ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ 
ИНСТИТУТ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ РАО
АДМИНИСТРАЦИЯ ГОРОДСКОГО ОКРУГА ТРОИЦК В ГОРОДЕ МОСКВЕ 
РЕГИОНАЛЬНЫЙ ОБЩЕСТВЕННЫЙ ФОНД НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ «БАЙТИК»
АНО «ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ» 
 XXV МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
 «ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАНИИ»  
«ИТО-Троицк-2014»
25-26 июня 2014 года, г.Москва, г.о. Троицк

Научность и последовательность в проектной деятельности учащихся по информатике

МБОУ "Лицей № 3" г. Саров Нижегородской области
Рассматривается организация проектной работы по информатике с учащимися – последовательная поэтапная разработка проектов одного научного направления, а также участие учащихся в различных конкурсах и конференциях.

«Информатика и ИКТ» - один из тех предметов, в которых проектная деятельность в дальнейшем может стать основной формой обучения. На уроках информатики и в ходе работы над проектами у учащихся формируется отношение к компьютеру и программному обеспечению как, к инструменту, с помощью которого можно создать по-настоящему значимые проекты. Поэтапная работа над проектами позволяет, с одной стороны, выступать как педагогическая технология, а с другой стороны как организация деятельности учащихся, типизированная по принципу инженерного проектирования, позволяющая решать стоящие перед учащимися научные проблемы.

Очень важно, на мой взгляд, когда учащимися поэтапно разрабатываются на большом промежутке времени темы проектных работ одного научного направления. Уже несколько лет под моим научным руководством учащиеся занимаются проектно-исследовательской деятельностью над проблемами, связанными с системами счисления [1].

Проектная работа «Мультисистемный калькулятор» создавалась в течение двух лет. Поэтапно были разработаны три версии мультисистемного калькулятора [2]. В настоящее время в МБОУ «Лицей № 3» г. Саров Нижегородской области созданы работающие версии троичного симметричного [3], зеркально-симметричного [4], нега-позиционного [5] и мнимо-четверичного калькуляторов [6]. Новизна и научная значимость проектов состоит в том, что ни один из современных электронных калькуляторов не позволяет выполнять  арифметических действий в симметричных системах счисления, в системах счисления с отрицательными, иррациональными или комплексными основаниями.

 Зеркально-симметричный  калькулятор [4] позволяет производить арифметические действия над числами в троичной зеркально-симметричной системе счисления с иррациональным основанием, то есть над числами, представленными в кодах золотой p-пропорции.

После создания троичного калькулятора [3] был реализован эмулятор троичного компьютера на базе двоичной логики [7]. В данной работе была проведена техническая и программная реализация троичного компьютера на базе двоичных логических элементов и создана действующая работающая модель троичной ЭВМ на базе двоичного логического микропроцессора Microchip PIC16F870, работающего на частоте 20 МГц и двоичной микросхемы памяти фирмы AtmelAT24C256. На плате реализован адаптер на основе микросхемы МАХ232, который превращён в обычный СОМ-порт для связи с персональным компьютером, с которого можно вводить троичные программы. Проведенное сравнение быстродействия данного эмулятора на тесте пробега теневого регистра с табличным методом, обычно применяемым для двоичного кодирования, показало его эффективность на 8,62%. Если даже на примере троичного эмулятора можно привести примеры, показывающие эффективность троичной системы счисления, то какие горизонты будут открыты с применением троичных логических элементов.

С данными проектными работами мои учащиеся участвовали, стали при этом призерами и победителями многих конкурсов и конференций, таких как:  Международные научные конференции «Харитоновские чтения» (г. Саров), «Сахаровские чтения» (г. Санкт-Петербург) и «Старт в науку» (г. Долгопрудный); Всероссийские конкурсы научных работ «Ученые будущего» (г. Москва), «Юниор»  (г. Москва), Балтийский научно-инженерный конкурс (г. Санкт-Петербург), Конференция-конкурс исследовательских и проектных работ одаренных школьников старших классов «Intel-Авангард 2014» (г. Москва); Приволжский научно-технический конкурс работ школьников «РОСТ» (г. Нижний Новгород), научная и инженерная выставка молодых исследователей (г. Снежинск); Открытая московская конференция «Потенциал» (г. Москва), и др.

По итогам конкурса работ школьников «РОСТ», являющегося отборочным Intel ISEF, А. Макарычев вошел в команду, представлявшую данный конкурс от России на 64 Международном научно-инженерном конкурсе  Intel International Science and Engineering Fair (Intel ISEF), который прошел с 12 по 17 мая 2013г. в США в г. Финикс (штат Аризона). На конкурсе IntelISEF  было представлено более 1500 проектов учащихся старших классов из более 70 стран мира. Россия была представлена 20 работами, среди которых был и проект учащегося 11 класса МБОУ «Лицей № 3» Александра Макарычева, выполненный под моим научным руководством. Александр не только блестяще провел защиту своей проектной работы «Битва за скорость: троичная логика против двоичной» на американской земле, но и стал победителем IntelISEF — обладателем Малой Нобелевской премии  - 4 премия научного жюри в секции «ComputerScience» и специальная премия спонсоров - Китайской промышленной ассоциации науки и технологии (CAST).

Самые последние работы в этом направлении – это созданные нега-позиционный [5] и мнимо-четверичный калькуляторы [6]. Новизна, научная значимость и актуальность их состоит не только в отсутствии подобных разработок, но и в том, что возможна их практическая реализация на современных двоичных логических элементах.

Список использованных источников
  1. Столяров И.В. О проектной работе учащихся по информатике. Всероссийская конференция «Информационные технологии в образовании XXI века». Сборник научных трудов. – М.: НИЯУ МИФИ, 2011 , с.336-339.
  2. Еремкина И. Программирование мультисистемных калькуляторов. / XI Школьные Харитоновские чтения. Межрегиональная олимпиада школьников «Будущие исследователи – будущее науки». Тезисы. Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2011, с.39-40.
  3. Макарычев А. Реализация метода Д.Кнута в троичной симметричной системе счисления. / XII Школьные Харитоновские чтения. Межрегиональная олимпиада школьников «Будущие исследователи – будущее науки». Тезисы. Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2012, с.36-37.
  4. Меньшиков О. «Стаховский» калькулятор. / XII Школьные Харитоновские чтения. Межрегиональная олимпиада школьников «Будущие исследователи – будущее науки». Тезисы. Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2012, с.37-38.
  5. Емельянова А. Нега-позиционные системы счисления. XIII Школьные Харитоновские чтения. Межрегиональная олимпиада школьников «Будущие исследователи – будущее науки». Тезисы. Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2013, с.25-26.
  6. Лычагина В. Мнимо-четверичная система счисления. XIV Школьные Харитоновские чтения. Межрегиональная олимпиада школьников «Будущие исследователи – будущее науки». Тезисы. Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2014, с.30-32.
  7. Makarychev A.M., Stolyarov I.V. Emulator Trinity-computer-based binary logic. // European Applied Sciences. Stuttgart, Germany: ORT Publishing, 2013, № 1 (January). - pp. 218-219.
Вид представления доклада  Публикация
Уровень  Среднее (полное) общее образование
Ключевые слова  Конференция, конкурс, проектная деятельность, калькулятор, Intel ISEF

В статусе «Черновик» Вы можете производить с тезисами любые действия.

В статусе «Отправлено в Оргкомитет» тезисы проходят проверку в Оргкомитете. Статус «Черновик» может быть возвращен тезисам либо если есть замечания рецензента, либо тезисы превышают требуемый объем, либо по запросу участника.

В статусе «Рекомендован к публикации» тезис публикуется на сайте. Статус «Черновик» может быть возвращен либо по запросу участника, либо при неоплате публикации, если она предусмотрена, либо если тезисы превышают требуемый объем.

Статус «Опубликован» означает, что издана бумажная версия тезиса и тезис изменить нельзя. В некоторых крайне редких ситуацих участник может договориться с Оргкомитетом о переводе тезисов в статус «Черновик».

Статус «Отклонен» означает, что по ряду причин, которые указаны в комментариях к тезису, Оргкомитет не может принять тезисы к публикации. Из отклоненных тезис в «Черновики» может вернуть только Председатель программного или председатель оргкомитета.