При прохождении программы учебного предмета «Информатика» у учащихся формируется алгоритмическая и информационная культура; развиваются умения формализовывать и структурировать информацию, алгоритмическое мышление, компьютерная грамотность. С помощью различного программного обеспечения учащиеся узнают способы представления данных в зависимости от поставленной задачи — диаграммы, графики, схемы, таблицы; происходит формирование базовых понятий в информатике — компьютер как универсальное устройство для работы с информацией, информация, алгоритм, модель. Изучение базового курса информатики позволяет оценить роль информационных технологий и роботизированных устройств в жизни современного общества, использовании их в промышленности и научных исследованиях; помогает приобрести навык безопасного поведения при работе с программным обеспечением и в сети Интернет, умения соблюдать нормы информационной этики и права [1].
Тема «Системы счисления» непосредственно относится к математической теории чисел, тем не менее, на уроках математики в основной школе она не рассматривается. Потребность в изучении этой темы в базовом курсе информатики появляется в виду того, что данные обрабатываются процессором в двоичном коде, но для внешнего представления содержимого памяти, адресов памяти используют шестнадцатеричную или восьмеричную систему. Это одна из традиционных тем базового курса информатики, которая непосредственно связана с математикой, что благоприятно влияет на развитие логического и алгоритмического мышления, умения рассуждать и, конечно, вносит вклад в фундаментальное математическое образование.
Стоит отметить, что зачастую в примерных рабочих программах и школьных учебниках информатики чаще всего уделяется внимание только двоичной системе счисления. Причем содержание параграфов учебников информатики, описывающих системы счисления, отличается по объему и последовательности предъявления учебного материала. Такое неоднозначное отношение к изучению понятия «система счисления» требует необходимости методической разработки.
Чтобы в базовом курсе информатики донести до учащихся суть автоматизации информационных процессов, необходимо объяснить значимость представления информации различных типов в единой форме и обсудить правила приведения ее к единой форме. Исходя из этого, в базовом курсе информатики необходимо рассмотреть следующие вопросы [2, 3]:
- позиционные и непозиционные системы счисления;
- правила построения позиционных систем счисления: основание, алфавит;
- краткая и развернутая форма представления чисел в позиционных системах счисления;
- перевод чисел из одной системы счисления в другую;
- специфика двоичной арифметики;
- взаимосвязь двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной систем счисления.
Тема взаимосвязи двоичной, восьмеричной, шестнадцатеричной систем счисления является основой для изучения вопросов, связанных с кодированием и автоматическим выполнением действий над различными типами данных в компьютере, а также хорошо развивает мышление учащихся, расширяет их кругозор [4].
В работе разработано электронное учебное пособие «Системы счисления». Для разработки приложения использовался язык программирования Delphi [5]. Выбор обусловлен сочетанием простота/мощность. Для интерактивного обучения и тестирования данный язык подходит как нельзя лучше.
Delphi — императивный структурированный объектно-ориентированный язык программирования со строгой статической типизацией переменных. Основная область использования — написание прикладного программного обеспечения.
Электронное пособие состоит из четырех основных пунктов:
- теоретический материал;
- тестирование;
- итоговый контроль;
- калькулятор.
При выборе пункта «Теоретический материал» пользователь попадает на слой со всем необходимым теоретическим материалом, выполненном в приятном стиле.
Слева расположен древовидный список всех разделов теоретического материала, в правом верхнем углу — кнопка закрытия слоя «Теоретический материал», а все остальное пространство занимает обращение к пользователю «Выберите необходимый раздел теоретического материала».
После того как пользователь выбирает интересующий его раздел, вместо обращения к пользователю появляется текст раздела в окне состоящем из нескольких страниц, для навигации по которым есть стрелки.
На рис. 1 приведен общий вид пункта «Теоретический материал».
В пункт «Тестирование» можно попасть через главное меню, либо при прочтении теоретического материала. Единственная разница в том, что при переходе к тестированию через основное меню, пользователь сам выбирает необходимый раздел, в то время как из теории можно попасть только к соответствующему тесту.
В левом верхнем углу расположена кнопка, необходимая для перехода к соответствующему разделу теоретического материала, внизу — навигационная панель со стрелками для перелистывания вопросов и кнопка «Завершить тестирование».
Пользователь должен ответить на вопросы, выбирая по одному варианту на каждой странице. Если пользователь попытается завершить тестирование не ответив на все вопросы — он получит оповещение от системы, о том, что есть вопросы, на которые необходимо ответить.
Если пользователь отклонит сообщение, тогда у него будет возможность продолжить тестирование. В противном случае он получит сообщение с результатами тестирования.
Пройденные пункты тестирования отмечаются серым цветом, и пройти их повторно нельзя.
Пункт «Тестирование» делится на 4 раздела:
- история систем счисления;
- позиционные и непозиционные системы счисления;
- перевод чисел;
- арифметические операции.
Раздела «Итоговый контроль» три контрольные работы по изученным материалам. Этот раздел реализован аналогично разделу тестирования, за исключением того, что ученик должен не выбрать один из вариантов, а ввести значения.
По завершению работы, пользователь так же получает сообщение с результатом, после чего уже не может вернуться к данной работе.
Раздел калькулятор является вспомогательным для пользователя. Здесь ученик может перевести числа из одной системы в другую.