Программа
непрерывного обучения информатике со 2 по 11 класс
Панкратова Л.
Данная
программа содержит четыре раздела. В первом - пояснительной записке - сформулированы
цели и задачи курса, организационная структура, характеристика и принципы
построения курса. Во втором разделе приводится подробная содержательная
характеристика курса информатики по модулям:
"Введение
в информационную культуру" (2-4 кл.);
"Введение
в информатику" (5-6 кл.);
"Базовый
курс информатики" (7-9 кл.);
"Введение
в информационные системы" (10-11 кл.).
Третий
раздел содержит требования к минимально необходимому уровню подготовки учащихся
по модулям. В четвертом разделе приведены примерные измерители для проверки
достижения требований к минимально необходимому уровню подготовки учащихся. Там
же приведены рекомендации по оценке теста. В программе также есть приложения:
тематическое планирование для базового курса информатики (7, 8, 9 классы) и
примерное содержание по нетрадиционным спецкурсам, а также список литературы.
Программа
учитывает требования Российского и Санкт-Петербургского стандарта,
предназначена для методистов и учителей информатики. Программа разработана с
учетом результатов работы Независимой городской экзаменационной комиссии,
апробирована на базе школы 296 Фрунзенского района. Тестирование (в виде набора
измерителей) проведено во всех школах Фрунзенского района в апреле 1997 г.
Основу программы составляет базовый курс информатики (рекомендуемый: 7 кл. - 1
час, 8 кл. - 2 часа, 9 кл.- 2 часа)
Программа
- это многоцелевой комплекс, может быть использована также администраторами
школ для ознакомления с концепцией преподавания информатики в школе.
Краткая характеристика модулей Первый модуль "Введение в
информационную культуру" знакомит учащихся с многообразием форм
информации. При этом компьютер рассматривается как "черный ящик"; в
нем выделяются три составные части: дисплей, системный блок, клавиатура. На примерах
дается представление об использовании компьютеров в нашей жизни и акцентируется
внимание на их использовании при обработке информации. Осуществляется
знакомство с простейшими исполнителями и дается представление об алгоритме на
основе анализа примеров.
Одновременно
учащиеся приобретают навыки работы с клавиатурой и учатся работать с
"мышью", самостоятельно запускать прикладные программы и игры.
Основное
внимание уделяется развитию мышления, тренировке внимания. Для этого можно
ввести в курс обучения элементы логики и комбинаторики. Занятия должны
проходить преимущественно в игровой форме. Рекомендуется для выполнения
домашних и классных заданий использовать готовую тетрадь. Навыки работы на
клавиатуре вводятся органично, изучение отдельных клавиш не должно превращаться
в цель обучения.
Общие
идеи, заложенные в программу, дают возможность начинать изучение информатики в
начальной школе, но только при наличии соответствующей техники (не ниже IBM PC
486 или Macintosh).
Модуль
"Введение в информатику" продолжает знакомить учащихся с компьютером
как универсальным устройством для обработки информации. Обращается внимание на
основные блоки ЭВМ (память, процессор, каналы связи, устройства ввода/вывода).
Вводится понятие Исполнитель. Компьютер рассматривается как совокупность
программных и аппаратных средств. На основе анализа примеров дается
представление о базовых структурах алгоритмов (следование, развилка, цикл).
Параллельно
учащиеся приобретают навыки работы с графическим, музыкальным и текстовым
редакторами, обучающими программами как по информатике, так и по другим
предметам.
"Базовый курс информатики"
обеспечивает обязательный общеобразовательный минимум. Программа базового курса
отражает три аспекта (Московский вариант):
"пользовательский",
связанный с формированием компьютерной грамотности, информационной культуры и
подготовкой школьников к практической деятельности в условиях информатизации
общества;
"алгоритмический",
связанный с развитием мышления;
"мировоззренческий",
связанный с формированием информационной картины мира и представлением о роли
информации в управлении.
Особое
внимание обращается на технологию решения задач и новые информационные
технологии. Алгоритмизация и язык программирования должны изучаться не в ущерб
другим темам курса информатики.
"Введение в информационные системы" предполагается изучать в
том случае, если курс информатики начинается с 1-го или со 2-го модуля.
В
основу обучения положен системно-кибернетический подход. На этом этапе
происходит обобщение курса, рассматривается большинство ответвлений
информатики. Основные понятия информатики рассматриваются в философском и
психологическом аспектах. Прагматическая составляющая курса в зависимости от
количества часов может приобрести характер спецкурса, в котором присутствует
допрофессиональная подготовка.
I.
Принципы построения курса
Поскольку
речь идет об обязательном курсе в общеобразовательной школе, то в нем
отсутствует профессиональная подготовка.
Курс
доступен для усвоения школьником средних способностей. Работа с талантливыми детьми
ведется индивидуально.
Знакомство
с прикладными программами осуществляется не в ущерб изучению фундаментальных
понятий информатики.
Содержание
обучения не зависит от вида техники.
В
основу структуризации курса положен принцип дидактической спирали. В течение
всего курса происходит последовательное раскрытие основных понятий информатики
(информация, модель, система). На каждом этапе эти понятия освещаются с новой
стороны и с более высокой степенью подробности.
К
концу 9 класса учащиеся получат представление об основных разделах информатики,
приобретут минимально достаточный уровень знаний и практических навыков.
Курс
предполагает возможность использования знаний и практических навыков,
полученных на уроках информатики, во внеучебное время для реализации различных
проектов, участие в олимпиадах и конкурсах.
II. Содержательная характеристика курса. 1.
"Введение в информационную культуру" (2-4 классы)
Знакомство с
компьютером.
Основные
устройства персонального компьютера: дисплей, системный блок, "мышь",
клавиатура. Правила по технике безопасности и правила поведения в компьютерном
классе.
Информация
вокруг нас.
Многообразие
форм информации: графическая, символьная, звуковая. Практическое применение
компьютера для работы с текстом, графикой, звуком. Примеры передачи, хранения и
обработки информации в живой и неживой природе, технике, обществе. Компьютер -
инструмент для обработки информации.
Алгоритмические
этюды.
Понятие
алгоритма. Примеры алгоритмов. Составление алгоритмов и выделение в них базовых
структур (линейные, выбор, цикл). Исполнитель как средство реализации
алгоритма.
Компьютер в
нашей жизни.
Компьютер -
партнер в игре. Использование компьютера для поддержки учебных предметов.
Знакомство с применением компьютера в обществе.
2.
"Введение в информатику" (5-6 классы).
Компьютер как
средство обработки информации.
Общее
представление о компьютере и его возможностях. Назначение. Внешняя память.
Гибкие и жесткие диски. Устройства ввода и вывода информации. Практическое
знакомство с пользовательским интерфейсом Windows 3.x (Windows 95).
Информация и
информационные процессы.
Информация, ее
виды, единицы измерения информационного объема. Знакомство с процессом передачи
информации (источник - канал связи - приемник). Понятие об обработке информации.
Знакомство с программами для обработки различных видов информации (текстовый,
графический и музыкальный редактор). Кодирование информации. Знакомство с
носителями информации.
Алгоритмизация.
Понятие об
алгоритме. Запись алгоритма на естественном языке. Исполнители алгоритмов.
Система команд исполнителя. Формальное исполнение алгоритма. Практическое
знакомство с компьютерными средами.
Знакомство с
информационными технологиями.
Решение
практических задач с использованием компьютера. Знакомство с основными этапами
решения задач. Обработка текстовой информации на компьютере. Текстовый
редактор. Основные возможности по созданию и редактированию текстов. Обработка
графической информации на компьютере. Графический редактор. Система графических
меню. Основные возможности по созданию и редактированию изображений. Выполнение
расчетов на ЭВМ. Правила записи чисел и формул при выполнении расчетов на
компьютере. Простейшие электронные таблицы (ЭТ). Выполнение расчетов с
применением ЭТ. Практическое применение картотечных баз данных для хранения
упорядоченной информации.
Информатизация
общества.
История
развития средств счета. Знакомство с информационными технологиями. Основные
этапы развития информационных технологий (Слово - Книгопечатание - Компьютер).
Компьютер и общество. Элементы компьютерной этики.
3.
"Базовый курс информатики" (7-9 классы).
Информационные
процессы.
Передача,
обработка, хранение и кодирование информации. Единицы измерения информации.
Двоичное кодирование. Достоинства двоичного кодирования. Системы счисления.
Перевод из десятичной системы счисления в систему счисления с любым основанием
(целые числа). Перевод из системы счисления с любым основанием в десятичную
систему счисления. Представление информации в ЭВМ (целые, вещественные, буквы и
символы).
Устройство
компьютера.
Назначение
компьютера. Арифметические и логические основы построения ЭВМ. Связь между
алгеброй логики и двоичным кодированием. Функциональная схема простейшей ЭВМ.
Структурная схема. Назначение основных устройств ЭВМ. Структура памяти,
назначение. Внешняя память и внутренняя. Организация памяти на дискетах и
жестких дисках. Принтеры, назначение. Основные типы принтеров (матричные,
струйные, лазерные). Основные потребительские характеристики компьютера и
принтеров. Локальные и телекоммуникационные сети.
Системное
программное обеспечение компьютера.
Основные классы
программных средств: прикладные, системные и инструментальные. Характеристика
этих классов. Примеры программ. Роль и назначение системных программ.
Операционные системы. Назначение. Основные функции. История развития ОС.
Понятие о пользовательском интерфейсе. Эволюция ОС. Дисковая операционная
система, Windows 95. Программы-оболочки. Norton Commander. Операционные оболочки. Способы защиты и
профилактические меры борьбы с компьютерными вирусами. Проблемы сжатия
информации. Архиваторы.
Прикладное
программное обеспечение.
Текстовые
редакторы. Основные функции. Назначение. Основные практические приемы работы в
текстовом редакторе (набор, редактирование, форматирование, работа с блоками,
работа с окнами, орфоконтроль, печать текста). Графические редакторы. Виды
графических редакторов. Назначение. Основные функции. Приемы работы в
графическом редакторе (выполнение рисунка, редактирование, работа с блоками,
масштабирование, печать рисунка). Электронные таблицы. Назначение. Основные
функции. Приемы работы в электронных таблицах. Системы управления базами данных
(СУБД). Базы данных (БД). Реляционные БД. Основные функции СУБД. Приемы работы
в СУБД.
Технология
решения задач.
Технологическая
цепочка решения задач с использованием ЭВМ. Назначение и взаимосвязь ее
звеньев. Модели и моделирование. Виды моделей (классификационные, динамические
и формально-языковые). Понятие о математическом моделировании. Вычислительный
эксперимент.
Графики функций
и численные методы в математике. Построение графиков функций и их исследование.
Решение уравнений графическим методом. Итерационные методы. Решение уравнений
методом половинного деления и методом касательных. Вероятностные математические
модели (метод Монте-Карло).
Моделирование
динамических процессов. Физические процессы и их моделирование. Графическое
представление физических объектов и процессов. Биологические процессы и их
моделирование. Исследование развития популяций.
Имитационное
моделирование сложных систем. Сложные (многопараметрические) системы и их
моделирование. Методы линейного программирования. Экономические модели.
Алгоритмизация.
Алгоритм, его
свойства (массовость, дискретность, детерминированность, результативность,
конечность). Способы описания алгоритмов (графический, словесный и на языке
программирования). Базовые конструкции алгоритмов (линейный, ветвление, цикл).
Алгоритм как управляющая информация.
Программирование.
Обзор языков
программирования. Понятие о трансляции. Данные. Виды данных: константы и
переменные. Переменная: имя, тип, значение. Правила описания типов переменных в
программах. Арифметические выражения. Правила записи арифметических выражений.
Способы описания базовых алгоритмов на языке программирования. Организация
ввода и вывода данных. Задание значения переменной с помощью оператора
присваивания. Стандартные функции. Операторы графики. Обработка символьных
переменных. Массивы, размерность, типы, способы заполнения массивов.
Подпрограмма, обращение к ней, возврат из подпрограммы. Способы отладки
программ.
Информатизация
общества.
История
развития вычислительной техники, характеристика ее основных этапов и
перспективы развития. Применение ЭВМ в обществе. Основные виды информационного
обслуживания.
4.
"Введение в информационные системы" (10-11 классы).
Системы
Понятие
системы. Цель. Функция и структура системы. Управление. Структура контура
управления. Роль информации в управлении. Обратная связь и ее влияние на
качество управления. Функции прямой и обратной связи.
Компьютерные
системы
Арифметические
и логические основы построения ЭВМ. Представление данных в памяти ЭВМ.
Архитектура. Основные архитектурные решения. Принципы построения ЭВМ
(программное управление, однородность памяти, адресность).
Системы программирования.
Эволюция языков
программирования. Классификация языков программирования. Принципы структурной
алгоритмизации. Алгоритмы на линейно-упорядоченных множествах: поиск
наибольшего, наименьшего, сортировка. Комбинаторные алгоритмы (генерация перестановок).
Рекурсивные алгоритмы. Технологии программирования. Понятие о
"восходящей" и "нисходящей" технологиях программирования.
Трансляция программ. Компиляторы и интерпретаторы. Основные этапы процесса
разработки программ. Отладка и тестирование. Этапы процесса тестирования.
Характерные ошибки программирования. Виды ошибок (синтаксические, семантические
и логические). Сопровождение программ. Верификация программ. Практическое
знакомство с возможностями языка программирования.
Интегрированные
системы.
Понятие об
интегрированных средах. Достоинства их. Основные функции. Знакомство с
возможностями интегрированных сред. OLE - технология. Создание приложений в
интегрированных средах.
Настольные
издательские системы.
Основные
понятия настольных издательских систем. Правила набора и требования к тексту
под верстку. Основные правила и особенности верстки. Верстка с иллюстрациями,
многоколонная верстка, верстка сложных изданий. Импорт и экспорт файлов
различных типов (в том числе и графических). Шрифты. Понятие о технологии
изготовления оригинал-макета. Выполнение практических работ с использованием
художественных и технических приемов компьютерной верстки.
Системы
искусственного интеллекта.
Понятие о
системах искусственного интеллекта.Классификация знаний в системах
искусственного интеллекта. Формализованное представление знаний.
Интеллектуальные игры. Эвристики. Творческая деятельность и системы
искусственного интеллекта (ИИ). Экспертные системы. Создание систем ИИ учебного
назначения.
Компьютеры в
системах передачи информации.
Информационные
сети. Назначение и возможности. Аппаратные и программные компоненты
информационной сети. Локальные, региональные и глобальные информационные сети.
Типы модемов и их основные характеристики. Линии связи. Протоколы связи. Сетевое
программное обеспечение. Услуги, предоставляемые телекоммуникационными сетями.
Электронная почта. Электронные конференции и электронные доски объявлений.
Информационно-справочные системы. Режим On-line. Практические навыки работы в сетях.
Социальная
информатика.
Информация как
ресурс науки и производства. Истоки информационной технологии. Три этапа
информационной технологии. Технология организации управления. Современные
информационные технологии в интеллектуальной деятельности (автоматизированные рабочие
места, НИТ в библиотеке, научно-техническая и патентная информация, экспертные
системы, системы автоматического проектирования, автоматизированные системы
научных исследований и др.).
Список
литературы
Алтухов Е.В.,
Антиповская Г.В., Дзегеленок И.И., Казиахмедов А.Б., Кальнин С.М., Павлович
М.А., Родина Н.В., Трубачев В.П., Шляго А.Н. Сборник тестовых задач по
дисциплине "Основы информатики и вычислительной техники", Москва,
Санкт-Петербург, Радужный, 1996.
Белкин А.Р.,
Шумов С.И. Анализ и оценка традиционных и нетрадиционных механизмов получения и
обобщения новых знаний. Региональная программа. Журнал "Информатика и
образование", 1994, ¦5,6.
Каймин В.А.
Научные основы и методика преподавания информатики. Псков, 1992 г.
Пика А.Е.,
Панкратова Л.П., Челак Е.Н. Образовательные программы для начальной школы.
СПб.: Комитет по образованию мэрии Санкт-Петербурга, 1996 г.
Шауцукова Л.З.
Основы информатики в вопросах и ответах. Учебное пособие. Издательский центр
"ЭЛЬ-ФА", Нальчик, 1994 г.
Шляго А.Н.,
Иванова Е.В., Панкратова Л.П. и др. Информатика. Образовательный стандарт
Петербургской школы (проект). СПб.: Комитет по образованию мэрии
Санкт-Петербурга, 1995 г.
Российский
стандарт школьного образования по информатике. Учительская газета, 1993, ¦36.
Образовательные
стандарты Петербургской школы (Проект. Редакция 1993 г.). СПб.: Комитет по
образованию мэрии Санкт-Петербурга, 1993 г.
Экзаменационные
материалы Независимой государственной экзаменационной комиссии по информатике.
Комитет по образованию мэрии Санкт-Петербурга, 1997 г.
Федеральный
компонент государственного образовательного стандарта начального общего,
основного общего и среднего (полного) образования. Образовательная область
"Информатика", Москва, 1996 г., ИНФО ¦1, 1997г.