); Қоғамдық-гуманитарлық және жаратылыстану-математикалық бағыттар бойынша оқу бағдарламалары (2000, 2005жж.) тұжырымдамалық-нормативтік құжаттары, сондай-ақ ҚР жалпы білім беретін мектептері үшін оқулық және оқу-әдістемелік кешендерді дайындау, баспадан шығару және тарату мақсатты бағдарламасы (26.11.1996ж., бұйрық №1173) арқылы жүзеге асырылады.
Қазақстан Республикасы жалпы білім беретін мектептерін дамыту тұжырымдамасында үш сатыдан тұратын жалпы білім беретін мектептің құрылымы анықталған. Соның жоғары сатысы аяқталған базалық білімнен тұратын негізгі сатыдан кейінгі бағдарлы білім беру болып табылады. Осы берілген құрылым оқушылардың жеке оқу траекториясын таңдауы мен жеке тұлға ретінде қалыптасуын қамтамасыз ете отырып, білім беруді ізгілендіру, саралау идеяларын және базистік оқу жоспарындағы өзгермелі бөлікті жүзеге асырады.
Қазақстан Республикасы жалпы білім беретін мектептерінің мемлекеттік базистік оқу жоспары, ол жалпы білім беретін мектептер үшін маңызды нормативтік құжат болып есептеледі. Базистік оқу жоспарында негізгі мектепте логикалық аяқталған білім беру (ары қарай оқушылар өз қалауы бойынша оқуын бағдарлы мектептерде, гимназияларда, лицейлерде және түрлі орта арнайы оқу орындарында жалғастыра алады), Қазақстан Республикасы Тілдер туралы заңына сәйкес мемлекеттік (қазақ) тілді және басқа тілдерді мектептің барлық түрлерінде оқыту, бағдарлы сараланған оқытуды енгізу (ол жеке тұлғаның, қоғамның қажеттілігіне байланысты ғылыми-жаратылыстану және гуманитарлық-эстетикалық бағытта ұйымдастырылуы мүмкін, біздің жағдайымызда жаратылыстану-математикалық және қоғамдық-гуманитарлық), мектептің барлық типтері мен түрлерінде білім мазмұнының инвариантты бөлігінде көрсетілген жалпы білім беретін курстарды міндетті түрде оқыту көзделеді.
БОЖ-ң құрылымында білім беру мазмұнының негізгі екі компоненті білім мазмұнының жылжымайтын (инвариантты) және өзгермелі (вариативті) бөліктері бөлініп көрсетілген.
Инвариантты оқу жүктемесінде білім мазмұнының барлық оқушылар міндетті түрде оқуы тиіс бөлігі жинақталған. Пәндер мен білім аймақтары жиынтығында білімнің ақыл-ой, адамгершілік, еңбек, қарым-қатынас, эстетикалық, дене тәрбиесі сияқты негізгі құраушылары қамтылған. Соларға сәйкес оқу жоспарындағы инвариантты білім мазмұны филология, математика және информатика, жаратылыстану, қоғамтану, өнер, дене тәрбиесі, технология білім аймақтарында берілген.
Ал вариативті оқу жүктемесінде білім мазмұнының мектеп өз мүмкіндігі мен қажетіне қарай және балалар мен ата-аналардың талап-тілектерін ескере отырып таңдайтын бөлігі келтірілген. Оқу жүктемесінің бұл бөлігінің ішкі құрылымы балалардың жасына байланысты әртүрлі болуы мүмкін. Бастауыш мектепте вариативті бөлік әр сыныпта 1-2 сағаттан қосымша сабақтарға бөлінген оқу уақытынан тұрады: бұл сабақтар Таңдау сабақтары деп аталады. Оларды, негізінен, жалпымәдени біліктіліктерді қалыптастыруға бағытталған әртүрлі таңдау сабақтары үшін пайдалануға болады. Мектептің екінші сатысында вариативті бөлік әр сыныптағы факультативтерден тұрады. Мектептің үшінші сатысының оқу жүктемесінің вариативті бөлігін бағдарлы пәндер, қолданбалы курстар, таңдау курстарықұрайды.
БОЖ оқу орнының типіне, түріне тәуелсіз нақтылы мектептің типтік оқу жоспарын құруға негіз болады. Ары қарай мектеп білім мазмұнының өзгермелі бөлігін жүзеге асырудағы өзінің жұмыс жоспарын құрастырады.
ОҚУ ЖОСПАРЛАРЫ
БАЗИСТІК ОҚУ ЖОСПАРЫ
ТИПТІК ОҚУЖОСПАРЛАРЫ
ҚОҒАМДЫҚ-ГУМАНИТАРЛЫҚ
ЖАРАТЫЛЫСТАНУ-МАТЕМАТИКАЛЫҚ
ЖҰМЫСТЫҚ ОҚУ ЖОСПАРЛАРЫ
ЖҰМЫСТЫҚ ОҚУ ЖОСПАРЛАРЫ
Келесі, 1 кестеде 10-11 сыныптардың жұмыстық оқу жоспарындағы
жүктеме сағаттары берілген.
1-кесте
10-11 сыныптардың жұмыстық оқу жоспарындағы жүктемелер
Жұмыстық оқу жоспарының компоненттері
Жүктеме, сағ.
Қоғамдық-гуманитарлық
бағыт
Жаратылыстану-
математикалық бағыт
10 сынып
11 сынып
10 сынып
11 сынып
Базалық
32
32
32
32
Мектептік
4
4
4
4
Оқушы
3
3
3
3
Қорытқы жүктеме
39
39
39
39
Мектептің жоғары сатысында бағдарлы оқыту оқу пәндерінің әртүрлі құрамынан бағдарлы оқытудың икемді жүйесін жасауды көздейді. Ол мынадай компоненттерден тұрады:
2-кесте
10-11 сыныптардың жұмыстық оқу жоспарындағы компоненттер құрамы
Оқу жоспарының компоненттері
Компонент құрамдары
Базалық
Міндетті пәндер
Бағдарлы пәндер
Мектептік
Қолданбалы курстар
Әдеп және психология
Оқушы
Таңдау курстары
Бағдарлы оқытудың икемді жүйесі оқу пәндерінің түрлі типтерін қамтиды, олар:
- базалық жалпы білім беретін пәндер;
- бағдарлы пәндер;
- қолданбалы курстар;
- таңдау курстары.
1) Базалық жалпы білім беретін пәндер - барлық бағдарларда оқушылардың бәріне тегіс міндетті. 2002 жылғы МЖМБС бойынша қоғамдық-гуманитарлық бағытта оқыту үшін мұндай пәндер саны 9, олар: математика, физика, химия, биология, география, өнер, технология, дене тәрбиесі, АӘД. Оқытудың жаратылыстану-математикалық бағыты үшін базалық жалпы білім беретін пәндер саны 12: ана тілі мен әдебиеті, қазақ орыс тілі (мектептің оқыту тіліне байланысты), қазақ орыс әдебиеті (мектептің оқыту тіліне байланысты), шетел тілі, дүниежүзі тарихы, Қазақстан тарихы, қоғамдық білім негіздері, құқықтану негіздері, технология, дене тәрбиесі, АӘД.
Сонымен, қолданыстағы МЖМБС бойынша барлық бағдар үшін мына пәндер міндетті болып табылады: математика, ана тілі мен әдебиеті, қазақ орыс тілі (мектептің оқыту тіліне байланысты), қазақ орыс әдебиеті (мектептің оқыту тіліне байланысты), шетел тілі, Қоғамтану білім аймағының пәндері (дүниежүзі тарихы, Қазақстан тарихы, қоғамдық білім негіздері, құқықтану негіздері), Жаратылыстану білім аймағының пәндері (физика, химия, биология, география), технология, дене тәрбиесі, АӘД.
Егер жоғарыда көрсетілгендей бағдарлы оқытуды тиімді жүзеге асыру бағдарлы емес пәндердің оқу материалын салыстырмалы түрде қысқарту арқылы ғана мүмкін болса, онда оқытудың жаратылыстану-математикалық бағыты үшін қоғамтанудан, ал оқытудың қоғамдық-гуманитарлық бағыты үшін жаратылыстанудан кіріктірілген курстар жасау қажеттігі туындайды.
2) Бағдарлы пәндер - бұл орта жалпы білім берудің жоғары сатысындағы оқыту бағдарын анықтайтын негізгі оқу пәндері. Оқытудың жаратылыстану-математикалық бағытында мұндай пәндер саны 6, олар: математика, информатика, физика, химия, биология, география. Оқытудың қоғамдық-гуманитарлық бағытында - 9: ана тілі мен әдебиеті, қазақ орыс тілі (мектептің оқыту тіліне байланысты), қазақ орыс әдебиеті (мектептің оқыту тіліне байланысты), шетел тілі, дүниежүзі тарихы, Қазақстан тарихы, қоғамдық білім негіздері, құқықтану негіздері.
3 - кесте
Оқытуды бағдарлаудың қоғамдық-гуманитарлық және жаратылыстану-математикалық бағыттарындағы бағдарлы пәндер тізімі
Оқытуды бағдарлаудың қоғамдық-гуманитарлық бағыты
Оқытуды бағдарлаудың жаратылыстану-математикалық бағыты
1
Ана тілі
1
Математика
2
Әдебиет
2
Информатика
3
ҚазақОрыс тілі
3
Физика
4
ҚазақОрыс әдебиеті
4
Химия
5
Шетел тілі
5
Биология
6
Дүние жүзі тарихы
6
География
7
Қазақстан тарихы
8
Қоғамдық білім негіздері
9
Құқықтану негіздері
Бағдарлы оқу пәндері оқытудың берілген бағдарын таңдап алған оқушылар үшін міндетті.
3) Қолданбалы курстар - оқыту бағдарының құрамына кіреді, оған қатысу міндетті, ол мектептік компонент есебінен жүзеге асырылады және екі функция атқарады: негізгі бағдарлы пәндерді оқытуды қолдайды және оқытуды ішкі бағдарлау үшін қызмет етеді.
Қолданбалы курстар мазмұны бойынша ҰБТ өткізілмейді.
4) Таңдау курстары - оқыту бағдарының шеңберінен тыс оқушы компоненті (жеке сабақтар, консультациялар және т.б.) есебінен жүзеге асырылады.
Базалық жалпы білім беретін пәндерді, бағдарлы пәндер мен қолданбалы курстарды комбинациялау білім беру ұйымдарына, жеке сыныптарға қандай да бір бағыт шеңберіндегі бағдарлаудың әртүрлі формаларын алуға мүмкіндік береді.
Мысалы, оқытуды бағдарлаудың қоғамдық-гуманитарлық және жаратылыстану-математикалық бағыттары шеңберінде жасалатын оқытудың мүмкін бағдарларының жобасын келтірейік. Осы бағдарлардың мазмұны мектептің жұмыстық оқу жоспарының вариативті құраушысының қолданбалы курстарын бейнелеуі тиіс.
Жоба
4 - кесте
Оқытуды бағдарлаудың қоғамдық-гуманитарлық және жаратылыстану-математикалық бағыттары шеңберіндегі оқыту бағдарларының тізімі
ҚР МЖМБС 2.003-2002 сәйкес
бағдарлау бағыттары
Таңдалып алынған бағдарлау
бағыттары шеңберіндегі
оқыту бағдарлары
Қоғамдық-гуманитарлық
Лингвистикалық
Филологиялық
Тарихи-филологиялық
Тарихи-құқықтану
Тарихи-қоғамтану және т.б.
Жаратылыстану-математикалық
Математика-информатикалық
Физика-математикалық
Математика-экономикалық
Физика-технологиялық
Биология-химиялық
География-биологиялық
Жаратылыстану-экологиялық және т.б.
Төменде түрлі мектептердің іс-тәжірибесінде айқындалған қолданбалы курстардың тізімі келтірілген, оларды өзге мектептер жұмыстық оқу жоспарын дайындау барысында пайдалануға болады.
Типтік оқу жоспарында қолданбалы курстарға 10-11 сыныптарда аптасына 3 сағаттан бөлінген. Демек, 10-11 сыныптардың жұмыстық оқу жоспарындағы қолданбалы курстар 1-3 сағатқа дейін болуы мүмкін.
5-кесте
Бағдар
Вариативті компонент курстары
Бағдарлаудың қоғамдық-гуманитарлық бағыты
Лингвистикалық
Филологиялық
Тарихи-филологиялық
Тарихи-құқықтану
Тарихи-қоғамтану
Тіл стилистикасы; Тіл тарихы; Кәсіби тіл; Әдеби аударма техникасы; Тарихи грамматика; Салыстырмалы грамматика;
Іс қағаздарын жүргізу және т.б.
Әдебиеттануға кіріспе; Шетел әдебиеті; Шешендік сөз
негіздері; Сөйлеу мәдениеті; Мәнерлеп оқу; Тілдік
этикет; Мәдениеттану;Әлеуметтік мәдениет; Қазақ
халқының материалдық және рухани мәдениеті; Әлемдік
көркем мәдениет; Өнер тарихы; Қолданбалы өнер тарихы
және т.б.
Ежелгі дүние тарихы; Қазақстан халықтарының тарихы;
Цифрлар мен бет бейнедегі тарих; Құжаттардағы
тарих; Азаматтану; Адам құқығының декларациясы;
Қазіргі әлемдегі қоғамдық және саяси ағымдар;
Қазақстан Республикасының Ата заңы; Діндер тарихы;
Қоғам және құқық; Халықаралық құқық; Археология
негіздері; Елтану; Этнография; Көшпенділер
цивилизациясы; Шығыс мәдениетінің тарихы;
Архив ісі және т.б.
Бағдарлаудың жаратылыстану-математикалық бағыттары
Математика-
информатикалық
Математика-экономикалық
Физика-математикалық
Физика-технологиялық
Биология-химиялық
География-биологиялық
Жаратылыстану-
экологиялық
Логикалық есептерді шешу тәжірибесі; Ықтималдық
Теориясы және математикалық статистика; Процестерді
математикалық модельдеу; Математикалық логика; Бизнес-
математика; Экономикадағы математикалық әдістер;
Компьютерлік модельдеу; Интернет-технология;
Қолданбалы информатика; Экономика негіздері;
Қолданбалы экономика және т.б.
Физика және Қазақстан энергетикасы; Радиотехника
және электроника негіздері; Биофизика негіздері және т.б.
Фармакология негіздері; Химия өсімдіктер
әлемінде; Аналитикалық химия;Химиялық талдау
негіздері; Химия өнеркәсіпте; Металдар химиясы; Химия
ауыл шаруашылығында; Химия және табиғатты
қорғау; Қазақстандағы химиялық өндіріс және т.б.
Туған өлке географиясы; Картография элементтері;
Математикалық картография; Қазiргi дүниедегi Қазақстан;
Түркi тiлдес елдер географиясы; ҒТР және
өнеркәсiп; Комерциялық география; Рекреациялық
география және туризм; Конструктивтi география;
Медициналық география; Антропология негіздері;
Адам физиологиясының негіздері; Микробиология
элементтері; Цитология негіздері; Гендік инженерия
элементтері; Зоогеография негіздері; Гүлшаруашылығы
негіздері; Молекулалық биология негіздері; Генетика
және селекция негіздері және т.б.
Қазақстанның геоэкологиясы; Әлеуметтік экологияға
кіріспе; Химия және қоршаған ортаны қорғау;
Қазақстанның табиғатын қорғау; Экология және
табиғатты пайдалану; Экономика және экология және т.б.
2006-2007 оқу жылынан бастап Қазақстанның білім беру ұйымдарының жаппай іс тәжірибесінде орта жалпы білім берудің жоғары сатысындағы бағдарлы оқыту нормативтік-құқықтық сипаттағы мынадай факторлар ескеріле отырып жүзеге асырылады:
Бағдарлы оқыту Қазақстанның орта жалпы білім берудің қазір қолданылып жүрген дәстүрлі моделі жағдайында жүзеге асырылады, оқыту ұзақтығы - 11 жыл, жоғары сатыда оқыту ұзақтығы - 2 жыл.
Мазмұндық және процессуалдық аспектілер 2002 жылы бекітілген (ҚР білім және ғылым министрлігінің 24.09.2002ж. № 693 бұйрығымен бекітілген) Қазақстан Республикасы орта жалпы білім берудің мемлекеттік жалпыға міндетті стандарттары арқылы реттеледі.
Орта жалпы білім беру ұйымдарының 10-11 сынып оқушыларын бағдарлы оқытуға арналған жұмыстық оқу жоспарлары ҚР МЖМБС 2002-2003 құрамдас бөліктері - оқытудың жаратылыстану-математикалық және қоғамдық-гуманитарлық бағыттарындағы жалпы білім беретін оқу орнының жоғары сатысының типтік оқу жоспарлары негізінде жасалады.
Бағдарлы пәндердің оқу бағдарламалары оқу пәндері бойынша 2002 жылы бекітілген ҚР МЖМБС-қа сәйкес дайындалады.
Жоғары сатының 10-11 сыныптарындағы бағдарлы оқытудың мазмұны (білім аймақтары, пәндер, оқу жүктемесінің көлемі және басқ. тізімі) Базистік оқу жоспарымен анықталады, ал оның негізінде Типтік және Жұмыстық оқу жоспарлары жасалады.
Сонымен, мектептің жоғары сатысына бағдарлы оқытуды жаппай енгізу үшін бізде:
мектептің жоғары сатысында бағыттар бойынша оқытуды жүзеге асыру тұрғысынан алғанда аймақтардағы білім беру ұйымдарының бағдарлы оқытудың басты идеяларын нақты практикаға енгізудің нәтижесі ретіндегі іс-тәжірибесі;
бағдарлы оқытуды ұйымдастырудың тұжырымдамалық, нормативтік, әдістемелік негіздері бар.
Демек, Қазақстанда мектептің жоғары сатысында бағдарлы оқытуды ұйымдастырудың оқушыларды олардың қызығушылықтары, қабілеті мен бейімділігін ескере отырып саралау мүмкіндіктері ретіндегі заңнамалық және нормативтік негіздері бар.
10-11 сыныптарда бағдарлы оқыту жағдайындағы жұмыстық оқу жоспарын дайындаудың негізгі кезеңдерін қарастырайық.
1 КЕЗЕҢ.Нақты мектеп үшін ҚР МЖМБС 2.003-2002 ұсынған бағдарлау бағытының қайсысын таңдау керек?
Жоғары сынып оқушыларын оқыту бағдарын (қоғамдық-гуманитарлық немесе жаратылыстану-математикалық) таңдау мектептің педагогикалық ұжымының өзбетімен жасайтын жауапты қадамы. Оқыту бағдарын таңдау кезінде мектеп қызметін анықтайтын көптеген аспектілер, оның ішінде:
- жоғары сынып оқушыларының жеке қызығушылықтары, қабілеті мен бейімділігі;
- 8-9 сынып оқушыларының бағдаралды дайындығының мазмұны;
- бағдарлы оқытуды жүзеге асыратын мұғалімдерінің кәсіби деңгейі;
- мектептің педагогикалық ұжымының мөлтекаудан мектептерінің мұғалімдері арасында бәсекеге түсуге қабілеті;
- мектептің ата-аналар алдындағы беделі;
- оқу орнының құрылтайшылары алдындағы белгілі бір міндеттемелері ескерілуі қажет.
Әрине, 10-11 сыныптағы бағдарлы оқыту бағыты туралы шешім қабылдау кезінде білім беру саласының өкілетті орындары тарапынан ешқандай қысымшылық, бұйрық болмауы тиіс.
Сондай-ақ педагогикалық ұжым оқыту бағдарын жыл сайын өзгертуден аулақ болғаны абзал, өйткені бұндай жағдайда білім беретін ерекше мәдени ортаның қалыптасуына, жақсы педагогикалық дәстүрлердің туындауына, кәсіби капиталдың өсуіне нұқсан келеді.
Сондықтан, 10-11 сынып оқушыларын оқыту бағдарын таңдауға әуел бастан өте үлкен жауапкершілікпен қарау қажет. Кез-келген мектеп өзінің оқыту бағдарын неғұрлым ертерек, бағдарлы оқытуды бастаудан кем дегенде 1 жыл бұрын анықтап алғаны дұрыс. Оқыту бағдарының бағытын таңдауға мектептің жоғары сатысында жұмыс істейтін барлық мұғалімдердің қатысуы керек. Бұндай жұмыс мұғалімдерге өзінің кәсіби қызметіндегі жетістігін бағалауға, әрі қарай жаңашыл бағытта ізденістер жасауға мүмкіндік береді.
2 КЕЗЕҢ.Оқу орнының10-11 сыныптарда бағдарлы оқытуға арналған жұмыстық оқу жоспарын дайындау типтік оқу жоспарын құрастырудың басты бағыттарын мұқият талдаудан басталады, соның негізінде:
- бағдарлы емес білім аймақтарының пәндері мен
- бағдарлы пәндер тағайындалады.
Жұмыстық оқу жоспарын дайындаудың осы кезеңінде бағдарлы емес білім аймағының міндетті пәндерімен бағдарлы пәндерді мемлекеттік білім стандарты құрылымы мен құрамы және оқу жоспарындағы сағат көлемі жағынан нормалайды. Мектеп оқушылардың осы бағдарламаларды білім стандартынан төмен болмайтын деңгейде игеруін қамтамасыз етуі тиіс.
3 КЕЗЕҢ.Бұл кезеңде жұмыстық оқу жоспарының мектептік компоненті толықтырылады. Нақты айтқанда, жоспардың осы бөлігі мектептің білім беру жүйесінің даралығын көрсетеді, педагогикалық ұжымның вариативті білім беру мазмұнын таңдау тәсілдерін бейнелейді.
ҚР МЖМБС 2.003-2002 сәйкес орта білім берудің жоғары сатысына арналған типтік оқу жоспарларында мектептік компоненттердің мазмұны қолданбалы курстар арқылы көрсетілген.
4 КЕЗЕҢ. Бұл кезеңде 10-11 сынып оқушыларының үшінші кезеңде анықталған оқыту бағдарының мазмұнын ашатын қолданбалы курстардың блоктарын (модульдерін) анықтау жүзеге асырылады.
Қолданбалы курстар оқу бағдарламаларын жүзеге асырудың ұйымдастырушылық формасы ретінде қарастырылады, ол:
- біріншіден, бағдарлы пәндер бойынша білімді кеңейтуге;
- екіншіден, бағдарлы пәндер бойынша білімді тереңдетуге;
- үшіншіден, оқушылардың бағдарлы оқыту шеңберіндегі іс-әрекетке қолданбалы дайындығына септесуі мүмкін.
Типтік оқу жоспарында қолданбалы курстарға 10-11 сыныптарда аптасына 3 сағаттан бөлінген. Демек, 10-11 сыныптардың жұмыстық оқу жоспарындағы қолданбалы курстар 1-3 сағаттан болуы мүмкін.
5 КЕЗЕҢ.Жұмыстық оқу жоспарын қалыптастырудың бүл кезеңінде типтік жоспардың құрылымына сәйкес мектептің педагогикалық ұжымы оқушы компонентінің мазмұнын іріктейді. Мектептің оқу жоспарындағы оқушы компонентінің сағаттарын оқу орнының педагогикалық ұжымы оқу тәрбие процесінің таңдау курстары арқылы оқушының тұлғалық бағдарын қамтамасыз ететіндей жаңа әдіс-тәсілдерін жүзеге асыру үшін пайдалануы мүмкін.
Таңдау курстарының бағдарламаларын игеру бағаланбайды.
6 КЕЗЕҢ.Жұмыстық оқу жоспарының міндетті құрамдас элементі алдағы оқу жылына арналған жұмыстық оқу жоспарын жасаудың нормативтік негіздерін және педагогикалық ұжымның оны жобалаудағы тәсілдерін бейнелейтін құжат ретіндегі Түсінік хат болып табылады.
10-11 сыныптардың жұмыстық оқу жоспарының Түсінік хатында мектептік компоненттің мақсаты мен мазмұны, әрбір таңдау курсының орны мен ролі көрсетіледі. Түсінік хат педагогикалық ұжымның бағдарлы оқытудағы дидактикалық әдіс-тәсілдерін бейнелей отырып, құжатты тарификациялауға негіз болуы тиіс.
7 КЕЗЕҢ.Бұл кезеңде 10-11 сыныптардың жұмыстық оқу жоспарлары оқу орнының педагогикалық кеңесімен бекітіледі және оқу орнының құрылтайшыларымен келісіледі. Мектептің педагогикалық ұжымы мемлекеттік стандарттың білім мазмұнының базалық компонентінің толық көлемінде орындалуына, сондай-ақ, вариативті компонент шеңберінде сапалы білім беру үшін жауапты. Педагогикалық кеңестің шешімімен бекітілген жұмыстық оқу жоспары тұтас білім беру процесін, жоғары сынып оқушыларына көрсетілетін барлық қызметті реттейтін мектептің негізгі құжатына айналады.
8 КЕЗЕҢ.Бұл кезеңде оқу жоспары тарификацияланады. Мұнда мектеп әкімшілігінен 10-11 сыныптарда бағдарлы оқытуды ұйымдастыруды Қазақстан Республикасы аумағында қолданылып жүрген құқықтық-нормативтік жағынан қамтамасыз етілуі талап етіледі.
Сөйтіп, біз оқу орнының кезекті оқу жылында 10-11 сыныптарды бағдарлы оқытуға арналған жұмыстық оқу жоспарын дайындаудың кезеңдерін қарастырдық. Бұны кесте түрінде қысқаша көрсетуге болады (7-кесте).
Оқу орнының вариативті білім беруді жүзеге асыру жағдайындағы жұмыстық оқу жоспары педагогикалық ұжымның әлеуетін, оның жоғары сынып оқушыларына білім беруді саралаудың басты идеяларын жүзеге асырудағы талпынысын толыққанды түрде бейнелейді.
Әрине, 2006-2007 және 2007-2008 оқу жылдарындағы бағдарлы оқытуды жүзеге асыру тәжірибесі әрі қарай Қазақстан Республикасында 2005-2010 жылдарда білім беруді дамытудың Мемлекеттік бағдарламасының орта жалпы білім берудің жоғары сатысын бағдарлы оқыту принципі негізінде ұйымдастыруды көздейтін қағидаларын жүзеге асыруға мүмкіндік береді деп есептейміз.
1985 жылы мектеп бағдарламасына енгізілген Информатика және есептеуіш техникасы негіздері пәнінің алғашқы мақсаты оқушылардың компьютерлік сауаттылығын, одан соң компьютерлік мәдениетін қалыптастыру болды.
А.А.Дородницынның терминологиясы бойынша информатиканың ядросы бір-бірін толықтырушы, сонымен қатар бір-бірінен тәуелсіз 3 бөліктен тұрады: hardware (техникалық құрылғылар), software (бағдарламалық қамсыздандыру) және brainware (интеллектуалдық қамсыздандыру). Осыған орай, негізгі мектепте информатиканың іргелілік негіздері және оның пайдаланушылық компоненттері оқытылды. Бүгінгі күні физика-математикалық және жаратылыстану бағытындағы мектептерде информатика пәні кәсіби бағыттап оқытылуда.
Информатиканың жалпы білім берудегі мәні мен мазмұнын анықтауға арналған Н. В. Апатов және т.б. жұмыстарын талдай келе, М.Н.Мысин [1] информатиканы тереңдетіп оқытатын сыныптарда кәсіптік курстардың келесі құрылымын: "ЭЕМ бағдарламалық жабдықтары", " Бағдарламалау тілдері мен әдістері", "Есептеу техникасының элементтері ", "Сандық әдістер", "Логикалық бағдарламалау әдістері (Пролог тілі) ", "Компьютерлік модельдеу", "Компьютер желілері" қарастыра отырып, информатиканы тереңдетіп оқытатын сыныптарға негізгі кәсіптік курс ретінде "ЭЕМ бағдарламалық жабдықтары" мен "Бағдарламалау тілдері мен әдістерін" ұсынады. Бұл курс жоғары деңгейдегі бағдарламамалау тіліндегі Turbo Pascal ортасында бағдарламалаудың дағдыларын қалыптастырады.
А.П. Шестаков информатиканы кәсіби бағытта оқыту мақсатында Компьютерлік математикалық модельдеу курсында бір жағынан, информатиканың пән аралық байланыстарын: математика, физика, биология, экономика және т.б. кеңінен қамтиды, екінші жағынан, бұл байланыстарды математикалық модельдеу төңірегінде шоғырландырып, пәнді біртұтас қарастырады[2].
Кәсіптік саралау жағдайында информатиканы оқыту мазмұны А.А.Кузнецов, В.К.Белошапка, С.А.Бешенков, А.Г.Гейн, А.Ю.Уваров, А.Л.Семенов Н.Д.Угринович, Т.Б.Захаров, В.Ф.Шолохович еңбектерінде де анықталған.
Бүгінгі күні өндірістің, коғамның ақпараттандырылуы және есептеу құрылғыларының жаңа түрлерімен кеңінен жабдықталуы бағдарламалауға арнаулы білімді қажет ететін кәсіби-бағыттау мәселесін қойып отыр.
Бағдарламалау тілдерін оқытуда бағдарламалаудың процедуралық, процедуралық емес, логикалық, функционалдық, объектілі - бағытталған, параллель түрлерін қамту қажет. Оқушылар қазіргі бағдарламалау тілдерінің түрлерімен қатар, олардың әрбіреуінің сипаттамасы мен қолданылу саласын анықтай білуі керек.
Процедуралық (императивті) тілдер-бұл операторлық типтегі тілдер. Бұл тілде алгоритм операторлар тізбегімен сипатталады. Бұл тілдерге (Basic, Pascal, С) тілдері жатады. Бұл тілдегі бағдарлама- компьютер орындауға тиіс командалардың тізбегі. Бағдарлама арқылы бағдарламалаушы компьютерге есепті қалайшешу қажеттігін көрсетеді.
Процедуралық емес (декларативті) тілдер - бұл тілдерді қолданғанда нәтиженің қандай сипаттамалары болу керектігі бағдарламада анық көрсетіледі, бірақ оны алу жолдары айтылмайды. Декларативті тілдердің ерекшелігі-декларативті семантика. Декларативті семантиканың негізгі концепциясы- әрбір оператордың мағынасы оның бағдарламада қалай пайдаланатындығына байланысты емес. Бұл тілге белгілі бір ережелер мен фактілер жүйесіне негізделген логикалық бағдарламалау тілдері жатады.
Логикалық тілдер математикалық логикаға негізделген. Бұл тілде берілген фактілерден белгілі бір шарттар бойынша жаңа фактілерді шығару әрекеттері берілген логикалық ережелерге сүйене отырып орындалады.
Функционалдық тілдер рекурсиялық функцияларға негізделген. Функционалдық тілде жазылған бағдарлама мәндер мен функциялар арқылы анықталған теңдеулер жиынынан тұрады. Бір мәндер өз кезегінде басқа мәндердің функцияларының нәтижесі түрінде беріледі.
Объектілі - бағытталған тілдер -- бұл тілдерде басқа тілдердегі процедуралар мен деректер ұғымдары "объект" ұғымымен беріледі.
Параллельді бағдарламалаудағы басты мәселе: қызметті ақпараттар санын минимумға төмендету және әртүрлі лектерді программалар нәтижесімен тексеру. Қазіргі аппарат параллель есептеуіштерді бір уақытта бірнеше процестердің орындалуын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Команда деңгейіндегі параллелизм, өз кезегінде процессордың өнімділігін анықтайды.
Бағдарламалау тілдерін тереңдетіп оқытуда ең алдымен, нақты бір бағдарламалау тіліне немесе техникалық құрылғыға байланбай, оқушыларда ойлаудың белгілі бір стилін қалыптастыру міндеті тұрады. Сондай ойлау негізінде есепке деген жүйелі көзқарас тудырып, алгоритмдеудің жалпы білімі мен дағдылары арқылы есепті шешудің тиімді әдістері қарастырылады. Бұндай оқыту әдісі жоғарғы мектептің төменгі курстарындағы бағдарламалау тілдерін оқытуға және бағдарламалау тілдерін оза оқытуға [3] қажет болатын базалық білімді қалыптастырады.
Ж.Қ.Нұрбекова бағдарламалау парадигмаларын (императивтібағдарламалау, объектілі-бағытталған бағдарламалау, логикалық бағдарламалау, шектеулі бағдарламалау) абстракциялау және үйлестіру позициясында қарастырды [3]. Бағдарламалауға оқыту оқытылатын материалдың логикалық ұйымдастырылуын және нақты бір мәселені шешуге теорияның қолданылуын қажет етеді. Жоғары курс студенттері дайын материалдарды жаттамай, білімді тәжірибелерге сүйене отырып игеруі қажет. Ал мектептегі кәсіптік курс оқушылары, алгоритмдеудің теориялық негіздері мен ережелерін терең меңгеріп, оларды тәжірибеде пайдалануға дағдылануға мұғалімнің көмегі мен бағыттауы қажет.
Бағдарламалауды тереңдете оқытуға арналған кәсіптік курста - бағдарламалаудың көп тілдік платформасын қарастыруға болады. Бұл оқыту нақты бір бағдарламалау тілін оқшауламай, бірнешеуін бір жүйеде қарастырады, яғни, бір ортадағы негізгі қағидалар мен дағдылар екінші ортада пайдаланылады, қажет жағдайда әр тілдің кейбір мүмкіндіктері бір-бірін толықтырады.
Көп тілді оқытудың әдістемесі бағдарламалау тілдерін салыстыра оқытуды қарастырады. Тәжірибелік сабақтарда бір есепті әр түрлі бағдарламалау ортасында (процедуралық, объектілі бағытталған, параллель) шешу арқылы оқушылар:
oo тілдері мен пайдаланушы интерфейсінің даму бағытын көреді;
oo өз бетімен немесе оқытушының көмегімен әрбір бағдарламалау ортасының артықшылығы мен кемшілігін анықтайды, сол арқылы шешілетін есепке байланысты бағдарламалау ортасын таңдай алады;
oo бағдарламалық өнімнің маңызды сипаттамаларының бірі-пайдаланушы интерфейсі екендігіне көз жеткізеді;
Сонымен, қазір бағдарламалауға көптілдік платформа негізінде кәсіби бағдарлы оқытудың әдістемесін жасау бағдарламалауға оқытудың өзекті мәселесі болып табылады. Осы мәселені шешу барысында бағдарламалауға көптілдік платформа негізінде кәсіби бағдарлы оқытудың мазмұнын, оқытудың әдіс-тәсілдерін, оқыту құралдарын жасау және кәсіби-бағдарлы оқытуды ұйымдастыру жолдарын анықтау міндеттері тұрады.
1.2 Информатиканың кәсіби бағдарлы курсында параллель программалау негіздерін оқыту қажеттілігі
Қазіргі уақытта күрделі шынайы (көп өлшемді, көп параметрлі) математикалық модельдерді пайдаланатын іргелі және қолданбалы ғылымдар қарқынды дамуда. Бұл жылдам технологиялық прогресспен бірге айтарлықтай қуатты есептеу ресурстарын қолдану қажеттігіне әкеп соқты. Соңғы онжылдықта, суперкомпьютер ғылым мен техниканың кез келген есептерін шешуде пайдаланылады. Осы есептердің арасына - түрлі физикалық процестерді модельдеу, химия және биологияның есептеу проблемалары, нанотехнологиялар, жобалауды автоматтандыру және тағы басқалар кіреді.
Параллель компьютерлердің кеңінен таралуына байланысты параллель есептеулерге қызығушылық артты. Бұл негізінен екі фактормен байланысты. Бірінші фактор ғылыми-техникалық прогреске байланысты, ғылыми-техникалық прогресс нәтижесінде білімнің жаңа салалары пайда болды, олар математикалық модельдеудің әдістерін қолдануды қажет етті. Модельдердің өздері де күрделенді. Нәтижесінде ресурстары көлемді есептеулер қажеттіліктері пайда болды, ол есептеулерді көп жағдайларда жоғарыөнімді техника негізінде парааллель есептеулер немесе үлестірілген есептеулер әдістерінің көмегімен орындауға болады. Екінші маңызды фактор параллель компьютерлердің кеңінен таралуына байланысты параллель есептеулерге қызығушылықтар арта түсті. Қазіргі кезде көпроцессорлы серверлерді орта және үлкен кәсіпорындарда, банктерде, зерттеу институттары мен орталықтарында жиі кездестіруге болады. Көпядролы процессорлардың пайда болуына байланысты көптеген қолданушылар мини-суперкомпьютерлерге өз жұмыс орындарында ие болды.
Желілік технологиялар саласындағы маңызды прогресс параллель есептеулер үшін кәсіпорындардың жергілікті желілерін, оқу сыныптарын қолдануға мүмкіндік бердіарзан есептеу кластерлерін құруға мүмкіндік берді.
Параллель архитектуралардың әр түрлі типтері үшін ортақ нәрсе бірнеше процессорлық құрылғылардың бар болуы. Процессорлық құрылғылардың өзараәрекеттесу типі бойынша параллель жүйелер жалпы және үлестірілген жадылы жүйелерге бөлінеді. Жалпы жадылы жүйелерде барлық процессорлар жадының біртұтас кеңістігіне қатынай алады. Процессорлар арасындағы деректер алмасу мынадай түрде болады: бір процессор деректерді қандай да бір адрес бойынша жазады, ал басқасы оқиды. Бұл класстарға көппроцессорлық жұмыс станциялары және серверлер, жалпы жадылы суперкомпьютерлер (мысалы, HP Superdome), сонымен қатар соңғы кезде кең таралған көпядролы процессорлар жатады.
Жалпы жадылы жүйелер параллель программаларды құру тұрғысынан қарағанда өте ыңғайлы және жоғарыөнімділікті қамтамасыз етеді, бірақ процессорлар саны үлкен болғанда өте қымбат болады. Үлестірілген жадылы жүйелердің шығыны аздау болып табылады. Мұндай жүйелерде әрбір процессор өз жергілікті жадысына ғана қатынай алады, ал процессорлар өзара желілер бойынша хабарлар жіберу арқылы өзараәрекеттеседі. Бұл класстарға жлғарыөнімді есептеу кластерлері, сонымен қатар жергілікті желілер жатады.
Архитектуралар арасындағы айырмашылықтарға байланысты программалау парадигмалары да әр түрлі болады. Жалпы жадылы жүйелер үшін негізгі парадигма көпағынды программалау, мұнда әр түрлі басқару ағындары жадының біртұтас кеңістігіне қатынай алады. Мұндай жүйелер үшін классикалық құралдар - pthreads кітапханасы және ОреnМРпакеті болып табылады.
Үлестірілген жадылы жүйелер үшін параллель қосымшаларды құрудың кең таралған тәсілі хабар жіберу арқылы өзараәрекеттесу процесстерін ұйымдастыру болып табылады. MPI (Message Passing Interface), PVM (Parallel Virtual Machine) кітапханалары және тағы да танымал емес программалау құралдары осы парадигмаға негізделген.
Қорыта келе айтатын болсақ, параллель ақпараттық технологиялар арнайы пәндерден заманауи программалық құралдарды құрушылардың білімдер кешенінің қажетті құраушыларына айналды.
Қазіргі кезде ақпараттарды параллель өңдеудің мүмкіндіктері, көптеген мамандар мен қолданушылардың,оларды тиімді пайдалануға қажетті дайындық деңгейлерінен алда екендігін атап өту керек.
Ақпаратты параллель өңдеу өңдеудің параллель алгоритмдерін қолдануға негізделген. Арнайы программалық қамтамамен жұмыс істеу үшін және параллель алгоритмдер мен параллель программаларды қолданып өздерінің өнімдерін құру үшін арнайы білім қажет.
Ақпараттық орта, ақпартты өңдеу құралдарының өзгеруі информатика мұғалімдерін дайындау жүйесінің, ең бастысы оның мазмұнының өзгеруіне себепкер болып отыр. Параллель алгоритмдерді құру және жақсарту, сонымен қатар параллель программалау тілдерін оқып үйрену ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
КІРІСПЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 ИНФОРМАТИКАНЫҢ КӘСІБИ БАҒДАРЛЫ КУРСЫНДА ПАРАЛЛЕЛЬ ПРОГРАММАЛАУДЫ ОҚЫТУДЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ
1.1 Бағдарлы оқытуды ұйымдастырудың негіздері. . . . . . . . . . .
1.2 Информатиканың кәсіби бағдарлы курсында параллель программалау негіздерін оқыту қажеттілігі . . . . . . . . . .
1.3Информатиканың кәсіби бағдарлы курсында параллель программалау негіздерін оқыту мазмұнын анықтау . . . . . . . . . .
2 ПАРАЛЛЕЛЬ КОМПЬЮТЕРЛЕР АРХИТЕКТУРАСЫ ЖӘНЕ ПАРАЛЛЕЛЬ ПРОГРАММАЛАУ ТІЛДЕРІ
2.1 Параллель компьютерлер архитектурасы . . . .. . . . . . . . . .
2.2Параллель программаларды құру құралдары. . . . . . . . . . . . .
2.3Параллель программалауды электронды оқулықпен оқыту жолдары. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . .. . . . . .
ҚОРЫТЫНДЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ . . . . . . . . . . . . . . .
ҚОСЫМШАЛАР . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
КІРІСПЕ
Біз іргелі және қолданбалы ғылымдардың тез дамыған дәуірінде өмір сүріп жатырмыз, екеуі күрделі және уақыт жұмсауды талап етеді, сондықтан ақпараттарды тез өңдеуді қажет етеді. Еліміздің экономикасының бәсекеге қабілеттілігін қамтамасыз ету үшін ғылыми-зерттеулерді жылдам жүргізіп, ақпараттың үлкен көлемін ұтқырлы және уақтылы өңдеу, инновациялық әзірлемелер мен технологияларды кеңінен енгізуді жүзеге асыру қажетті болып табылады. Сондықтан көпмақсатты дербес компьютер қолдану қажеттілігі артып отыр. Және осыған байланысты жоғары сапалы есептеу кластерлері пайда болды.
Осындай инновациялық технологиялардыңбірі суперкомпьютерлік технологиялар экономиканың барлық энергетика, машина жасау, мұнай-газ кешені сияқты секторлары, химиялық өндіріс, ғарыш және ядролық өндіріс сияқты салаларында сұранысқа ие болып табылады.
Ғылымның әр түрлі - физика, жер туралы ғылымдар, биология, экология, экономика және эконометрика сияқты бағыттары, әлеуметтік ғылымдар, математикалық лингвистика, информатика, тұтас орта механикасы, баллистика, медицина, химия салаларында суперкомпьютерлік технологияларды қолдану [1] жұмыста атап өтілген.
Суперкомпьютерлік технологияларды ғылыми-зерттеулерде ғана емес, сонымен қатар ақпаратты және ақпараттық қоғамды құру мәселелерін шешу үшін оларды қолдануосы технологияларды оқытудың өзектілігін көрсетеді. Суперкомпьютерлік технологияларды құру және іске асырудың маңызды компоненттерінің бірі компьютерлік білім беруді кеңейту, осы саладағы білікті мамандарды дер кезінде және сапалы даярлау болып табылады. Мұның бәрі осы саладағы дайындықты мектептен бастау керек екендігіне көзімізді жеткізеді.
Бағдарламалауды дәстүрлі оқыту оқушыларға қарапайым программалау тілін оқыту негізінде алгоритмдік ойлау дағдыларын үйрету керек екендігінен шыққан. Алайда, бағдарламалау тілдерінде алгоритмдерді көрсету түрлері программа құрушыны әрқашан шектейді, оның сипаттау әрекетін тілдің жиынтығындағы әрекеттермен шектейді. Программа құрушылардың ойлауындағы шектеулер орындау параллелизмі қажет болған есептерді шешу кезінде байқалады. Сондықтан, параллель программалауды ерте оқыту программалауды екі қызметке бөлу туралы қосымша жалпы жағдайлармен байланыстырған жөн: программа нобайының логикалық құрылымы мен оны нақты компьютерде көрсету.
Программалау кезінде қызметтің екі түріне бөлу фактысының өзі тиімді оқыту әдістерін мүмкіндік беретін оқытудағы босатуларға ықпал етеді. Яғни мұғалім дәстүрлі шешімдер үлгісінен бас тартуға тиіс және талқылау үшін эскиздердің ең көп санын ұсынуға баса назар аударуы керек. Оқушылар эскиздер түрлі көзқараста салыстырады және нәтижесінде кескін құрылуға тиіс бір шешімге келеді. Басқаша айтқанда, тыңдаушылар алдына ең тиімді жақсы шешім нұсқаларын таңдап талдауды қажет ететін проблемалық міндеттерді қою керек.
Параллель программалау мәселелерімен көптеген ресейлік және шетелдік ғалымдар айналысқан: В.В.Воеводин (ИВМ РАН), Вл.В.Воеводин (НИВЦ МГУ), В.Д.Корнеев (Новосибирск), В.Э.Малышкин (Новосибирск), К.Ю.Богачев, А.В.Комолкин (СПбГУ), С.А.Немнюгин (СПбГУ), В.П.Гергель (Нижний Новгород), Г.Р.Эндрюс (США), К.Хьюз (США), Т.Хьюз (США) және басқалар. Отандық ғалымдар Бидайбеков E.Y., КамаловаГ.Б, Нугманова С.А.
Қазіргі уақытта мектептердің алдына қойылатын міндеттер - - - білім беру және оқыту сапасын арттыру, ғылым негіздерін берік меңгеру, әрбір пәнді ғылыми оқытудың жоғарғы деңгейін қамтамасыз ету. Мектептердеәрбір оқушының жеке қабілеттерін ескермейтін білім берудің дәстүрлі әдістерінен бас тартуда. Білім саласын жаңартужаңа оқу бағдарламаларын, жаңа курстарды енгізу, соларға сәйкес оқытудыңәдістемелерін жасауды талап етеді. Осындай курстардың бірі параллель программалау курсы болуы мүмкін.
Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі 2011-2020 жылдарға арналған білім беруді дамытудың мемлекеттік бағдарламасы аясында бейіндік оқытудың Бейіндік мектеп жобасын енгізу және сынауды жоспарлаған болатын [2].
Ақпарат көздерінде еңбек нарығының нақты қажеттіліктерін ескере отырып, мектептердің жоғарғы сыныптарындағы оқытуды оқу және әлеуметтендіру даралау бағытталған арнайы дайындау (кәсіби оқыту) жүйесіболып табылады деп мәлімденген. Білім және ғылым министрлігінің мәліметі бойынша,Бейіндік мектеп кәсіби білім беру бағдарламасы жалпы білім беретін мектептердің, мектептердің, лицейлердің, гимназиялардың, зияткерлік мектептердің, дарынды балаларға арналған мамандандырылған мектептердің жоғары сыныптарында 2015 жылы басталды. Бейінді мектепке қабылдау ұлттық тестілеу негізінде болады.
Барлық дамыған елдерде жалпы білім берудің жоғарғы сатысында кәсіби болып табылады, ол мектепті аяқтаудың үш (сирек жағдайда екі) соңғы жылдары қамтиды. Негізгі мектеппен салыстырғанда, жоғары сатыда міндетті пәндер саны айтарлықтай азаяды.
Сондай-ақ, лауазымды орындардың мәлімдемесі бойынша 40 негізгі университеттер анықталған, солардың негізінде кәсіби мектептерді (11-12 сыныптар) орналастыру және оқыту мүмкіндігі қарастырылған. Кәсіби мектепте 10 сынып түлектерінің 60% -ы жалғастырады деп болжанады. Қазақстанда Білім және ғылым министрлігінің мәліметі бойынша, кәсіби мектептер, соның ішінде жатақханалары бар мектеп ашылады, олардың жартысынан астамы - ауылдық жерлердеашылады деп жоспарланған. Сонымен қатар, жоғары оқу орындарының базасында кәсіби білім беру бағдарламасын жүзеге асыратын мектептер құрылатын болады.
Жыл сайын мамандандырылған мектепте оқуларын жалғастыратын оқушылардың саны өсіп келеді және қазіргі уақытта кем дегенде 70% құрайды.
Сонымен, мынадай қарама қайшылықтар туындайды - бір жағынан мектеп оқушыларын параллель программалауға оқыту қажеттілігі, ал екінші жағынан оқыту әдістемесінің жоқ болуы және толық жасалмағандығы. Осы аталғандар зерттеу тақырыбының өзектілігін анықтайды.
Зерттеу жұмысының мақсаты - информатиканың кәсіптік бағдарлы курсында жоғары сынып оқушыларына параллель программалау негіздерін оқыту әдістемесін жасау.
Зерттеу жұмысының міндеті:
oo тақырыпқа байланысты әдебиеттерге және Internet ресурстарына шолу жасау.
oo параллель программалау негіздері курсының мақсатын анықтау.
oo параллель программалау негіздері курсының құрылымы мен мазмұнын анықтау.
oo параллель есептеулерде қолданылатын тілдер мен құралдарды қарастыру
oo қазіргі кездегі параллель архитектураларды топтастыруларды зерттеу
oo мектеп оқушыларына параллель программалауды оқыту әдістемесін жасау
Зерттеу ортасы - жоғары сынып оқушыларын параллельді есептеуіштерді практикалық сабақтар негізінде үйрету.
Зерттеудің теориялық маңыздылығы:
:: параллель программалау технологияларының негізгі ұғымдарын анықтау;
:: параллельді программалау пайдалану арқылы проблемаларды шешу жаңа кезеңдері ерекшеленді: ақпараттық талдау, процестерді параллельдеу, параллель программа құру
:: параллель программалау курсының мазмұны ұсынылыпжәне оны бейіндік мектеп оқушыларын кәсіби оқытуға қосу.
Зерттеудің практикалық маңыздылығы:
:: кәсіби білім берудегі оқушыларды параллельді программалау негіздеріне оқыту әдістемесі жасалды;
:: параллель есептеулерді оқытуға арналған электронды көмекші құрал жасалды
:: осы құрал негізінде параллель программалауға үйрету әдістемесін информатика мұғалімдері күнделікті қызметінде қоладана алады.
1 ИНФОРМАТИКАНЫҢ КӘСІБИ БАҒДАРЛЫ КУРСЫНДА ПАРАЛЛЕЛЬ ПРОГРАММАЛАУДЫ ОҚЫТУДЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ
1.1 Бағдарлы оқытуды ұйымдастырудың негіздері
Көптеген ғалымдар өз еңбектерінде ... бүгінгі күннің мектептері оқушының тұлғалық қасиеттеріне бет бұрғандығын, оның жеке икемділігі мен қабілеттіліктеріне барлық жағдайды жасау керектігін, - дәлелдеп, мектептің жоғары сыныптарына бағдарлы оқытуды енгізуді негіздеген.
Бұл жерде бағдарлы оқыту дегеніміз не деген орынды сұрақ туындайды?
Бағдарлы оқыту - бұл жалпы білім беретін мектептің жоғары буынында оқытуды даралауға, оқушыны әлеуметтендіруге, сонымен бірге мектептің жоғары сатысы мен орта және жоғары кәсіби білім берудегі сабақтастықты жүзеге асыруға бағытталған арнайы дайындау жүйесі.
Келесі бағдарлы оқытуды енгізудегі мақсат не дейтін болсақ, ол - жалпы білім беретін мектептің жоғары сыныптарында оқушыны еңбек нарығының нақты сұраныстарын ескере отырып әлеуметтендіруге бағытталған арнайы дайындау жүйесін жасау болып табылады.
Бағдарлы оқыту жалпы оқыту процесінің құрылымын, мазмұны мен ұйымдастырылуын өзгерту арқылы оқушылардың қызығушылығын неғұрлым толық ескеруге, олардың қабілетін дамытуға, жоғары сынып оқушыларына өздерінің кәсіби қызығушылығы мен оқуын жалғастыруға қатысты ұстанған бағыт-бағдарына сәйкес білім беру үшін жағдай туғызуға мүмкіндік беретін саралау мен даралау құралы болып табылады.
Бағдарлы оқытудың негізгі міндеті бағдарлардың икемді жүйесін жасауға және мектептің жоғары сатысын бастауыш, орта және жоғары кәсіптік білім беретін мекемелермен үйлестіруге келіп саяды.
Мұндай өзінің анықтамасы, мақсаты мен міндеттері бар бағдарлы оқыту ұғымын кәсіптік білім беру ұғымымен шатастыруға болмайды.
Кәсіптік білім беру деп жеке тұлғаның, қоғамның, мемлекеттің мүддесі үшін, нәтижесінде азамат сәйкес құжатпен куәландырылатын нақты кәсіби мамандық алатын оқыту мен тәрбиелеудің мақсатты процесі.
Бағдарлы оқытуды ұйымдастырудағы аса маңызды мәселе - бұл бағдарлау бағыттары мен құрылымын анықтау. Бағдарлардың алуан түрін жасау жоғары сынып оқушыларының қызығушылығын, қабілетін, бейімділігін неғұрлым толық ескеруге тырысудан туындайды.
Біздің жағдайымызда ҚР МЖМБС 2.003-2002 негізгі идеяларына сәйкес мектеп деңгейінде оқытуды бағдарлаудың төмендегідей екі түрі болуы мүмкін:
а) ә)
Оқытуды бағдарлаудың қоғамдық-гуманитарлық бағытындағы сыныптар
Оқытуды бағдарлаудың қоғамдық-гуманитарлық бағытындағы сыныптар
және
немесе
Оқытуды бағдарлаудың жаратылыстану-математикалық бағытындағы сыныптар
Оқытуды бағдарлаудың жаратылыстану-математикалық бағытындағы сыныптар
Бұндағы а) жағдайда жоғары сынып оқушыларын оқытудың бір ғана бағдары (монопрофилизация) туралы айтуға болады. Бұл кезде барлық 10-11 параллель сыныптар таңдалып алынған бір ғана бағдарлау бағыты бойынша, не жаратылыстану-математикалық, не қоғамдық-гуманитарлық бағдардағы оқыту бағдарламаларымен оқиды.
Ал, ә) жағдайында оқытудың бірнеше бағдары (полипрофилизация) туралы айтылады. Бұл кезде мектептің жоғары сатысындағы 10-11 параллель сыныптардың кейбіреулері қоғамдық-гуманитарлық, ал басқалары жаратылыстану-математикалық бағдардағы оқыту бағдарламалары бойынша оқиды.
Бағдарлы оқытуды жүзеге асырудың жеке пәндерді тереңдетіп оқытатын мектептерден айырмашылығы оның бағдарлы емес пәндердің оқу материалдарын салыстырмалы түрде қысқартқан жағдайда ғана мүмкін болатындығында.
Енді Қазақстан Республикасы жалпы білім беретін мектептеріне бағдарлы оқытуды енгізу қандай тұжырымдамалық-нормативтік құжаттарға сүйенеді дейтін болсақ, оған Қазақстан Республикасы Конституциясының 30 бабына, ҚР Білім туралы Заңына сәйкес шыққан ҚР жалпы білім беретін мектептерін дамыту тұжырымдамасы (1994ж.), ҚР жалпы білім беретін мектептерінің мемлекеттік базистік оқу жоспары (1994, 2002жж.), Жалпы орта білім мазмұны тұжырымдамасы (1996ж.), ҚР жалпы орта білім беру стандарттары туралы Ереже (1996, 2002жж.); Қоғамдық-гуманитарлық және жаратылыстану-математикалық бағыттар бойынша оқу бағдарламалары (2000, 2005жж.) тұжырымдамалық-нормативтік құжаттары, сондай-ақ ҚР жалпы білім беретін мектептері үшін оқулық және оқу-әдістемелік кешендерді дайындау, баспадан шығару және тарату мақсатты бағдарламасы (26.11.1996ж., бұйрық №1173) арқылы жүзеге асырылады.
Қазақстан Республикасы жалпы білім беретін мектептерін дамыту тұжырымдамасында үш сатыдан тұратын жалпы білім беретін мектептің құрылымы анықталған. Соның жоғары сатысы аяқталған базалық білімнен тұратын негізгі сатыдан кейінгі бағдарлы білім беру болып табылады. Осы берілген құрылым оқушылардың жеке оқу траекториясын таңдауы мен жеке тұлға ретінде қалыптасуын қамтамасыз ете отырып, білім беруді ізгілендіру, саралау идеяларын және базистік оқу жоспарындағы өзгермелі бөлікті жүзеге асырады.
Қазақстан Республикасы жалпы білім беретін мектептерінің мемлекеттік базистік оқу жоспары, ол жалпы білім беретін мектептер үшін маңызды нормативтік құжат болып есептеледі. Базистік оқу жоспарында негізгі мектепте логикалық аяқталған білім беру (ары қарай оқушылар өз қалауы бойынша оқуын бағдарлы мектептерде, гимназияларда, лицейлерде және түрлі орта арнайы оқу орындарында жалғастыра алады), Қазақстан Республикасы Тілдер туралы заңына сәйкес мемлекеттік (қазақ) тілді және басқа тілдерді мектептің барлық түрлерінде оқыту, бағдарлы сараланған оқытуды енгізу (ол жеке тұлғаның, қоғамның қажеттілігіне байланысты ғылыми-жаратылыстану және гуманитарлық-эстетикалық бағытта ұйымдастырылуы мүмкін, біздің жағдайымызда жаратылыстану-математикалық және қоғамдық-гуманитарлық), мектептің барлық типтері мен түрлерінде білім мазмұнының инвариантты бөлігінде көрсетілген жалпы білім беретін курстарды міндетті түрде оқыту көзделеді.
БОЖ-ң құрылымында білім беру мазмұнының негізгі екі компоненті білім мазмұнының жылжымайтын (инвариантты) және өзгермелі (вариативті) бөліктері бөлініп көрсетілген.
Инвариантты оқу жүктемесінде білім мазмұнының барлық оқушылар міндетті түрде оқуы тиіс бөлігі жинақталған. Пәндер мен білім аймақтары жиынтығында білімнің ақыл-ой, адамгершілік, еңбек, қарым-қатынас, эстетикалық, дене тәрбиесі сияқты негізгі құраушылары қамтылған. Соларға сәйкес оқу жоспарындағы инвариантты білім мазмұны филология, математика және информатика, жаратылыстану, қоғамтану, өнер, дене тәрбиесі, технология білім аймақтарында берілген.
Ал вариативті оқу жүктемесінде білім мазмұнының мектеп өз мүмкіндігі мен қажетіне қарай және балалар мен ата-аналардың талап-тілектерін ескере отырып таңдайтын бөлігі келтірілген. Оқу жүктемесінің бұл бөлігінің ішкі құрылымы балалардың жасына байланысты әртүрлі болуы мүмкін. Бастауыш мектепте вариативті бөлік әр сыныпта 1-2 сағаттан қосымша сабақтарға бөлінген оқу уақытынан тұрады: бұл сабақтар Таңдау сабақтары деп аталады. Оларды, негізінен, жалпымәдени біліктіліктерді қалыптастыруға бағытталған әртүрлі таңдау сабақтары үшін пайдалануға болады. Мектептің екінші сатысында вариативті бөлік әр сыныптағы факультативтерден тұрады. Мектептің үшінші сатысының оқу жүктемесінің вариативті бөлігін бағдарлы пәндер, қолданбалы курстар, таңдау курстарықұрайды.
БОЖ оқу орнының типіне, түріне тәуелсіз нақтылы мектептің типтік оқу жоспарын құруға негіз болады. Ары қарай мектеп білім мазмұнының өзгермелі бөлігін жүзеге асырудағы өзінің жұмыс жоспарын құрастырады.
ОҚУ ЖОСПАРЛАРЫ
БАЗИСТІК ОҚУ ЖОСПАРЫ
ТИПТІК ОҚУЖОСПАРЛАРЫ
ҚОҒАМДЫҚ-ГУМАНИТАРЛЫҚ
ЖАРАТЫЛЫСТАНУ-МАТЕМАТИКАЛЫҚ
ЖҰМЫСТЫҚ ОҚУ ЖОСПАРЛАРЫ
ЖҰМЫСТЫҚ ОҚУ ЖОСПАРЛАРЫ
Келесі, 1 кестеде 10-11 сыныптардың жұмыстық оқу жоспарындағы
жүктеме сағаттары берілген.
1-кесте
10-11 сыныптардың жұмыстық оқу жоспарындағы жүктемелер
Жұмыстық оқу жоспарының компоненттері
Жүктеме, сағ.
Қоғамдық-гуманитарлық
бағыт
Жаратылыстану-
математикалық бағыт
10 сынып
11 сынып
10 сынып
11 сынып
Базалық
32
32
32
32
Мектептік
4
4
4
4
Оқушы
3
3
3
3
Қорытқы жүктеме
39
39
39
39
Мектептің жоғары сатысында бағдарлы оқыту оқу пәндерінің әртүрлі құрамынан бағдарлы оқытудың икемді жүйесін жасауды көздейді. Ол мынадай компоненттерден тұрады:
2-кесте
10-11 сыныптардың жұмыстық оқу жоспарындағы компоненттер құрамы
Оқу жоспарының компоненттері
Компонент құрамдары
Базалық
Міндетті пәндер
Бағдарлы пәндер
Мектептік
Қолданбалы курстар
Әдеп және психология
Оқушы
Таңдау курстары
Бағдарлы оқытудың икемді жүйесі оқу пәндерінің түрлі типтерін қамтиды, олар:
- базалық жалпы білім беретін пәндер;
- бағдарлы пәндер;
- қолданбалы курстар;
- таңдау курстары.
1) Базалық жалпы білім беретін пәндер - барлық бағдарларда оқушылардың бәріне тегіс міндетті. 2002 жылғы МЖМБС бойынша қоғамдық-гуманитарлық бағытта оқыту үшін мұндай пәндер саны 9, олар: математика, физика, химия, биология, география, өнер, технология, дене тәрбиесі, АӘД. Оқытудың жаратылыстану-математикалық бағыты үшін базалық жалпы білім беретін пәндер саны 12: ана тілі мен әдебиеті, қазақ орыс тілі (мектептің оқыту тіліне байланысты), қазақ орыс әдебиеті (мектептің оқыту тіліне байланысты), шетел тілі, дүниежүзі тарихы, Қазақстан тарихы, қоғамдық білім негіздері, құқықтану негіздері, технология, дене тәрбиесі, АӘД.
Сонымен, қолданыстағы МЖМБС бойынша барлық бағдар үшін мына пәндер міндетті болып табылады: математика, ана тілі мен әдебиеті, қазақ орыс тілі (мектептің оқыту тіліне байланысты), қазақ орыс әдебиеті (мектептің оқыту тіліне байланысты), шетел тілі, Қоғамтану білім аймағының пәндері (дүниежүзі тарихы, Қазақстан тарихы, қоғамдық білім негіздері, құқықтану негіздері), Жаратылыстану білім аймағының пәндері (физика, химия, биология, география), технология, дене тәрбиесі, АӘД.
Егер жоғарыда көрсетілгендей бағдарлы оқытуды тиімді жүзеге асыру бағдарлы емес пәндердің оқу материалын салыстырмалы түрде қысқарту арқылы ғана мүмкін болса, онда оқытудың жаратылыстану-математикалық бағыты үшін қоғамтанудан, ал оқытудың қоғамдық-гуманитарлық бағыты үшін жаратылыстанудан кіріктірілген курстар жасау қажеттігі туындайды.
2) Бағдарлы пәндер - бұл орта жалпы білім берудің жоғары сатысындағы оқыту бағдарын анықтайтын негізгі оқу пәндері. Оқытудың жаратылыстану-математикалық бағытында мұндай пәндер саны 6, олар: математика, информатика, физика, химия, биология, география. Оқытудың қоғамдық-гуманитарлық бағытында - 9: ана тілі мен әдебиеті, қазақ орыс тілі (мектептің оқыту тіліне байланысты), қазақ орыс әдебиеті (мектептің оқыту тіліне байланысты), шетел тілі, дүниежүзі тарихы, Қазақстан тарихы, қоғамдық білім негіздері, құқықтану негіздері.
3 - кесте
Оқытуды бағдарлаудың қоғамдық-гуманитарлық және жаратылыстану-математикалық бағыттарындағы бағдарлы пәндер тізімі
Оқытуды бағдарлаудың қоғамдық-гуманитарлық бағыты
Оқытуды бағдарлаудың жаратылыстану-математикалық бағыты
1
Ана тілі
1
Математика
2
Әдебиет
2
Информатика
3
ҚазақОрыс тілі
3
Физика
4
ҚазақОрыс әдебиеті
4
Химия
5
Шетел тілі
5
Биология
6
Дүние жүзі тарихы
6
География
7
Қазақстан тарихы
8
Қоғамдық білім негіздері
9
Құқықтану негіздері
Бағдарлы оқу пәндері оқытудың берілген бағдарын таңдап алған оқушылар үшін міндетті.
3) Қолданбалы курстар - оқыту бағдарының құрамына кіреді, оған қатысу міндетті, ол мектептік компонент есебінен жүзеге асырылады және екі функция атқарады: негізгі бағдарлы пәндерді оқытуды қолдайды және оқытуды ішкі бағдарлау үшін қызмет етеді.
Қолданбалы курстар мазмұны бойынша ҰБТ өткізілмейді.
4) Таңдау курстары - оқыту бағдарының шеңберінен тыс оқушы компоненті (жеке сабақтар, консультациялар және т.б.) есебінен жүзеге асырылады.
Базалық жалпы білім беретін пәндерді, бағдарлы пәндер мен қолданбалы курстарды комбинациялау білім беру ұйымдарына, жеке сыныптарға қандай да бір бағыт шеңберіндегі бағдарлаудың әртүрлі формаларын алуға мүмкіндік береді.
Мысалы, оқытуды бағдарлаудың қоғамдық-гуманитарлық және жаратылыстану-математикалық бағыттары шеңберінде жасалатын оқытудың мүмкін бағдарларының жобасын келтірейік. Осы бағдарлардың мазмұны мектептің жұмыстық оқу жоспарының вариативті құраушысының қолданбалы курстарын бейнелеуі тиіс.
Жоба
4 - кесте
Оқытуды бағдарлаудың қоғамдық-гуманитарлық және жаратылыстану-математикалық бағыттары шеңберіндегі оқыту бағдарларының тізімі
ҚР МЖМБС 2.003-2002 сәйкес
бағдарлау бағыттары
Таңдалып алынған бағдарлау
бағыттары шеңберіндегі
оқыту бағдарлары
Қоғамдық-гуманитарлық
Лингвистикалық
Филологиялық
Тарихи-филологиялық
Тарихи-құқықтану
Тарихи-қоғамтану және т.б.
Жаратылыстану-математикалық
Математика-информатикалық
Физика-математикалық
Математика-экономикалық
Физика-технологиялық
Биология-химиялық
География-биологиялық
Жаратылыстану-экологиялық және т.б.
Төменде түрлі мектептердің іс-тәжірибесінде айқындалған қолданбалы курстардың тізімі келтірілген, оларды өзге мектептер жұмыстық оқу жоспарын дайындау барысында пайдалануға болады.
Типтік оқу жоспарында қолданбалы курстарға 10-11 сыныптарда аптасына 3 сағаттан бөлінген. Демек, 10-11 сыныптардың жұмыстық оқу жоспарындағы қолданбалы курстар 1-3 сағатқа дейін болуы мүмкін.
5-кесте
Бағдар
Вариативті компонент курстары
Бағдарлаудың қоғамдық-гуманитарлық бағыты
Лингвистикалық
Филологиялық
Тарихи-филологиялық
Тарихи-құқықтану
Тарихи-қоғамтану
Тіл стилистикасы; Тіл тарихы; Кәсіби тіл; Әдеби аударма техникасы; Тарихи грамматика; Салыстырмалы грамматика;
Іс қағаздарын жүргізу және т.б.
Әдебиеттануға кіріспе; Шетел әдебиеті; Шешендік сөз
негіздері; Сөйлеу мәдениеті; Мәнерлеп оқу; Тілдік
этикет; Мәдениеттану;Әлеуметтік мәдениет; Қазақ
халқының материалдық және рухани мәдениеті; Әлемдік
көркем мәдениет; Өнер тарихы; Қолданбалы өнер тарихы
және т.б.
Ежелгі дүние тарихы; Қазақстан халықтарының тарихы;
Цифрлар мен бет бейнедегі тарих; Құжаттардағы
тарих; Азаматтану; Адам құқығының декларациясы;
Қазіргі әлемдегі қоғамдық және саяси ағымдар;
Қазақстан Республикасының Ата заңы; Діндер тарихы;
Қоғам және құқық; Халықаралық құқық; Археология
негіздері; Елтану; Этнография; Көшпенділер
цивилизациясы; Шығыс мәдениетінің тарихы;
Архив ісі және т.б.
Бағдарлаудың жаратылыстану-математикалық бағыттары
Математика-
информатикалық
Математика-экономикалық
Физика-математикалық
Физика-технологиялық
Биология-химиялық
География-биологиялық
Жаратылыстану-
экологиялық
Логикалық есептерді шешу тәжірибесі; Ықтималдық
Теориясы және математикалық статистика; Процестерді
математикалық модельдеу; Математикалық логика; Бизнес-
математика; Экономикадағы математикалық әдістер;
Компьютерлік модельдеу; Интернет-технология;
Қолданбалы информатика; Экономика негіздері;
Қолданбалы экономика және т.б.
Физика және Қазақстан энергетикасы; Радиотехника
және электроника негіздері; Биофизика негіздері және т.б.
Фармакология негіздері; Химия өсімдіктер
әлемінде; Аналитикалық химия;Химиялық талдау
негіздері; Химия өнеркәсіпте; Металдар химиясы; Химия
ауыл шаруашылығында; Химия және табиғатты
қорғау; Қазақстандағы химиялық өндіріс және т.б.
Туған өлке географиясы; Картография элементтері;
Математикалық картография; Қазiргi дүниедегi Қазақстан;
Түркi тiлдес елдер географиясы; ҒТР және
өнеркәсiп; Комерциялық география; Рекреациялық
география және туризм; Конструктивтi география;
Медициналық география; Антропология негіздері;
Адам физиологиясының негіздері; Микробиология
элементтері; Цитология негіздері; Гендік инженерия
элементтері; Зоогеография негіздері; Гүлшаруашылығы
негіздері; Молекулалық биология негіздері; Генетика
және селекция негіздері және т.б.
Қазақстанның геоэкологиясы; Әлеуметтік экологияға
кіріспе; Химия және қоршаған ортаны қорғау;
Қазақстанның табиғатын қорғау; Экология және
табиғатты пайдалану; Экономика және экология және т.б.
2006-2007 оқу жылынан бастап Қазақстанның білім беру ұйымдарының жаппай іс тәжірибесінде орта жалпы білім берудің жоғары сатысындағы бағдарлы оқыту нормативтік-құқықтық сипаттағы мынадай факторлар ескеріле отырып жүзеге асырылады:
Бағдарлы оқыту Қазақстанның орта жалпы білім берудің қазір қолданылып жүрген дәстүрлі моделі жағдайында жүзеге асырылады, оқыту ұзақтығы - 11 жыл, жоғары сатыда оқыту ұзақтығы - 2 жыл.
Мазмұндық және процессуалдық аспектілер 2002 жылы бекітілген (ҚР білім және ғылым министрлігінің 24.09.2002ж. № 693 бұйрығымен бекітілген) Қазақстан Республикасы орта жалпы білім берудің мемлекеттік жалпыға міндетті стандарттары арқылы реттеледі.
Орта жалпы білім беру ұйымдарының 10-11 сынып оқушыларын бағдарлы оқытуға арналған жұмыстық оқу жоспарлары ҚР МЖМБС 2002-2003 құрамдас бөліктері - оқытудың жаратылыстану-математикалық және қоғамдық-гуманитарлық бағыттарындағы жалпы білім беретін оқу орнының жоғары сатысының типтік оқу жоспарлары негізінде жасалады.
Бағдарлы пәндердің оқу бағдарламалары оқу пәндері бойынша 2002 жылы бекітілген ҚР МЖМБС-қа сәйкес дайындалады.
Жоғары сатының 10-11 сыныптарындағы бағдарлы оқытудың мазмұны (білім аймақтары, пәндер, оқу жүктемесінің көлемі және басқ. тізімі) Базистік оқу жоспарымен анықталады, ал оның негізінде Типтік және Жұмыстық оқу жоспарлары жасалады.
Сонымен, мектептің жоғары сатысына бағдарлы оқытуды жаппай енгізу үшін бізде:
мектептің жоғары сатысында бағыттар бойынша оқытуды жүзеге асыру тұрғысынан алғанда аймақтардағы білім беру ұйымдарының бағдарлы оқытудың басты идеяларын нақты практикаға енгізудің нәтижесі ретіндегі іс-тәжірибесі;
бағдарлы оқытуды ұйымдастырудың тұжырымдамалық, нормативтік, әдістемелік негіздері бар.
Демек, Қазақстанда мектептің жоғары сатысында бағдарлы оқытуды ұйымдастырудың оқушыларды олардың қызығушылықтары, қабілеті мен бейімділігін ескере отырып саралау мүмкіндіктері ретіндегі заңнамалық және нормативтік негіздері бар.
10-11 сыныптарда бағдарлы оқыту жағдайындағы жұмыстық оқу жоспарын дайындаудың негізгі кезеңдерін қарастырайық.
1 КЕЗЕҢ.Нақты мектеп үшін ҚР МЖМБС 2.003-2002 ұсынған бағдарлау бағытының қайсысын таңдау керек?
Жоғары сынып оқушыларын оқыту бағдарын (қоғамдық-гуманитарлық немесе жаратылыстану-математикалық) таңдау мектептің педагогикалық ұжымының өзбетімен жасайтын жауапты қадамы. Оқыту бағдарын таңдау кезінде мектеп қызметін анықтайтын көптеген аспектілер, оның ішінде:
- жоғары сынып оқушыларының жеке қызығушылықтары, қабілеті мен бейімділігі;
- 8-9 сынып оқушыларының бағдаралды дайындығының мазмұны;
- бағдарлы оқытуды жүзеге асыратын мұғалімдерінің кәсіби деңгейі;
- мектептің педагогикалық ұжымының мөлтекаудан мектептерінің мұғалімдері арасында бәсекеге түсуге қабілеті;
- мектептің ата-аналар алдындағы беделі;
- оқу орнының құрылтайшылары алдындағы белгілі бір міндеттемелері ескерілуі қажет.
Әрине, 10-11 сыныптағы бағдарлы оқыту бағыты туралы шешім қабылдау кезінде білім беру саласының өкілетті орындары тарапынан ешқандай қысымшылық, бұйрық болмауы тиіс.
Сондай-ақ педагогикалық ұжым оқыту бағдарын жыл сайын өзгертуден аулақ болғаны абзал, өйткені бұндай жағдайда білім беретін ерекше мәдени ортаның қалыптасуына, жақсы педагогикалық дәстүрлердің туындауына, кәсіби капиталдың өсуіне нұқсан келеді.
Сондықтан, 10-11 сынып оқушыларын оқыту бағдарын таңдауға әуел бастан өте үлкен жауапкершілікпен қарау қажет. Кез-келген мектеп өзінің оқыту бағдарын неғұрлым ертерек, бағдарлы оқытуды бастаудан кем дегенде 1 жыл бұрын анықтап алғаны дұрыс. Оқыту бағдарының бағытын таңдауға мектептің жоғары сатысында жұмыс істейтін барлық мұғалімдердің қатысуы керек. Бұндай жұмыс мұғалімдерге өзінің кәсіби қызметіндегі жетістігін бағалауға, әрі қарай жаңашыл бағытта ізденістер жасауға мүмкіндік береді.
2 КЕЗЕҢ.Оқу орнының10-11 сыныптарда бағдарлы оқытуға арналған жұмыстық оқу жоспарын дайындау типтік оқу жоспарын құрастырудың басты бағыттарын мұқият талдаудан басталады, соның негізінде:
- бағдарлы емес білім аймақтарының пәндері мен
- бағдарлы пәндер тағайындалады.
Жұмыстық оқу жоспарын дайындаудың осы кезеңінде бағдарлы емес білім аймағының міндетті пәндерімен бағдарлы пәндерді мемлекеттік білім стандарты құрылымы мен құрамы және оқу жоспарындағы сағат көлемі жағынан нормалайды. Мектеп оқушылардың осы бағдарламаларды білім стандартынан төмен болмайтын деңгейде игеруін қамтамасыз етуі тиіс.
3 КЕЗЕҢ.Бұл кезеңде жұмыстық оқу жоспарының мектептік компоненті толықтырылады. Нақты айтқанда, жоспардың осы бөлігі мектептің білім беру жүйесінің даралығын көрсетеді, педагогикалық ұжымның вариативті білім беру мазмұнын таңдау тәсілдерін бейнелейді.
ҚР МЖМБС 2.003-2002 сәйкес орта білім берудің жоғары сатысына арналған типтік оқу жоспарларында мектептік компоненттердің мазмұны қолданбалы курстар арқылы көрсетілген.
4 КЕЗЕҢ. Бұл кезеңде 10-11 сынып оқушыларының үшінші кезеңде анықталған оқыту бағдарының мазмұнын ашатын қолданбалы курстардың блоктарын (модульдерін) анықтау жүзеге асырылады.
Қолданбалы курстар оқу бағдарламаларын жүзеге асырудың ұйымдастырушылық формасы ретінде қарастырылады, ол:
- біріншіден, бағдарлы пәндер бойынша білімді кеңейтуге;
- екіншіден, бағдарлы пәндер бойынша білімді тереңдетуге;
- үшіншіден, оқушылардың бағдарлы оқыту шеңберіндегі іс-әрекетке қолданбалы дайындығына септесуі мүмкін.
Типтік оқу жоспарында қолданбалы курстарға 10-11 сыныптарда аптасына 3 сағаттан бөлінген. Демек, 10-11 сыныптардың жұмыстық оқу жоспарындағы қолданбалы курстар 1-3 сағаттан болуы мүмкін.
5 КЕЗЕҢ.Жұмыстық оқу жоспарын қалыптастырудың бүл кезеңінде типтік жоспардың құрылымына сәйкес мектептің педагогикалық ұжымы оқушы компонентінің мазмұнын іріктейді. Мектептің оқу жоспарындағы оқушы компонентінің сағаттарын оқу орнының педагогикалық ұжымы оқу тәрбие процесінің таңдау курстары арқылы оқушының тұлғалық бағдарын қамтамасыз ететіндей жаңа әдіс-тәсілдерін жүзеге асыру үшін пайдалануы мүмкін.
Таңдау курстарының бағдарламаларын игеру бағаланбайды.
6 КЕЗЕҢ.Жұмыстық оқу жоспарының міндетті құрамдас элементі алдағы оқу жылына арналған жұмыстық оқу жоспарын жасаудың нормативтік негіздерін және педагогикалық ұжымның оны жобалаудағы тәсілдерін бейнелейтін құжат ретіндегі Түсінік хат болып табылады.
10-11 сыныптардың жұмыстық оқу жоспарының Түсінік хатында мектептік компоненттің мақсаты мен мазмұны, әрбір таңдау курсының орны мен ролі көрсетіледі. Түсінік хат педагогикалық ұжымның бағдарлы оқытудағы дидактикалық әдіс-тәсілдерін бейнелей отырып, құжатты тарификациялауға негіз болуы тиіс.
7 КЕЗЕҢ.Бұл кезеңде 10-11 сыныптардың жұмыстық оқу жоспарлары оқу орнының педагогикалық кеңесімен бекітіледі және оқу орнының құрылтайшыларымен келісіледі. Мектептің педагогикалық ұжымы мемлекеттік стандарттың білім мазмұнының базалық компонентінің толық көлемінде орындалуына, сондай-ақ, вариативті компонент шеңберінде сапалы білім беру үшін жауапты. Педагогикалық кеңестің шешімімен бекітілген жұмыстық оқу жоспары тұтас білім беру процесін, жоғары сынып оқушыларына көрсетілетін барлық қызметті реттейтін мектептің негізгі құжатына айналады.
8 КЕЗЕҢ.Бұл кезеңде оқу жоспары тарификацияланады. Мұнда мектеп әкімшілігінен 10-11 сыныптарда бағдарлы оқытуды ұйымдастыруды Қазақстан Республикасы аумағында қолданылып жүрген құқықтық-нормативтік жағынан қамтамасыз етілуі талап етіледі.
Сөйтіп, біз оқу орнының кезекті оқу жылында 10-11 сыныптарды бағдарлы оқытуға арналған жұмыстық оқу жоспарын дайындаудың кезеңдерін қарастырдық. Бұны кесте түрінде қысқаша көрсетуге болады (7-кесте).
Оқу орнының вариативті білім беруді жүзеге асыру жағдайындағы жұмыстық оқу жоспары педагогикалық ұжымның әлеуетін, оның жоғары сынып оқушыларына білім беруді саралаудың басты идеяларын жүзеге асырудағы талпынысын толыққанды түрде бейнелейді.
Әрине, 2006-2007 және 2007-2008 оқу жылдарындағы бағдарлы оқытуды жүзеге асыру тәжірибесі әрі қарай Қазақстан Республикасында 2005-2010 жылдарда білім беруді дамытудың Мемлекеттік бағдарламасының орта жалпы білім берудің жоғары сатысын бағдарлы оқыту принципі негізінде ұйымдастыруды көздейтін қағидаларын жүзеге асыруға мүмкіндік береді деп есептейміз.
1985 жылы мектеп бағдарламасына енгізілген Информатика және есептеуіш техникасы негіздері пәнінің алғашқы мақсаты оқушылардың компьютерлік сауаттылығын, одан соң компьютерлік мәдениетін қалыптастыру болды.
А.А.Дородницынның терминологиясы бойынша информатиканың ядросы бір-бірін толықтырушы, сонымен қатар бір-бірінен тәуелсіз 3 бөліктен тұрады: hardware (техникалық құрылғылар), software (бағдарламалық қамсыздандыру) және brainware (интеллектуалдық қамсыздандыру). Осыған орай, негізгі мектепте информатиканың іргелілік негіздері және оның пайдаланушылық компоненттері оқытылды. Бүгінгі күні физика-математикалық және жаратылыстану бағытындағы мектептерде информатика пәні кәсіби бағыттап оқытылуда.
Информатиканың жалпы білім берудегі мәні мен мазмұнын анықтауға арналған Н. В. Апатов және т.б. жұмыстарын талдай келе, М.Н.Мысин [1] информатиканы тереңдетіп оқытатын сыныптарда кәсіптік курстардың келесі құрылымын: "ЭЕМ бағдарламалық жабдықтары", " Бағдарламалау тілдері мен әдістері", "Есептеу техникасының элементтері ", "Сандық әдістер", "Логикалық бағдарламалау әдістері (Пролог тілі) ", "Компьютерлік модельдеу", "Компьютер желілері" қарастыра отырып, информатиканы тереңдетіп оқытатын сыныптарға негізгі кәсіптік курс ретінде "ЭЕМ бағдарламалық жабдықтары" мен "Бағдарламалау тілдері мен әдістерін" ұсынады. Бұл курс жоғары деңгейдегі бағдарламамалау тіліндегі Turbo Pascal ортасында бағдарламалаудың дағдыларын қалыптастырады.
А.П. Шестаков информатиканы кәсіби бағытта оқыту мақсатында Компьютерлік математикалық модельдеу курсында бір жағынан, информатиканың пән аралық байланыстарын: математика, физика, биология, экономика және т.б. кеңінен қамтиды, екінші жағынан, бұл байланыстарды математикалық модельдеу төңірегінде шоғырландырып, пәнді біртұтас қарастырады[2].
Кәсіптік саралау жағдайында информатиканы оқыту мазмұны А.А.Кузнецов, В.К.Белошапка, С.А.Бешенков, А.Г.Гейн, А.Ю.Уваров, А.Л.Семенов Н.Д.Угринович, Т.Б.Захаров, В.Ф.Шолохович еңбектерінде де анықталған.
Бүгінгі күні өндірістің, коғамның ақпараттандырылуы және есептеу құрылғыларының жаңа түрлерімен кеңінен жабдықталуы бағдарламалауға арнаулы білімді қажет ететін кәсіби-бағыттау мәселесін қойып отыр.
Бағдарламалау тілдерін оқытуда бағдарламалаудың процедуралық, процедуралық емес, логикалық, функционалдық, объектілі - бағытталған, параллель түрлерін қамту қажет. Оқушылар қазіргі бағдарламалау тілдерінің түрлерімен қатар, олардың әрбіреуінің сипаттамасы мен қолданылу саласын анықтай білуі керек.
Процедуралық (императивті) тілдер-бұл операторлық типтегі тілдер. Бұл тілде алгоритм операторлар тізбегімен сипатталады. Бұл тілдерге (Basic, Pascal, С) тілдері жатады. Бұл тілдегі бағдарлама- компьютер орындауға тиіс командалардың тізбегі. Бағдарлама арқылы бағдарламалаушы компьютерге есепті қалайшешу қажеттігін көрсетеді.
Процедуралық емес (декларативті) тілдер - бұл тілдерді қолданғанда нәтиженің қандай сипаттамалары болу керектігі бағдарламада анық көрсетіледі, бірақ оны алу жолдары айтылмайды. Декларативті тілдердің ерекшелігі-декларативті семантика. Декларативті семантиканың негізгі концепциясы- әрбір оператордың мағынасы оның бағдарламада қалай пайдаланатындығына байланысты емес. Бұл тілге белгілі бір ережелер мен фактілер жүйесіне негізделген логикалық бағдарламалау тілдері жатады.
Логикалық тілдер математикалық логикаға негізделген. Бұл тілде берілген фактілерден белгілі бір шарттар бойынша жаңа фактілерді шығару әрекеттері берілген логикалық ережелерге сүйене отырып орындалады.
Функционалдық тілдер рекурсиялық функцияларға негізделген. Функционалдық тілде жазылған бағдарлама мәндер мен функциялар арқылы анықталған теңдеулер жиынынан тұрады. Бір мәндер өз кезегінде басқа мәндердің функцияларының нәтижесі түрінде беріледі.
Объектілі - бағытталған тілдер -- бұл тілдерде басқа тілдердегі процедуралар мен деректер ұғымдары "объект" ұғымымен беріледі.
Параллельді бағдарламалаудағы басты мәселе: қызметті ақпараттар санын минимумға төмендету және әртүрлі лектерді программалар нәтижесімен тексеру. Қазіргі аппарат параллель есептеуіштерді бір уақытта бірнеше процестердің орындалуын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Команда деңгейіндегі параллелизм, өз кезегінде процессордың өнімділігін анықтайды.
Бағдарламалау тілдерін тереңдетіп оқытуда ең алдымен, нақты бір бағдарламалау тіліне немесе техникалық құрылғыға байланбай, оқушыларда ойлаудың белгілі бір стилін қалыптастыру міндеті тұрады. Сондай ойлау негізінде есепке деген жүйелі көзқарас тудырып, алгоритмдеудің жалпы білімі мен дағдылары арқылы есепті шешудің тиімді әдістері қарастырылады. Бұндай оқыту әдісі жоғарғы мектептің төменгі курстарындағы бағдарламалау тілдерін оқытуға және бағдарламалау тілдерін оза оқытуға [3] қажет болатын базалық білімді қалыптастырады.
Ж.Қ.Нұрбекова бағдарламалау парадигмаларын (императивтібағдарламалау, объектілі-бағытталған бағдарламалау, логикалық бағдарламалау, шектеулі бағдарламалау) абстракциялау және үйлестіру позициясында қарастырды [3]. Бағдарламалауға оқыту оқытылатын материалдың логикалық ұйымдастырылуын және нақты бір мәселені шешуге теорияның қолданылуын қажет етеді. Жоғары курс студенттері дайын материалдарды жаттамай, білімді тәжірибелерге сүйене отырып игеруі қажет. Ал мектептегі кәсіптік курс оқушылары, алгоритмдеудің теориялық негіздері мен ережелерін терең меңгеріп, оларды тәжірибеде пайдалануға дағдылануға мұғалімнің көмегі мен бағыттауы қажет.
Бағдарламалауды тереңдете оқытуға арналған кәсіптік курста - бағдарламалаудың көп тілдік платформасын қарастыруға болады. Бұл оқыту нақты бір бағдарламалау тілін оқшауламай, бірнешеуін бір жүйеде қарастырады, яғни, бір ортадағы негізгі қағидалар мен дағдылар екінші ортада пайдаланылады, қажет жағдайда әр тілдің кейбір мүмкіндіктері бір-бірін толықтырады.
Көп тілді оқытудың әдістемесі бағдарламалау тілдерін салыстыра оқытуды қарастырады. Тәжірибелік сабақтарда бір есепті әр түрлі бағдарламалау ортасында (процедуралық, объектілі бағытталған, параллель) шешу арқылы оқушылар:
oo тілдері мен пайдаланушы интерфейсінің даму бағытын көреді;
oo өз бетімен немесе оқытушының көмегімен әрбір бағдарламалау ортасының артықшылығы мен кемшілігін анықтайды, сол арқылы шешілетін есепке байланысты бағдарламалау ортасын таңдай алады;
oo бағдарламалық өнімнің маңызды сипаттамаларының бірі-пайдаланушы интерфейсі екендігіне көз жеткізеді;
Сонымен, қазір бағдарламалауға көптілдік платформа негізінде кәсіби бағдарлы оқытудың әдістемесін жасау бағдарламалауға оқытудың өзекті мәселесі болып табылады. Осы мәселені шешу барысында бағдарламалауға көптілдік платформа негізінде кәсіби бағдарлы оқытудың мазмұнын, оқытудың әдіс-тәсілдерін, оқыту құралдарын жасау және кәсіби-бағдарлы оқытуды ұйымдастыру жолдарын анықтау міндеттері тұрады.
1.2 Информатиканың кәсіби бағдарлы курсында параллель программалау негіздерін оқыту қажеттілігі
Қазіргі уақытта күрделі шынайы (көп өлшемді, көп параметрлі) математикалық модельдерді пайдаланатын іргелі және қолданбалы ғылымдар қарқынды дамуда. Бұл жылдам технологиялық прогресспен бірге айтарлықтай қуатты есептеу ресурстарын қолдану қажеттігіне әкеп соқты. Соңғы онжылдықта, суперкомпьютер ғылым мен техниканың кез келген есептерін шешуде пайдаланылады. Осы есептердің арасына - түрлі физикалық процестерді модельдеу, химия және биологияның есептеу проблемалары, нанотехнологиялар, жобалауды автоматтандыру және тағы басқалар кіреді.
Параллель компьютерлердің кеңінен таралуына байланысты параллель есептеулерге қызығушылық артты. Бұл негізінен екі фактормен байланысты. Бірінші фактор ғылыми-техникалық прогреске байланысты, ғылыми-техникалық прогресс нәтижесінде білімнің жаңа салалары пайда болды, олар математикалық модельдеудің әдістерін қолдануды қажет етті. Модельдердің өздері де күрделенді. Нәтижесінде ресурстары көлемді есептеулер қажеттіліктері пайда болды, ол есептеулерді көп жағдайларда жоғарыөнімді техника негізінде парааллель есептеулер немесе үлестірілген есептеулер әдістерінің көмегімен орындауға болады. Екінші маңызды фактор параллель компьютерлердің кеңінен таралуына байланысты параллель есептеулерге қызығушылықтар арта түсті. Қазіргі кезде көпроцессорлы серверлерді орта және үлкен кәсіпорындарда, банктерде, зерттеу институттары мен орталықтарында жиі кездестіруге болады. Көпядролы процессорлардың пайда болуына байланысты көптеген қолданушылар мини-суперкомпьютерлерге өз жұмыс орындарында ие болды.
Желілік технологиялар саласындағы маңызды прогресс параллель есептеулер үшін кәсіпорындардың жергілікті желілерін, оқу сыныптарын қолдануға мүмкіндік бердіарзан есептеу кластерлерін құруға мүмкіндік берді.
Параллель архитектуралардың әр түрлі типтері үшін ортақ нәрсе бірнеше процессорлық құрылғылардың бар болуы. Процессорлық құрылғылардың өзараәрекеттесу типі бойынша параллель жүйелер жалпы және үлестірілген жадылы жүйелерге бөлінеді. Жалпы жадылы жүйелерде барлық процессорлар жадының біртұтас кеңістігіне қатынай алады. Процессорлар арасындағы деректер алмасу мынадай түрде болады: бір процессор деректерді қандай да бір адрес бойынша жазады, ал басқасы оқиды. Бұл класстарға көппроцессорлық жұмыс станциялары және серверлер, жалпы жадылы суперкомпьютерлер (мысалы, HP Superdome), сонымен қатар соңғы кезде кең таралған көпядролы процессорлар жатады.
Жалпы жадылы жүйелер параллель программаларды құру тұрғысынан қарағанда өте ыңғайлы және жоғарыөнімділікті қамтамасыз етеді, бірақ процессорлар саны үлкен болғанда өте қымбат болады. Үлестірілген жадылы жүйелердің шығыны аздау болып табылады. Мұндай жүйелерде әрбір процессор өз жергілікті жадысына ғана қатынай алады, ал процессорлар өзара желілер бойынша хабарлар жіберу арқылы өзараәрекеттеседі. Бұл класстарға жлғарыөнімді есептеу кластерлері, сонымен қатар жергілікті желілер жатады.
Архитектуралар арасындағы айырмашылықтарға байланысты программалау парадигмалары да әр түрлі болады. Жалпы жадылы жүйелер үшін негізгі парадигма көпағынды программалау, мұнда әр түрлі басқару ағындары жадының біртұтас кеңістігіне қатынай алады. Мұндай жүйелер үшін классикалық құралдар - pthreads кітапханасы және ОреnМРпакеті болып табылады.
Үлестірілген жадылы жүйелер үшін параллель қосымшаларды құрудың кең таралған тәсілі хабар жіберу арқылы өзараәрекеттесу процесстерін ұйымдастыру болып табылады. MPI (Message Passing Interface), PVM (Parallel Virtual Machine) кітапханалары және тағы да танымал емес программалау құралдары осы парадигмаға негізделген.
Қорыта келе айтатын болсақ, параллель ақпараттық технологиялар арнайы пәндерден заманауи программалық құралдарды құрушылардың білімдер кешенінің қажетті құраушыларына айналды.
Қазіргі кезде ақпараттарды параллель өңдеудің мүмкіндіктері, көптеген мамандар мен қолданушылардың,оларды тиімді пайдалануға қажетті дайындық деңгейлерінен алда екендігін атап өту керек.
Ақпаратты параллель өңдеу өңдеудің параллель алгоритмдерін қолдануға негізделген. Арнайы программалық қамтамамен жұмыс істеу үшін және параллель алгоритмдер мен параллель программаларды қолданып өздерінің өнімдерін құру үшін арнайы білім қажет.
Ақпараттық орта, ақпартты өңдеу құралдарының өзгеруі информатика мұғалімдерін дайындау жүйесінің, ең бастысы оның мазмұнының өзгеруіне себепкер болып отыр. Параллель алгоритмдерді құру және жақсарту, сонымен қатар параллель программалау тілдерін оқып үйрену ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz