Logo GenDocs.ru


Поиск по сайту:  


Шпоры по методике преподавания информатики - файл шпорыпед.doc


Шпоры по методике преподавания информатики
скачать (55.5 kb.)

Доступные файлы (1):

шпорыпед.doc272kb.27.04.2009 17:23скачать

содержание

шпорыпед.doc

Реклама MarketGid:
31.Подходы к изучению алгоритмизации и программирования.

Понятие «алгоритм» явл-ся центральным в инф-ке. «Под алгоритмом понимают понятное и точное предписание (указание) исполнителю совершить послед-ть действий, направленных на достижение указанной цели или на решение поставленной задачи». Указание на вып-нение каждого опр-ного действия названо командой, а «сов-ть команд, кот м\б вып-ны исполнителем, наз-ся с-мой команд исполнителя» В кач-ве осн-го св-ва алгоритма подчеркивается формальный хар-р работы исполнителя при его выполнении. Отсюда делается вывод о том, что исполнителем алгоритма м\б автомат (машина, робот). На этой идее основан принцип программного управления работой компьютера, т.к. программа - это и есть алгоритм, представленный на языке, «понятном» компьютеру -на языке программ-ния. Алгоритмический язык А.П. Ершова м\о назвать русскоязычным псевдокодом, предназначенным для обучения методике структурного программ-ния. Наряду с исп-нием алгоритмического языка для описания алгоритмов в учебнике активно исп-ся блок - схемы. Подчеркивается необ-ть стандартного изображения блок -схем, чего также требует методика структурного подхода к программ-нию. В учебнике А.Г. Кушниренко были развиты идеи преподавания алгоритмизации, заложенные А.П. Ершовым и С. Пейпертом. Основным метод-ким приемом стало исп-ние разнообразных учебных алгоритмических исполнителей. В учебнике введено два таких исполнителя - это Робот и Чертежник. Назначение Робота - перемещение по полю, разделенному на клетки с выставленными в разных местах стенами Робот может закрашивать клетки, измерять температуру и уровень радиации Исполнитель Чертежник - это своеобразный графопостроитель, действующий в системе декартовых координат, связанных с экраном. Назначение Чертежника - изображение чертежей, графиков, рисунков, состоящих из прямолинейных отрезков. Языком описания алгоритмов для всех исполнителей явл учебный алгоритмический язык (АЛ) Рассматривается новая задача, требующая введения новой конструкции: Описывается алгоритм решения этой задачи; Дается формальное описание данной конструкции в общем виде.

Наряду с алгоритмами для Робота и Чертежника в учебнике рассм-ся алгоритмы вычислительного хар-ра, ориентир-ные на универсального исполнителя обработки инф-ции - компьютер. Это типовые з-чи обработки числовой и символьной инф-ции: вычисление числовых последовательностей, обработка массивов, литерных строк и пр. Рассм-ся так же алгоритмы решения содержательных задач методами мат моделирования. В целом м\о сказать, что в учебнике алгоритмическая линия школьной инф-ки проработана наиболее полно и последовательно как в содержательном, так и в методическом плане.

Алгоритмическая линия в учебнике А.Г. Гейна реализована по двум направлениям Первое направление заключ-ся в исп-нии учебных исполнителей алгоритмов, работающих в «обстановке», подобно тому, как это делается в учебнике. Второе направление заключается в обучении построению выч-ных алгоритмов для решения задач мат моделирования, недопустимых данных, хотя это - обязательный элемент любой программы. В учебнике так же применен исполнитель с названием «Чертежник», который относится к категории исполнителей работающей по графику «черепашьей графики» В отличие от Чертежника из учебника А.Г. Кушниренко, его команды перемещения (сделать шаг, прыгнуть) и вращения (повернуть налево) не имеют параметров. По одной команде исполнитель перемещается на строго опр-ное расстояние - один шаг, или поворачивается против часовой стрелки на 90°, поэтому создаваемые рисунки могут состоять только из горизонтальных и вертикальных отрезков. В этом смысле изобразительные возможности данного исполнителя чем у Чертежника А.Г. Кушниренко

В учебнике В.А. Каймана не применяется методика учебных исполнителей. Изучение алгоритмизации ориентир-ся на исполнителя – ЭВМ. Для описания алг-в исп-ся алгоритмический язык, близкий к варианту А.П. Ершова. Блок - схемы практически не исп-ся. В учебнике рассматр-ся вычислит\ные з-чи, а также з-чи на построение графических изображений. Языком реализации алгоритмов ЭВМ явл Бейсик. Как и в учебнике А.Г Гейна, авторы уделяют внимание стандартным приемам программир-я на неструкт-м Бейсике циклов и ветвлений. В учебнике А, А. Кузнецова и Н.В. Агапьевой каких - то специальных учебных средств для описания алгоритмов не исп. Раздел «Введение в программирование» ориентирован на начальное изучение Паскаля на примера задачах вычислит-го хар-ра, а также задач построения графических изображений и обработки строк.

В учебнике И.Г. Семакина применен отличный от рассмотренных подходов к теме алгоритмизации Его можно назвать кибернетическим подходом. Алгоритм трактуется как информационный компонент системы управления. Такой подход дает возможность ввести в содержание базового курса новую содержательную линию - линию управления. Это многоплановая линия, которая позволяет затронуть следующие вопросы: Элементы теоретической кибернетики: кибернетическая модель управления с обратной связью; Элементы прикл.кибернетики: структура комп-х систем автоматич. управления (систем с программным управлением); назначение автоматизированных систем управления; Основы теории алгоритмов.

Для того чтобы соблюсти принцип инвариантности содержания по отношению к конкретным версиям программного обеспечения, в учебнике описывается гипотетический учебный исполнитель, которому дано имя ГРИС - графический исполнитель. На примере ГИС вводятся основные понятия алгоритмизации. Предлагаемая последовательность заданий способствует эффективному достижению основной цели раздела - освоения структурной методики построения алгоритмов.

Научиться программировать м\о только программируя. Тематически практикум разбит на несколько разделов, охватывающих обработку числовой, текстовой и графической информации. Примеры и задачи для сам-ного решения в разделах подобраны по общности алгоритмических конструкций, употребляемых для их реализации: задачи без циклов; задачи на циклы с известным числом повторений; задачи на циклы с неизвестным числом повторений; задачи, реализуемые комбинациями этих двух видов циклов; задачи обработки текстовой информации; задачи обработки графической и звуковой информации. Для каждой з-чи практикума приводятся: с-ма тестов; параллельная реализация алгоритма на школьном алгоритм-ком языке, языке блок-схем и на языках Turbo Pascal и QBasic; таблицы исполнения алгоритма на каждом из тестов. Для многих задач приводятся результаты работы программ, выведенные на экран дисплея. Такое же изображение получит читатель, выполняя программу на своем компьютере. Важное значение, придаваемое тестированию алгоритмов, объясняется следующим: на этом этапе детально изучается и уточняется условие задачи;происходит осмысление того, что является исходными данными. Так, в программах из-за соображений экономии объёма не предусмотрена защита от недопустимых данных, хотя это - обязательный элемент любой программы.
^ 32. Методика введения понятия «алгоритма» в школьном курсе информатики.

Алгоритм - понятное и точное предписание исполнителю вып-ть конечную послед-ть команд, приводящих от исходных данных к исходному результату. Центральным объектом в этой с-ме явл-ся ИСПОЛНИТЕЛЬ алгоритмов. Исполнитель - это тот объект (или субъект), для управления кот составляется алгоритм. Осн-ной хар-кой исполнителя, явл с-ма команд исполнителя (СКИ). Это конечно мн-во команд, которые понимает исполнитель, т.е. умеет их выполнять. Для вып-ния всякой работы, решения поставленной з-чи исполнитель на входе получает алгоритм и исходные данные, а на выходе получаются требуемые результаты. Алгоритм м\т включать в себя только команды, входящие а СКИ. Это требование к алгоритму наз-ся св-вом понятности. Другое св-во алгоритма - точность. Всякая команда д\б сформулирована так, что опр-ть однозначное действие исполнителя.

Работа исполнителя состоит в последоват-ном формальном выполнении команд алгоритма. Отсюда следует вывод о возможности создания автоматических исполнителей, В частности, таким автоматическим исполнителем алгоритмов по обработке инф-ции явл-ся компьютер. Еще одно св-во, которое отражено в определении алгоритма - конечность. Оно формулируется так: исполнение алгоритма и, следовательно, получение искомого результата должно завершиться за конечное число шагов Здесь под шагом подразумевается выполнение отдельной команды. Это св-во явл-ся предупреждением ситуации, которую программисты называют зацикливанием. Бесконечно исполняемый алгоритм безрезультатен. Поэтому свойство конечности еще называют результативностью алгоритма. Дискретность состоит в том, что команды алгоритма вып-ся последовательно, с точной фиксацией моментов окончания выполнения и начала выполнения следующей. Св-во массовости выражается в том, что алгоритм единым образом применяется к любой конкретной формулировки задачи, для решения которой он разработан. Другими словами это м\о назвать универсальностью алгоритма по отношению к исходным данным решаемой задачи.

Для закрепления осн-ых понятий, с определением алгоритма, полезно рассмотреть с учениками несколько заданий следующего содержания:

Вып-ть роль исполнителя, дан алгоритм, формально исполнить его; опр-ть исполнителя и систему команд для данного вида работы; в рамках данной с-мы команд построить алгоритм; опр-ть необходимый набор исходных данных для решения задачи. Алгоритм — заранее заданное понятное и точное предписание возможному исполнителю совершить опр-ную последовательность действий для получения решения задачи за конечное число шагов. Исполнитель алгоритма — это некоторая абстрактная или реальная (техническая, биологическая или биотехническая) с-ма, способная выполнить действия, предписываемые алгоритмом. Исполнителя характеризуют: среда; элементарные действия; система команд; отказы. Среда (или обстановка) — это "место обитания" исполнителя. С-ма команд. Каждый исполнитель м\т выполнять команды только из некоторого строго заданного списка — с-мы команд исполнителя для каждой команды д\б заданы условия применимости (в каких состояниях среды может быть выполнена команда) и описаны результаты вып-ния команды. Формы представления алгоритмов: Словесный способ записи алгоритмов представляет собой описание последовательных этапов обработки данных. Алгоритм задается в произвольном изложении на естественном языке запись на естественном языке); графическая (изображения из графических символов); псевдокоды (полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке, включающие в себя как элементы языка программирования, так и фразы естественного языка, общепринятые математические обозначения и др.); программная (тексты на языках программирования). Словесный способ не имеет широкого распространения, так как такие описания: строго не формализуемы; страдают многословностью записей; допуск неоднозначность толкования отдельных предписаний.
^ 33. Методика обучения алгоритмизации на учебных исполнителях, работающих в «обстановке».

Обучение методами построения алгоритмов - один из наиболее обработанных разделов школьной информатики. Традиционно применяемым дидакт-ким средством в этом разделе явл учебные исполнители алгоритмов. Подходит любой исполнитель, кот удовлет-т следующим усл: это д\б исполнитель работающий «в обстановке»; этот исполнитель д\н имитировать процесс управления некоторым реальным объектом (черепахой, роботом и др.);в с-ме команд исполнителя д\б все структурные команды управления (ветвления, циклы); исполнитель позволяет исп-ть вспомогательные алгоритмы (процедуры). Последние два пункта означают, что на данном исполнителе м\о обучать структурной методике алгоритмизации. Всякое пед-кое средство д\о соответ-ть поставленной учебной цели. Главной целью раздела алгоритмизации- овладение уч-ся структурной методикой построения алгоритмов.

Среда исполнителя. На экране присутствуют 3 осн-ных элемента среды учебного исполнителя: строка меню, поле программы и поле рисунка, на кот нах-ся Кенгуренок На поле рисунка неявно нанесена прямоугольная сетка. Длину стороны одной квадратной ячейки этой клетки назовем шагом. Размер всего поле- 15 шагов по горизонтали и 19 по вертикали.

Режим работы. Режим работы - это опр-ное состояние учебного исполнителя, в котором м\т вып-ся опр-ные действия. Необходимо в наглядной форме представить ученикам все возможные режимы работ используемого исполнителя.

Кенгуренок м\т работать в режиме прямого управления: «команда - исполнение» и в режиме программного управления: «программирования - автоматическое исполнение программы». Программный режим устанавливается тогда, когда текстовый курсор нах-ся на поле программы. Если его вывести за границу поля программы, то установится режим прямого управления. В режиме программного управления имеются следующие режимы работы: установка исходного состояния: стирает рисунок с поля Кенгуренка, устанавливается исходное положение и направление Кенгуренка; программирование: набор программы на программном поле; исполнение: работа РУ по заданной программе.

Исполнение может проходить в трех режимах: в автоматическом режиме (на экране сразу появляется результат выполнения программы); в автоматическом шаговом режиме (Кенгуренок демонстрирует выполнение каждой команды); в отладочном режиме (исполнение каждой команды запускается отдельно и подробно комментируется мультипликационными средствами). Режим работы с файлами. В этом режиме можно сохранить программу в файле, прочитать программу из файла в поле программы, сохранить рисунок в файле, распечатать на принтере рисунок и программу.

Режим справки. Позволяет получить справку о работе системе и о способах редактирования программы.

Обучение алгоритмизации. Обучение программированию для исполнителя нужно строить на последовательности решаемых задач. Очередность задач д\о опр-ся следующими принципами: от простого к сложному: постепенное усложнение задач; новизна: каждая задача вносит какой то новый элемент знаний наследование: следующая задача требует использования знаний, полученных при решении предыдущих задач.

Умение исп-ть вспомогательные алгоритмы необ-мо вырабатывать у уч-ся как можно раньше, уже на примерах линейных алгоритмов. Важнейший прием алгоритмизации и про­граммирования — декомпозиция задачи, т.е. выделение в исход­ной задаче некоторых более простых подзадач.

Алгоритмический язык - это текстовая форма описания алгоритма Она ближе к языкам программирования, чем блок - схемы. Однако еще не язык программ-ния. Поэтому строгого синтаксиса в алгоритмическом языке нет Для структурирования текста алгоритма на алгоритмическом языке исп-ся строчные отступы. При этом соблюдается следующий принцип: все конструкции одного уровня вложенности запис-ся на одном вертикальном уровне; вложенные конструкции смещаются относительно внешней вправо. Соблюдение этих правил улучшает нагляд-ть структуры алгоритма, однако не дает такой степени наглядности как блок - схемы.

^ 34.Методические проблемы изучения алгоритмов работы с величинами.

Составление любой программы для ЭВМ начинается с построения алгоритма. Как известно, всякий алгоритм (программа) состав-ся для конкретного исполнителя, в рамках его с-мы команд. Исполнителем явл-ся компьютер Входным языком такого исполнителя является язык программ-ния Паскаль.

При изучении элементов программ-ния в базовом курсе необ-мо продолжать ту же структурную линию, которая была заложена в алгоритм-ком разделе. Поэтому при выборе языка программ-ния следует отдавать предпочтение языкам структурного программ-ния. Наиболее подходящим из них для обучения явл Паскаль. Процесс программ-ния делится на 3 этапа: 1) Доставление алгоритма; 2)составление программы на языке программирования; 3)отладка и тестирование программы.

Описание алгоритмов д\б ориентировано на исполнителя со структурным входным языком, независимо от того, какой язык программ-ния будет исп-ся на следующем этапе. ПК работает с инф-цией. Инф-ция, обрабатываемая компьютерной программой, называется данными. Величина - это отдельный инф-ный объект, отдельная единица данных. Команды в компьют-ной программе опр-т действия, выполняемые над величинами. По отношению к программе данные делятся на исходные, результаты (окончат-ные данные) и промежуточные данные, кот-ые получаются в процессе вычислений.

У всякой величины имеются 3 осн хар-ки: имя, значение, тип. На уровне машинных команд всякая величина идентифицируется адресом ячейки памяти, в кот она хранится, а ее значение - двоичный код в этой ячейке. В алгоритмах и языках программ-ния величины делятся на константы и переменные. Константа- неизменная величина и в алгоритме она представляется собственным значением, например : 15, 34.7, 'k'.true и пр. переменные величины м\т изменять свои значения в ходе вып-ния программы и представляться символическими именами - идентификаторами: X, S2, cod 15 и пр. конст-а, и переменная занимают ячейку памяти, а знач-е этих велич.пред.2-ичным кодом в этой ячейке. В каждом языке программ-ния сущ-т своя концепция типов данных, своя с-ма типов. Однако в любой язык входит минимально-необходимый набор основных типов данных, к которому отн-ся следующие: целый, вещественный, логический и символьный. С типом величины связаны 3 ее устройства: мн-во допустимых знач-ний, мн-во допустимых операций, форма внутреннего представления. Типы констант опр-ся по контексту (т.е. по форме записи в тексте), а типы переменных устанавливаются в описаний переменных. Данные делятся на простые и структурированные. Для простых величин(скалярных) справедливо утверждение: одна величина -одно значение. Для структурированных: одна величина мн-во значений. К структурированным величинам относятся массивы, строки, множества. Действия над величинами, опред-мые алгоритмом (программой), основываются на следующей иерархий понятий: операция- выражение- команда, или оператор - система команд. Операция- простейшее законченное действие над данными. Выражение- определяющая послед-ть операций для вычисления некоторой величины. Команда- входящее в запись алгоритма типовое предписание исполнителю вып-ть некоторое законченное действие. Команды присваивания, ввода, вывода называются простыми командами; команды цикла и ветвления - составными, и структурными, командами.В языках программирования строго опред-ны правила записи операций, выражений, команд. Эти правила составляют синтаксис языка.

^ 35.Элементы программирования в базовом курсе информатики.

Программирование - раздел информатики, задача которого - разработка программного обеспечения ЭВМ. Слово программирование обозначает процесс разработки программы на определенном языке программирования. Существуют различные парадигмы программирования, к которым относятся: процедурное программирование (Паскаль, Бейсик, Фортран, Ассемблер); логическое программирование (Пролог); функциональное программирование (Лисп); объектно-ориентированное программирование (С++, Delphi).

Процесс изучения и практического освоения программирования можно разделить на 3 части: изучение методов построения вычислительных алгоритмов; изучение языка программирования; изучение и практическое освоение операционной системы программирования. Языки программирования делятся на 3 группы: автокоды, ассемблеры, языки программирования высокого уровня (ЯПВУ). Языки, в которых имеются структурные операторы, принято называть структурными языками (Паскаль, Си). Для начального знакомства с языками используется язык Паскаль. Обучение программированию должно проводиться на примерах типовых задач с постепенным усложнением структуры алгоритмов. По признаку алгоритмов, структуры классифицируются следующим образом: линейные алгоритмы, ветвлящиеся алгоритмы, циклические алгоритмы. В каждой конкретной системе программирования можно выделить следующие компоненты: среда, режимы работы, система команд, данные.

Среда программирования - системная оболочка в которой работает пользователь. Здесь учитель должен описать и показать ученикам оболочку именно той системы программирования с которой намерен работать. Характерными режимами работы СП является: режим редактирования текста программы; режим компиляции; режим исполнения; режим работы с файлами; режим помощи; режим отладки программ (находить ошибки).

Для СП данными являются файлы с текстами программ, с исходной и конечной информацией, связанной с решаемой задачей.


^ 36. Место ИТ в содержании школьных учебников.

Одной из наиболее знаменитых тенденций в развитии школьной информатике является увеличение места ИТ в ее содержании. В обязательном минимуме содержания школьной информатике в числе изучаемых прикладных средств компьютерных информационных технологий перечислены: текстовые и графические редакторы, БД, электронные таблицы, средства компьютерных телекоммуникаций, технологии мультимедиа. Перечисленные средства относятся к прикладному программному обеспечению общего назначения. В каждом тематическом разделе содержательной линии «информационные технологии» учитель должен различать теоретическое и технологическое содержание. Теоретическое содержание включает в себя вопросы представления различных видов информации в памяти ЭВМ, структурирование данных, постановки и методы в решении информационных задач с помощью технологических средств данного типа. К технологическому содержанию относится: 1) изучение используемых аппаратных средств: более подробное знакомство с принципами работы отдельных устройств компьютера, используемых в данной технологии, расширяющее представление учащихся об архитектуре ЭВМ; 2) изучение и освоение прикладного программного обеспечения: редакторов, СУБД, табличных процессоров и т.д. Знакомство учеников с каждым новым для них видом ин-формационных технологий должно начинаться с рассказа об их областях применения. Желательно, чтобы изучение каждого при-кладного программного средства затрагивало следующие его сто-роны: данные, среда (интерфейс), режимы работы, команды управления.

^ 37 .Технология работы с текстовой информацией в школьном курсе информатики. Методика обучения в этой среде.

Текстовый редактор (ТР) — это программа, используемая спец-но для ввода и редактирования текстовых данных. ТР м\т обеспечивать выполнение разнообразных функций, а именно: редактирование строк текста; возможность использования различных шрифтов символов, копирование и перенос части текста с одного места на другое или из одного документа в другой, контекстный поиск и замена частей текста; задание произвольных межстрочных промежутков; автоматический перенос слов на новую строку; автоматическая нумерацию страниц, обработка и нумерация сносок; выравнивание краев абзаца; создание таблиц и построение диаграмм; проверка правописания слов и подбор синонимов; построение оглавлений и предметных указателей; распечатка подготовленного текста на принтере в нужном числе экземпляров.

Возможности ТР различны — от программ, предназначенных для подготовки небольших документов простой структуры, до программ для набора, оформления и полной подготовки к типографскому изданию книг и журналов (издательские системы). Наиболее известный текстовый редактор — Microsoft Word. Изучаемые вопросы: характеристики аппаратных средств; среда текстового редактора (TP); команды работы с TP; данные, обрабатываемые TP.

Данная тема явл, как правило, первой изучаемой в базовом курсе, относящиеся к содержательной линии «Информационные технологии». Область применения: подготовка письменных документов, издательская деятельность. К теоретическим основам компьютерных технологий работы с текстом отн-ся вопросы кодирования текстовой информации. Аппаратные средства. Процесс создания текстового документа с помощью TP носит комплексный характер: в нём задействованы все основные устройства компьютера. В рамках данной темы ученики должны не только развить практические навыки работы с различными аппаратными компонентами ЭВМ, но и углубить свои знания об их устройстве, о принципах их работы. Дисплей. Любое изображение на экране получается из совокупности светящихся точек - пикселей. Операционная система MS - DOS и все её приложения, различают два режима работы дисплея: символьный и графический Все TP, работающие под DOS используют символьный режим экрана ОС Windows и все её приложения работают с дисплеем только в графическом режиме. Память ЭВМ. При работе над текстовым документом задействована как внутренняя (оперативная), так и внешняя память компьютера. Сам TP хранится на магнитном диске. Вводимый пользователем текст заносится в спец-но отведённую для этого обл-ть оперативной памяти -рабочая обл-ть ТР. Ещё один раздел оперативной памяти занимает буфер для копирования фрагментов текста. Буфер хранит лишь один занесенный в него фрагмент. При вып-нии вставки фрагмента в текст содержимое буфера сохраняется. При копировании сл. фрагмента предыдущий из буфера удаляется Среда TP . К общим элементам среды отн-ся: рабочее поле – простр-ва на экране, на кот отображается текст; курсор - место активного воздействия на рабочее поле, строка состояния - содержит инф-ции о текущем состоянии TP; строка меню - содержит команды переключения режимов работы TP и других действий. Режим работы- понимается опр-ное состояние исполнителя (TP), в котором возможно выполнения опр-ного вида работы. Ввод и редактирование текста. Осн-ным компонентом явл-ся координаторы курсора, вставка, строчные, заглавные (нижний/верхний регистр), шрифт (русско-латинский), разметка строки (абзац и т. д.). Форматирование. Скомпоновать текст в требуемом виде размерности полей. Обращение за подсказкой. Орфографическая проверка. Обмен с ВЗУ (сохранение - запись; и загрузка -считывай и е)текста, который при хранении на ВЗУ называют файлом (текстовым файлом) Печать. Осуществляется вывод информации на бумагу. С помощью TP можно управлять принтером, определив шрифт. С-ма команд в TP:С-му команд м\о разделить на следующие группы команд: команды интерфейса

вход в меню и выход из него, выбор нужного пункта меню; команды изменения состояния TP, позволяющие в режиме редакторов выбрать шрифт и т.д.; команды перемещения по тексту: пошаговое и быстрое перемещение; команды посимвольного редактирования: позволяющие внести исправление в тексте; команды работы со строками, позволяющие удалить, вставить, склеить, и т.д.; поиск по образцу служит для отыскания в тексте мест содержащих указанный набор символов;форматирование позволяет предать тексту требуемый вид.

Данные. TP работает с символьной информацией, в которой можно выделить следующий вид структур: символ - обьект, подлежащей обработки ТР. Слово - набор символов ограниченный с верху, снизу, и т.д. строка символов - данные, занимающие в тексте одну строку. Фрагмент текста - набор последующих строк, с которыми можно работать как с единым целым (удалить, перемещать).

^ 38.Технология работы с графической информацией в школьном курсе информатики. Методика обучения в этой среде.

Графический редактор (ГР) — это программа, предназначенная для автоматизации процессов построения на экране дисплея графических изображений. Предоставляет возможности рисования линий, кривых, раскраски областей экрана, создания надписей различными шрифтами. Большинство редакторов позволяют обрабатывать изображения, полученные с помощью сканеров, а также выводить картинки в таком виде, чтобы они могли быть включены в документ, подготовленный с помощью текстового редактора. Пользуется известностью CorelDRA W! — мощный графич редактор с функц-и создания публикаций, снабжённый инструментами для редак-я графики и 3-хмерного моделир-я.

С-мы деловой графики дают возможность выводить на экран различные виды графиков и диаграмм: гистограммы; круговые и секторные диаграммы и т.д. С-мы научной и инженерной графики позволяют в цвете и в заданном масштабе отображать на экране следующие объекты: графики двумерных и трехмерных функций, заданных в табличном или аналитическом виде; системы изолиний, в том числе, и нанесённые на поверхность объекта; сечения, проекции, карты и т.д. Необ-мо отметить, что комп-ная графика-это сравнительно новая область применения ЭВМ. Комп-ая графика стала массовой только во времена 4 поколения ЭВМ, в период распространения ПК. Программ-ние графики - одна из самых сложных областей в современном программировании. Благодаря существованию прикладных графических пакетов компьютерная графика стала доступна широкому кругу пользователей.

Среда графического редактора. Пользовательский интерфейс большинства графических редакторов организуется единообразно. С левой стороны экрана располагается панель инструментов: набор пиктограмм с изображением инструментов, которыми можно пользоваться в процессе редактирования изображений, в нижней части экрана размещается панель палитры из которого выбираются краски требуемого цвета. Оставшаяся часть экрана представляет собой пустой "холст". Над рабочим полем находится меню, позволяющее изменять режимы работы ГР. Режим работы. Режимы ГР опр-т возможные действия пользователя, а также команды, которые пользователь может отдавать редактору в данном режиме. Режим работы с рисунком. В этом режиме пользователь наносит рисунок, редактирует его, манипулирует его фрагментами. Режим выбора и настройки инструментов. Меню инструментов. Кроме того, с помощью меню можно настроить инструмент на определенный тип и ширину линий, орнамент закраски. Режим выбора рабочих цветов. Здесь можно установить цвет фона, цвет рисунка. Режим работы с внешними устройствами. В этом режиме можно выполнять команды записи на диск, считывания с диска, вывода на печать, сканировать. С-ма команд ГР. В каждом из перечисленных выше режимов пользователь может работать с определенным набором команд ГР, совокупность которых и составляет систему команд ГР. В различных ГР на разных компьютерах системы команд могут существенно разделяться. Во всех вариантах характерно использование принципа меню для выбора и инициализации команд. В систему команд входят: команды выбора инструментов; настройки инструментов, выбора цветов, масштабирование рисунка; работы с буфером обмена; манипулирование с выделенным фрагментом; ввода-вывода на внешнее устройство.

Меню команд предст-ся в форме пиктограмм, а также в текстовой форме.

^ 39. Ceтевые информационные технологии (ИТ) в школьном курсе информатики. Методика обучения.

Компьютерные телекоммуникации — одна из наиболее динамично развивающихся областей ИТ. По сравнению с другими разделами ИТ ее технологическая составляющая значительно превосходит теоретическую. Поэтому эффективность изучения данной темы сильно зависит от возможности организовать практическую работу учащихся с компьютерными сетями. В рамках данного раздела базового курса реализуется следующий перечень пед-ких целей: дать представление о назначении и структуре локальных и глобальных сетей; познакомить уч-ся с основными инф-ными услугами сетей, с возможностями Internet; обучить способам обмена файлами в локальной сети компьютерного класса; познакомить со способами поиска инф-ции в Internet (при наличии технических возможностей). Содержание данного подраздела базового курса делится на 2 части по принципу деления компьютерных сетей на два типа: локальные сети; глобальные сети.

Локальные компьютерные сети небольшие по своим масштабам и работают в пределах одного помещения, здания, предприятия. Локальные сети, в зависимости от назначения и технических решений м\т иметь различные структурные объединения компьютеров. Их еще называют конфигурациями, архитектурой, топологией сети. Исп-ние локальных сетей отвечают 2 основным целям: обмену файлами м\у пользователями сети; исп-нию общедоступных ресурсов, большего прост-ва дисковой памяти, принтеров, ПО и др. Пользователей обшей локальной сети принято называть рабочей группой, а компьютеры рабочими станциями. Если все компьютеры в сети равноправны, т.е. сеть состоит из рабочих станций, то ее называют одноранговой сетью. Одноранговые сети исп-т для осуществления первой из отмеченных целей: для обмена файлами. У каждого компьютера в такой сети есть свое имя. Члены рабочей группы м\т обращаться по этим именам к дисковой памяти ПК своих коллег и копировать файлы на свой комп. или копировать файлы на другой комп. Возможность такого обмена обеспечивает спец-ный сетевой операционной с-мой. Средствами сетевой ОС м\о защитить инф-цию от постороннего доступа. Т.о. локальная сеть избавляет от необх-ти исп-ть дискеты для переноса инф-ции с одного комп. на др.

Глобальные комп. сети объединяют м\у собой ЭВМ, расположенных на больших расстояниях (в масштабах региона, страны, мира). Электронная почта - появилось в истории глобальных сетей как самая первая информационная услуга. Это услуга остается основной и важнейшей в комп-х телекоммуникациях. Преимущества высокая скорость и дешевизна. Для того чтобы абонент мог воспользоваться услугами электронной почты он должен иметь аппаратное подключение своего ПК к почтовому серверу узла комп. сети;иметь на этом сервере свой почтовый ящик и пароль для обращения к нему,иметь личный электронный адрес;иметь на своем комп. клиент программу электронной почты. Интернет- это суперсеть охватывающий весь мир, представляющий из себя многих (более 2000) сетей, поддерживающих единый протокол. Протокол это стандартное представление, преобразование и пересылку информации в компьютерной сети. Основой Интернет является система так называемых IP-адресов- последовательность из 4 целых чисел десятичных, разделенных точками.Первое число определяет сеть, к которой принадлежит комп., следующие числа уточняют координаты компьютера в этой сети. Цифровая адресация явл-ся внутренним делом системы. По этому для пользователей исп-ся буквенная форма записи адресов -доменные адреса. Домены - это символьные имена, разделяемые точками. Адрес читается с право на лево. Первый домен с права называется суффиксом. Чаще всего он определяет строку, в которой находится комп. Следующие домены определяют хост - комп. Последний домен имя сервера (WEB - сервер). Наиболее распространен WWW - WORLD WIDE WEB -Всемирная паутина. Это гипертекстовая инф-ная с-ма в Интернет. Термин "сеть" означает совокупность компьютеров, соединенных м\у собой в соответствии с одной из стандартных типовых топологий (форм соединения) и исп-щих для передачи пакетов данных, сообщений общую базовую сетевую технологию. Основные функции любой сети: обеспечение доставки пакетов данных, сообщений в сети; обеспечение надежной структуры согласование и поддержка различных, протоколов (принципов передачи информации) разного типа: в частности, базовых технологий (Ethernet, Token Ring, FDD!) и образования транспортной системы, объединяющей несколько сетей с различными протоколами между конечными узлами.

^ 40. БД и инф-ные с-мы в школьном курсе инф-ки. Методика обучения.

Изучение темы следует начать с описания обл-ти применения компьютерных инф-ных сис-м, с обоснования систем, с обоснования актуальности данного приложения компьютерной техники Задачу м\о сформулировать следующим образом: имеется большой объем данных о какой-то реальной системе объектов или событий. Например: существуют исторические архивы, архивы судебных дел, фото-архивы, звуковых записей и т.д. Компьютерные инф-ные сис-мы позволяют хранить большие объемы данных, осущ-ть в них быстрый поиск, вносить изменения, выполнять всевозможные манипуляции с данными. Например: во время телерепортажей с крупных международных соревнований, олимпийских игр на экран мгновенно выводится досье любого спортсмена, о котором говорит комментатор - это работает компьютерная инф-ная с-ма. Основой всякой инф-ной с-мы явл БД - организованная совок-ть данных на магнитных дисках. Всем хорошо известно, что инф-ция на дисках храниться в виде файлов Поэтому первый вывод, который м\о сделать относ-но организации больших БД - это то, что они требуют больших объемов дисковой памяти. Теоретические основы. Тема «БД и инф-ные с-мы» насыщены теоретическими понятиями. Эти понятия пересекаются с другими содержательными линиями базового курса: инф-ное моделирование, представление инф-ции. Активное развитие теории БД началась в 1970 гг. Особое место в ней занимает теория реляционных БД, К теоретическим вопросам, рассматриваемым в рамках базового курса, отн-ся вопросы классификации БД, структуры однотабличной РБД (реляционной БД).

Классификация БД осущ-ся по разным признакам. По хар-ру хранимой инф-ции БД делятся на фактографические - картотека и документальные -архивы. Классификация по способу хранения данных делит БД на централизованные(на 1 ПК данные) и распределенные (несколько). Третий признак классификации БД - по структуре организации данных. В разделе «формализация и моделирование» говорилось о 3 способах организации данных: табличном, иерархическом, и сетевом БД использующие соответ-щих способ организации информации, наз-ся реляционными (табличными БД), иерархическими и сетевыми БД В базовом курсе инф-ки рассм-ся лишь фактографические реляционные БД. Это связано не только с ограниченностью школьного курса, но и с тем фактом, что реляционный тип БД исп-ся сегодня наиболее часто и явл универсальным. БД —один или несколько файлов данных, предназначенных для хранения, изменения и обработки больших объемов взаимосвязанной информации. БД исп-ся под управлением СУБД — это с-ма программного обеспечения, позвол-щая обрабатывать обращения к БД, поступающие от прикладных программ конечных пользователей.СУБД позволяют объединять большие объемы инф-ции и обрабатывать их. Простота использования СУБД позволяет созд-ть новые БД, не прибегая к программ-нию, а пользуясь только встроенными функциями. СУБД обесп-т правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также удобный доступ к ним. Популярные СУБД — FoxPro, Access for Windows, Paradox.

Для менее сложных применений вместо СУБД используются информационно-поисковые системы (ИПС), которые выполняют следующие функции: хранение большого объема информации; быстрый поиск требуемой информации; добавление, удаление и изменение хранимой информации; вывод ее в удобном для человека виде.
^ 41 Электронные таблицы (ЭТ) (электронный процессор) в школьном курсе информатики. Методика обучения в этой среде.

Появление ЭТ исторически совпадает с началом распространения ПК. Первая программа для работы с ЭТ - табличный процессор была создана в 1979г. Популярность табличных процессоров росла очень быстро. Одним из самых популярных табличных процессоров сегодня является MS Excel, входяший в состав пакета Microsoft office. ЭТ - это средство информационных технологий, позволяющее решать целый комплекс задач: Выполнение вычислений; Математическое моделирование; Использование ЭТ в качестве БД.

При работе с табличным процессором на экран выводится рабочее поле таблица и панель диалога. ЭТ представляется в виде матрицы состоящей из строк и столбцов. Строки нумеруются сверху вниз, начиная от 1 столбцы нумеруются латинскими буквами в алфавитном порядке в направлении слева на право. Число строк и столбцов зависит от конкретного типа табличного процессора. На пересечении строк и столбцов образуются ячейки (клетки), каждая из которых имеет свое обозначение (имя, адрес) состоящее из имени столбца и номера строки На экране дисплея видна не вся ЭТ, а только её часть. Документ в полном объёме хранится в оперативной памяти, а экран можно считать «окном » через которое пользователь имеет возможность просматривать его. С-ма команд. Команды табличного процессора (ТП) организованы в иерархическую с-му, верхние уровни которой является главное меню. Кроме того, выполнение команд может инициироваться ч\з панель инструментов, контекстное меню, «Горячие клавиши». Команды редактирования таблицы позволяют манипулировать с фрагментами ЭТ: удалять, копировать, перемещать, вставлять. Команды форматир-ния позвол изменять внешний вид ЭТ её оформление: Высота строки и ширина столбцов; Тип начертания и размер шрифта;

Цвет фона и т.д. Команды работы с файлом включают в себя стандартный набор команд, позволяющие открывать и сохранять файлы. Команды графической обработки данных дают возможность отображать числовую инф-цию в графическом виде, чаще всего в виде диаграмм. Данные в ячейках ЭТ. Данные для ТП - это инф-ция, содержащаяся в ячейках ЭТ, представленная в опр-ной символьной форме. Содержимым ячейки ЭТ м\б формула или текст. Частным случаем формулы явл константа или переменная, более общим -арифметическое или логическое выражение. Типы данных. Текстовый процессор должен знать какого типа данных хранится в конкретной ячейке ЭТ. Для того, чтобы правильно интерпретировать её содержание. Тип данных опр-ся мн-вом значений принимаемых величиной и совок-тью операций, применимых к величинам этого типа.Структуры данных. Миним-ным структурным элементом данных представленном ЭТ явл ячейка. Осн работа производится с ячейками, их заполняют, редактируют, очищают. Ячейки объед-ся структуры данных - столбцы и строки. ТП позволяют оперировать со строками или столбцами как единым целым. Например: можно удалять или вставлять строки (столбцы) менять их местами.

ЭТ схоже чем то с оперативной памятью ЭВМ. В обоих случаях исп-ся принцип адресации для хранения и поиска инф-ции. Разница в том, что в ОЗУ наименьшей адресуемой единицей является байт, а в ЭТ клетка (ячейка). Табличный процессор — комплекс взаимосвязанных программ, предназначенный для обработки ЭТ. ЭТ — это компьютерный эквивалент обычной таблицы, состоящей из строк и граф, на пересечении которых располагаются клетки, в которых содержится числовая инф-ция, формулы или текст. Значение в числовой клетке таблицы м\б либо записано, либо рассчитано по соответствующей формуле; в формуле могут присутствовать обращения к другим клеткам. Самые популярные табличные процессоры — Microsoft Excel и Lotus 1—2—3. Lotus I—2—3 — профессиональный процессор электронных таблиц. Широкие графические возможности и удобный интерфейс пакета позволяют быстро ориентироваться в нём. С его помощью можно создать любой финансовый документ, отчёт для бухгалтерии, составить бюджет, а затем разместить все эти документы в базах данных.

^ 42 .Профильные курсы как средство дифференциации обучения информатике на старшей ступени школы.

Дифференциация обучения - важная задача современной школы. Она позволяет реализовать многообразие образовательных траекторий, способствует индивидуализации обучения, развитию познавательной активности учащихся, выбору профессионального пути, помогает определиться с продолжением образования в ВУЗе. Инф-ка является одним из тех предметов, в которых дифференциация обучения реализуется наиболее естественным образом. Этому способ-т сам хар-р инф-ки как науки и совокупности мн-ва инф-ных технологий, история ее появления в школе в те годы, когда многообразию в школьном образовании способствовали внешние условия. Заметим, что даже базовый курс инф-ки явл в некотором смысле дифференцированным, так как по-разному излагается в различных учебниках. Общие цели и задачи профильно - дифференцированных курсов инф-ки таковы: способствовать учету интересов каждого из уч-ся; готовить уч-ся к практическому труду, продолжению образования; развивать и профессионализировать навыки работы с компьютером. Профессиональные курсы инф-ки типа - прикладная - дифференцируются не по предметным областям, а по критерию вида инф-ной деят-ти. Осн назначение таких курсов - формирование навыков исп-ния методов и средств научно –инф-ных технологий в различных областях.
^ 43. Дидактические задачи и содержательные линии профильных курсов, ориентированных на моделирование.

Курсы, ориентир-ные на ИТ, обычно включают в себя две части: Инвариантную, связанную с описанием принципов данной технологии; Программно-зависимую, связанную с конкретной реализацией технологии в одной из современных популярных компьютерных программ.

Наличие второй части, обычно доминирующей по объему, определяет возможность реализации нескольких различных по содержанию курсов, ориентированных на одну и ту же ИТ. В настоящее время в отечественной школе апробирован ряд учебных пособии по ИТ, наиболее распространенным явл-ся,книги двух авторских коллективов, возглавляемых соответственно Ю.А. Шафрин и Н.В. Макаровой. В них детально описаны такие разделы ИТ, как «обработка текстом», «обработка графических изображении», «электр. табл.». Отметим, что указанные книги можно успешно использовать и как пособие по профильно-ориентированным продолжением базового курса инф-ки. Следует учитывать, что в школе, ориентир-ся на углубленное изучение ИТ, обычно не ограничивается одной из них, а выстраивают последовательное изучение 2-3-х. Например, обработка текстов и телекоммуникации, обработка текстовой инф-ции и комп-ая. графика Планирование целостного курса такого рода - в руках учителя Нет нужды говорить о важности компьютерной обработки текстов. В любом школьном курсе инф-ки этот раздел непременно присутствует. Вместе с тем в базовом курсе изучение этого вопроса ограничивается краткими теоретическими сведениями о принципах хранения и обработки текстовой инф-ции и приобретение начальных навыков работы с текстовым редактором. В профильном курсе технологической направленности речь м\т иди о приобретении профессиональных навыков машинной обработки текстов. Вплоть до введения издательские системы. Новые ИТ (НИТ) могут использоваться разными пользователями, как разработчиками, так и не профессионалами, так и не профессионалами в компьютерной области, поэтому выделен два класса:: инструментальные и прикладные технологии. В качестве программной поддержки инструментальных НИТ наиболее часто выступают универсальные прогр. ср-ва (текст-ые и гр. □ ие редакторы, СУБД, табличные процессоры). Содержательное наполнение базового курса инф-ки позволяют познакомить школьников с этими средствами, а в профильном курсе полезно осуществлять углубленное изучение универсальных ПС. Одной из задач профильного обучения инф-ке является подготовка учащихся к будущей профессиональной деятельности. В этой связи следует:

Знакомить уч-ся с функциональным наполнением профессионально-ориентированных ПС, Определить понятия прикладных НИТ как специфической модификации инструментальных инф-ных технологии, реализующих предметное обучение, Разъяснить взаимовлияние инструментальных и предметных НИТ, поскольку выявление новых НИТ принципиально меняет технологию предметного обучения. Подчеркнем, что технологии предметного обучения акцентированы на вполне определенные функции. Такие технологии могут, носить типовой или уникальный характер. В первом случае они реализуются в виде функционального наполнения универсальных ПС, во втором, по возможности, автоматизируются с помощью прикладных НИТ, базирующихся на применение профессионально-ориентированных ПС.
^ 44. Дидактические з-чи и содержат-ные линии профильных курсов, ориентир-ных на программирование.

Программ-ние - наиболее традиц-ная сфера деят-ти при организации профильно-ориентированных курсов информатики. Сущ-т мн-во вариантов таких курсов. На начальном этапе программирование было операциональным и (одновременно) процедурным (например, язык ФОРТРАН, исходные версии БЕЙСИКА), а уже в усовершенствованном виде - структурным (классический пример ПАСКАЛЬ). Отличаясь рядом деталей, эти подходы сходятся в следующем, программа представляет собой детальное описание того, как решить задачу, т. е. алгоритм в некоторой специальной записи. Осн понятия языков этих групп: оператор и данные Принципиально иное направление в программ-нии связанное с методологиями (иногда говорят «парадигмами») непроцедурного программ-ния: В их число входят объектно-ориентированное и декларативное программирование. Объектно-ориентированная программа - совокупность мн-ва независимых объектов. Каждый объект м\о исп-ть для решения задачи. Не вникая во внутренние механизмы его функционирования. Наиболее популярные языки объектного программирования - С++, Delphi, Visual Basic.

Осн понятия: структурное программирование (типовые управляющие структуры алгоритмов, метод пошаговой детализации, модуль), объектно-ориентированное программирование (объект, свойство объектов, метод обработки, событие, класс объектов), логическое программирование (факты, правила, отсечения, составные объекты, поиск решения), строки, списки, файлы, рекурсия.

Формированию логич-кого мышления старшеклассников способ-т освоение языка логического программирования, что позволяет им на практике усвоить приёмы реализации продукционной модели представления знаний и познакомиться с основами искусственного интеллекта. Объектно-ориентированное программирование в настоящее время занимает ведущее место в разработке профессиональных программных средств. В ходе изучения данного курса будут решены 3 круга задач:

Освоение методологии ООП; овладение техникой ООП на одном из языков; введение учащихся в проблематику, адекватную данному подходу, расширение общего кругозора.

Методика изучения в школе любых видов ООП разработана совершенно недостаточно и что этот процесс в настоящее время по существу находится в начальной стадии.

^ 45. Дидактические задачи и содержательные линии профильных курсов, ориент-ых на гуманитарные знания.

Концепция инф-ки как профильно - ориентированной учебной дисциплины для гум. школы проработана более слабее, говоря об инф-ке гум. школы мы имеем в виду профильно – ориентир-ые курсы, базирующиеся на базовом курсе информатики. Данный курс не является узко специализир-ным. Область знаний которую затрагивает данный курс -гум. знания в целом. Курс ориентирован на школу с углубленным изучением гум. дисц. Технологические вопросы, имея в курсе должное отражение не является его основой. Из технологических аспектов в первую очередь рассматриваются: технология работы с текстовой и графической информацией, хранения и поиска инф-ции в БД, технология поиска инф-ции в комп. сетях. Сознание многоплановости понятия инф-ции весьма важна для гуманитариев. В данном курсе вполне уместно обсуждение различных уровней представления об инф-ции. По форме организации учебного процесса данная тема скорее всего является чисто лекционной и может сопровождаться в качестве отчетного мероприятия. Основные понятия: информация, язык, система, знание, управление, искуст. интеллект. Инф-ка как наука изучает все аспекты информации, а становление человека как личности начинается с восприятия (отражения) инф-ции об окр-щем мире посредством органов чувств. Осмысление этого отражения формирует сознание, а постижение сознанием действит-ти и проверенный практикой результат познания формируют знания. Затем на основе принципов, взглядов и убеждении, определяющих отношение к действит-ти, строится образ мира, в котором человек живет, т.е. складывается мировоззрение. Чувственная инф-ция явл-ся основой, на которой формируется сознание, знание и мировоззрению. В содержательном компоненте профильного курса информатики гуманитарной направленности наряду с общеобразовательной частью следует выделить два аспекта: системно-информационная картина мира, общие информационные закономерности строения и функционирования самоуправляемых систем; •методы и средства получения, обработки, передачи, хранения и использования информации, решения задач с помощью компьютера и средств информационных технологии.
^ 49. Краткий обзор учебников по инф-ке для средних школ рекомендов-ных Мин. Образ-нием РФ. Их сравнительный анализ.

Теоретический раздел предст-т собой попытку создания на доступном школьнику уровне цельной картины курса инф-ки в фундаментальном его аспекте. В нем рассм-ся такие содержательные линии школьного курса инф-ки, как инф-ция и инф-ные процессы, представление инф-ции, компьютер, алгоритмы и исполнители, моделирование и формализация. Объем бумажного пособия не позволил осветить лишь линию стремительно обновляющихся инф-ных технологий, по которой регулярно выходят хорошие пособия. Материал раздела распределен по главам и теоретическим пунктам в форме вопросов и ответов, включает спец-но подобранные оригинальные примеры, задачи и упражнения, выполненные с применением и анализом различных методических и технологических приемов. Каждая глава заканч-ся большим кол-вом задач и упражнений для сам-ного решения, для которых приведены ответы, указания и образцы выполнения. Большой объем примеров и задач обусловлен нацеленностью пособия и на подготовку выпускника школы к поступлению в вуз, где главным требованием к абитуриенту было и остается умение решать задачи.

Практикум по алгоритмизации и программированию предназначен для развития навыков алгоритмического мышления и обучения основам программирования Он ориентирован на учащихся, имеющих начальное представление об орфографии языков Turbo Pascal и (или) QBasic.

Известно, что после ознакомления с основами какого-либо алгоритмического языка учащемуся необходимо вып-ть большое кол-во развивающих упражнений, а затем разобрать и сам-но составить сотни разнообразных алгоритмов и реализующих их программ. Практикум, содержащий мн-во подробно откомментированных хар-ных примеров и сотни задач, последовательно и целенаправлено вовлекает уч-ся в процесс сам-ного и осмысленного составления законченных программ. Вырабатывает необх-мые составляющие алгоритмической и программистской грамотности: ясный и понятный стиль;надежность и эффективность решений;умение организовать переборы и ветвления и т.п.

Для облегчения усвоения курса и повышения эффект-ти обучения учебный материал практикума подан в нетрадиционной, ориентированной на общность алгоритмических конструкций компоновке.

Практикум универсален в том отношении, что позволяет выработать полноценные навыки алгоритмизации и программирования независимо от кач-ва компьютерного оснащения учебного заведения или при полном отсутствии такового. Для этого каждый алгоритм дается в следующей последовательности: формулировка задачи; система тестовых данных и результатов; реализация алгоритма в четырех наиболее популярных в школьном образовании средах -на школьном алгоритмическом языке, на языке блок-схем и на языках программирования Turbo Pascal и QBasic; таблицы исполнения алгоритма на каждом из тестов. Для многих задач приводятся результаты работы программ, выведенные на экран. Важное значение, придаваемое тестированию алгоритмов, объясняется тем, что на этом этапе детально изучается и уточняется условие задачи; происходит осмысление того, что является исходными данными и результатами; фиксируются все ситуации, которые могут возникнуть при решении задачи; уточняются типы данных; даются имена переменным; продумываются формы представления и выдачи исходных данных и результатов. Приводимые способы и программы решения задач по возможности являются рациональными, но не претендуют на то, чтобы быть наилучшими. Так, в программах с целью экономии объема не предусмотрена защита от недопустимых данных, хотя это обязательный элемент любой программы. Читатель может сам восполнить эти недочеты, воспользовавшись рекомендациями восьмой главы первого раздела, и в ряде случаев предложить более совершенное решение задачи
^ 48. Роль информатики как междисциплинарной науки.

Все работы по установлению и углублению межпредметных связей инф-ки и расширяющееся исп-ние компьютеров в ходе преподавания различных общеобразовательных дисциплин, и создание «компьютерной информационной учебной среды» в школе, и распространение Интернета способ-т систематизации и углублению знаний уч-ся, формированию у них навыков и умений сам-ной познавательной деят-ти, переносу знаний, полученных на более низких ступенях обучения на более высокие ступени. Этому же способ-т мероприятия по демократизации школы, претворение в жизнь принципов педагогики и создание интегрирующих учебных курсов. В таком курсе содержание учебной работы, взятое из различных предметных областей (естествознание, родной язык), объединяется со средствами работы с инф-цией, изучаемыми на уроках инф-ки.

Инф-ка является синтетической дисциплиной и обладает мощными междисциплинарными связями как с дисциплинами естественного цикла (мат-ка, физика, химия), так и гуманитарного (философия, литература, лингвистика, история, иностранные языки). Здесь инф-ка может служить системообразующим фактором лицейского обучения, вызвать перестройку дисциплин школьного курса, выделение из них некого блока вопросов с выраженной компьютерной основой способа деятельности.

Исп-ние новых учебных программ в обучении повышает кач-во и объем знаний, повышает культуру общения в электронной среде, позволяет исп-ть дополнительные средства обучения и выбрать индивидуальный темп и уровень обучения, приобретать и развивать коммуникационные навыки, глубже изучать возможности компьютерных средств, моделировать персональную траекторию обучения, повышает мотивацию познавательной деят-ти, адаптацию к личностным характер-кам обучаемого, способ-т творческой самореализации, создает пространственно-временную независимость обучения и улучшает контроль знаний.
^ 47. Дидактические з-чи и содержат-ные линии проф. Курсов, ориентир-ых на ИТ.

Курсы, ориент-ные на ИТ обычно включают в себя две части: инвариантную, связанную с описанием принципов данной технологии; программно-зависимую, связанную с конкретной реализацией технологии в одной из современных популярных компных программ.

В наст время в отеч-ной школе апробирован pяд учебных пособий по ИТ. Наиболее распр-ми явл-ся, книги 2 авторских коллективов, возглавляемых Ю.А. Шафриным и Н. В. Макаровой. В них детально описаны такие разделы ИТ, как «Обработка текстов», «Обработка графических изображений», «Электронные таблицы», «Использование БД», «Компьютерные телекоммуникации» и др. в школе, ориентирующейся на углуб­ленное изучение ИТ, обычно не ог­раничиваются одной из них, а выстраивают последовательное изучение двух-трех: например, обработка текстов и телекомму­никации, обработка текстовой информации и компьютерная графика и т.п. Планирование целостного курса такого рода — в руках учителя.

Осн понятия: НИТ, инструментальные и прикладные НИТ, универсальные и профес­сионально-ориентир-ные программные средства (ПС). НИТ м\т исп-ся раз­ными пользователями, как разработчиками, так и непрофессиона­лами в компьютерной обл-ти, поэтому выделим два класса: инст­рументальные и прикладные технологии. В качестве программной поддержки инструментальных НИТ наиболее часто выступают уни­версальные программные средства (текстовые и графические ре­дакторы, СУБД, табличные процессоры и др.). Содержательное наполнение базового курса инф-ки позволяет познакомить уч-ся с этими средст-ми, а в профильном курсе полезно осущ-ть углубленное изучение универсальных ПС. Одной из задач профильного обучения инф-ке явл-ся подготовка уч-ся к будущей профес-ной деят-ти. В этой связи следует: знакомить уч-ся с функциональным наполнением профессионально-ориентированных ПС; определить понятие прикладных НИТ как специфической модификации инструментальных информационных технологий, реализующих предметное обучение; разъяснить взаимовлияние инструментальных и предметных НИТ, поскольку появление новых НИТ принципиально меняет технологию предметного обучения.

Подчеркнем, что технологии предметного обучения акценти­рованы на вполне опр-ные ф-ции. Такие технологии м\т носить типовой или уникальный характер. В первом случае они реализ-ся в виде функционального наполнения универсальных ПС, во втором, по возможности, автоматизируются с помощью прикладных НИТ, базирующихся на применении профессиональ­но-ориентированных ПС.
^ 27. Методические и дидактические основы обучения элементам системного анализа в курсе информатики.

Под с-мой понимается любой объект, сост-щий из мн-ва взаимосвязанных частей, и сущ-щий как единое целое. Осн методическим принципом инф-ного моделирования явл системный подход, согласно которому всякий объект моделирования рассм-ся как с-ма. Из всего мн-ва элементов, свойств, связей выбираются лишь для целей моделирования. В этом и заключ-ся сущность системного анализа з-ча системного анализа - упорядочить свои представления об изучаемом объекте, для того, чтобы в дальнейшем отразить их инф-ной модели (некоторой с-ме параметров и отношений м\у ними) Реальный объект -> системный объект -> системный анализ -> инф-ная.моделъ. Структура - это опр-ный порядок объединения элементов составляющих с-му. Наиболее удобным способом представления структуры с-м явля графы. Важной разновидностью графов явл деревья. Дерево - это графическое представление иерархической структуры системы. Обычно это с-мы, м\у элементами которых установлены отношения подчиненности или вхождения друг в друга. Переход от ознакомительного обучения к выработке навыков активного исп-ния методов системного анализа: научить учеников рассматривать окружающие .объекты как системы взаимосвязанных элементов; раскрыть смысл модели «черного ящика»; дать представление о некоторых методах системного анализа в частности, декомпозиции, классификации; представлять модели в виде графов, строить граф-модели. Содержательная линия формализации и моделирования выполняет важную пед-кую з-чу: развитие системного мышления уч-ся. Эффективная работа с большими объемами инф-ции невозможна без навыков ее систематизации. Компьютер предст-т пользователю удобные инструменты для этой работы, но систематизацию данных пользователь должен выполнять сам.

^ 3. Цели з-чи введения в школу предмета инф-ки.

Образ-ная и развивающая цель обучения инф-ке в школе — дать каждому уч-ся начальные фундамен-ные знания основ науки инф-ки, включая представления о про­цессах преобраз-ния, передачи и исп-ния инф-ции, и на этой основе раскрыть уч-ся зн-ние инф-ных процессов в формировании современной научной картины мира, Практ-ская цель— внести вклад в трудовую и технологическую подготовку уч-ся, т. е. во­оружить их теми знаниями, умениями и навыками, которые мог­ли бы обесп-ть подготовку к труд деят-ти после окон­чания школы. Воспит-ная цель -осознание возможностей и роли выч-ной техники и средств инф-ных техно­логий в развитии общ-ва. Осн цель курса «ОИВТ»состоит в формир-нии представлений об основных правилах и методах реализации решения задачи на ЭВМ и элементарных умений пользоваться микрокомпьютерами для решения задач; в ознакомлении уч-ся с ролью ЭВМ в совре­менном общ-ном производстве и перспективами развития выч-ной техники. В кач-ве исходной хар-ки конкретных целей обуче­ния инф-ке в средних учебных заведениях уже в первой про­грамме курса ОИВТ была объявлена компьютерная грамотность учащихся: Умение «общаться» с компьютером,составление простейших программ для компьютера, представление об устройстве и принципах действия ЭВМ, Представления об обл-тях применения и возможностях ЭВМ, соц-ных последствиях компьютеризации. Поворотным этапом стало решение коллегии Мин. образования РФ от 22 февраля 1995 г. , в кот впервые декларировалась идея «снижения» обучения инф-ке на младшие звенья обучения и построения непрерывного курса инф-ки для средней школы. Под реализацию но­вого понимания целей обучения инф-ке в 11-летней школе в упомянутом документе излагалась трехэтапная структура курса с распределенными целевыми установками:1 этап (I—VI кл.) — пропедевтический- первоначальное знакомство школьников с компьютером. 2 этап (VII —IX кл.) — базовый курс- обязательный общеобразовательный минимум подготовки школь­ников по инф-ке, овладение школьниками методами и средствами инф-ной технологии решения
задач, формир-ние навыков рацион-го исп-ния компьютера в своей учебной, а затем профес-ной деят-ти. 3 этап (X—XI кл.) — продолжение образования в области инф-ки как профильного обучения, дифференцированного по объему и содержанию в завимости от интересов уч-ся. В рамках научного направ-ия, развиваемого в Российской академии образования (В.С.Леднев, А. А. Кузнецов, С.А.Бешен-ков), акцент ставится на выявление и включение в содержание общего образования базового кибернетического образования.Приводится цели обу­чения инф-ке пр этом: Формир-ние основ научного мировоззрения,формирование общеучебных и общекультурных навыков работы с инф-цией, подготовка школьников к последующей профессиональной дея­т-ти, Овладение инф-ными и коммуникационными технологиями как необх-мое усл перехода к с-ме непрер-го образования.

^ 26. Понятия «инф-ная модель», «инф-ное модел-ние» в школьном курсе инф-ки. Методика обучения этим понятиям.

Предметом изуче­ния инф-ки явл инф-ное моделирование. Тема натурных моделей затрагивается лишь в самом начале, в связи с опр-нием понятия модели и разделением моделей на матери­альные (натурные) и инф-ные. В свою очередь, инфное моделирование делится на моделирование объектов и про­цессов и моделирование знаний. Тема моделирования знаний — тема искусств-го интеллекта, разработка которой в базовом курсе инф-ки пока носит поисковый хар-р. Классификация мо­делей объектов и процессов производится по форме представления: графические, вербальные, табличные, мат-кие и объектно-инф-ные. После­дний тип моделей возник и развивается в компьютерных техноло­гиях: в ООП и современ­ном системном и прикладном ПО. Развитие темы объектного моде­лирования также м\о отнести к поисковому направлению в базовом курсе. Место, которое занимает тема инф-ного моделирова­ния, в различных учебниках сущ-но различается. В целом, в процессе развития школьной инф-ки следует отметить уве­личение веса данной линии в общем содержании курса.

В 1-ом школьном учебнике инф-ки «ОИВТ» ПОД РЕД. Ершова А.П. затрагивается только тема мат-кого моделирования. Во введении отмеча­ется: «Важнейшим средством современного научного исследова­ния явл мат. моделирование физич-их явлений и исследование этих моделей с помощью ЭВМ». Далее говорится о вычис-ном эксперименте. Термины «модель», «моделирование» употребляются как очевидные, без какого-либо пояснения. В учебниках инф-ки второго поколения инф-­ному моделированию уделяется большее внимание. В учебнике А. Г. Кушниренко «ОИВТ» тема моделирования раскрывается в двух ас­пектах. В разделе «Моделирование и вычислительный эксперимент на ЭВМ» рассм-ся тот же подход к мат моде­лированию физических процессов, что и в учебнике А. П. Ершова: метод дискретизации-разбиение обл-ти решения з-чи на конечное число промежутков. В учебнике А. Г. Гейна «ОИВТ» понятие модели явл централь­ным. Это понятие как стержень связывает содержание всего курса в единое целое. В соответствии с авторской концепцией «осн целью курса явл обучение уч-ся решению жиз­ненных задач с помощью ЭВМ» Везде в учеб­нике термин «модель» употр-ся в контексте «модель задачи»- предположения, исходные данные, результаты и связи между ними. Далее описываются этапы разработки мат модели. «Итак, создавая мат модель з-чи, нужно:выделить предположения, на которых будет основана мат модель;опр-ть, что считать исходными данными и результатами; записать мат соотношения, связывающие результаты с исходными данными».

Для решения поставленной з-чи путем исп-ния построенной мат-кой модели применяется ПК. А чтобы м\о было исп-ть компьютер, требуется построить алгоритм и написать программу. Вып-ние программы на ЭВМ приведет к искомому решению. Исп-ние полученной программы и анализ результатов наз-ся вычис-ным экспериментом. Современной тенденцией в развитии школьной инф-ки явл увеличение веса содержательной линии инф-ных технологий. В кач-ве инструментального средства мат моделирования следует исп электр-ные таблицы. Описанная метод-кая схема применяется на протяжении всего учебника к целому ряду задач. Современная концепция базового курса инф-ки ориентирует на широкий подход к теме моделирования. М\о выделить 3 типа задач из области инф-ного моделирования, которые по возрастанию степени сложности для восприятия уч-ся располагаются в таком порядке:

  1. дана инф-ная модель объекта; научиться ее понимать, делать выводы, исп для решения задач;

  2. дано мн-во несистематизированных данных о реальном объекте систематизировать и, т.о. получить инф-ную модель;

3) дан реальный объект построить инф-ную модель, реализовать ее на компьютере, исп-ть для практических целей.

Разговор с уч-ся по данной теме м\о вести в форме беседы.^ Модель — упрощенное подобие реального объекта или процесс Цель моделирования — назначение буду-щей модели. Цель определяет те св-ва объекта-оригинала, кот-ые д\б воспроизведены в модели. Закрепив в сознании уч-ся понимание смысла цепочки «объект модел-ния — цель модел-ния — модель», м\о перейти к разговору об инф-ных моделях. Инф-ная модель это описание объекта модел-ния.Сущ-т различные формы инф-ных моделей: вербальные, графические, мат-кие, табличные. Процесс выделения существенных для моделирования свой-в объекта, связей м\у ними с целью их описания наз системным анализом. Формализация замена реального объекта или процесса его формальным описанием, т. е. его инфной моделью.

Одной из самых распр-ных форм представления инф-ных моделей явл таблицы.

  1. ^ Ист формир-я методики преподав-я инфки. Причины и методологические основания мссового преподав-я инф-ки.

Инф-ка как учебный предмет была введена во все типы средних школ бывшего СССР с 1 сентября 1985 г. Новая учебная дисциплина получила название «ОИВТ». В общеобразовательной школе предмет преподавался в 2 старших классах (тогда это были IX и X кл.). Постепенное проникновение в учебный план об­щеобразовательной школы сведений из области инф-ки нача­лось значительно раньше и начинался этот процесс с опытов по изучению уч-ся элементов программирования и кибернетики. В этом примечательном периоде истории отеч-ного образова­ния выдел-ся несколько фиксированных этапов, характ-щих важные кач-ные накопления в с-ме школьного образования: мировоззренчес­кие, учебно-методические, организационные и т.д. и привели в середине 1980-х гг. к созданию усл, обесп-ших формир-ние и введение в школу сам-ного учебного пред­мета. после появления 1-ых ЭВМ в науч­но-исследовательских учреждениях стали возникать группы уч-ся (нередко разновозрастные) по изучению начал программирова­ния для ЭВМ. Эти первые шаги подтвердили принципиальную осуществи­мость самой идеи обучения школьников программ-нию. Толчком к созданию 1-ых официальных учебных программ по курсу программ-ния, ориентированного на уч-ся средних школ, послужило появление в начале 1960-х гг. школ с мат-кой специализацией, предусматривающих предпрофессиональную подготовку вычислителей-программистов на базе общего среднего образования. Одна из наиболее перспективных содержательно-метод-ких линий развития основ школьной инф-ки получила развитие с начала 1960-х гг. в связи с экспериментами по обучению уч-ся элементам кибернетики. У истоков этого исследовательского направления стоит В. С. Леднев, предприняв­ший с 1961 г. экспериментальное преподавание специально раз­работанного курса по общим основам кибернетики для средней школы .Ему удалось добиться официального включения в середине 1970-х гг. курса «Основы кибернетики» в число факультативных курсов для общеобразо­вательной ср-ней школы.

Совок-ть специф-ких понятий, умений и навыков, опр-щая новый эле­мент общей культуры каждого соврем-го человека и претен­дующая по этой причине на включение в общее школьное образование получила название алгоритмической куль­туры уч-ся. Алгорит­-кая культура уч-ся как совок-ть наиболее общих «допрограммистских» представлений, умений и навыков обесп-т некоторый начальный уровень грамотности уч-ся ,т.е. создает то операционное наполнение, которое, в частности, обслуживает деят-ть уч-ся в рамках учебных дисциплин за пределами «компьютерной» обстановки. Исследования, направленные на выявление общеобразоват-го материала по программ-нию для ср. школы, свя­зывались с пед-кой задачей формир-­ния общеобразовательного предмета по программ-­нию для последующего включения в учебный план массовой школы. К середине 1985 г был одобрен путь,позвол-щий решить задачу фор­мир-ния компьют. грамот-ти молодежи- введение в школу предмета «ОИВТ» как обязательного, срок введения - 1 сен­
тября 1985 г. К мо­менту введения инф-ки в школу (1985) уровень компьютерной подготовки работавших в то время в школе выпус­кников физико-мат-ких факультетов педвузов в массе своей ни в какой мере не соответ-л требованиям преподавания нового курса ОИВТ.Предпринимаемые организационно-методические меры по обеспечению срочной доподготовки учи­телей для преподавания инф-ки и выч-ной техники из числа работающих учителей мат-ки и физики годились лишь как неотложные меры 1 этапа внедрения ОИВТ в школу. Что же касается налаживания регулярной подготовки учи­телей инф-ки то эти меры д\б опираться на основа­тельные научно-методические обоснования и разработки.

  1. ^ Предмет инф-ки как науки, методологии. Становление шк-ой инф-ки, этапы ее развития.

Появление и начальное становление инф-ки как науки относится ко 2-ой половине прошлого века. Область интересов инф-ки - структура и общие св-ва инф-ции, вопросы, связанные с процессами поиска, сбора, хране­ния, преобразования, передачи и исп-ния инф-ции в различных сферах чел-кой деят-ти. После 2 мировой войны получила бурное развитие кибер­нетика как общая наука об управлении и связи в с-мах различ­ной природы — искусств-ных, биол-ских, соц-ных. Подойдем сейчас к вопросу о становлении инф-ки на основе кибернетики с терминологической точки зрения. Предмет инф-ки, как и кибернетики, обр-ся на основе широких областей своих прило­жений, а объект — на основе общих закономерностей, свойствен­ных любым инф-ным процессам в природе и общ-ве. Школьная инф-ка опр-ся как ветвь инф-­ки, заним-ся исследованием и разработкой программного, технического, учебно-методического и организац-ного обес­печения применения ЭВМ в школьном учебном процессе. Программное обеспечение школьной ин­ф-ки поддерживает информационную, управляющую и обу­чающую с-мы средней школы, включает в себя программист­ские средства для проектирования и сопровождения таких сис-м, ориентированные на уч-ся, учителей и работников аппарата управления орга­нами просвещения. В обл-ти технического обеспечения школьная инф-ка имеет своей целью экономически обосновать выбор технических средств для сопровождения учебно-воспитательного процесса школы; опр-ть параметры оборудования типовых школьных кабине­тов вычислительной техники (КВТ); найти оптимальное соотно­шение исп-ния серийных средств и оригинальных разрабо­ток, ориентированных на среднюю школу. Учебно-методическое обеспечение школьной инф-ки со­стоит в разработке учебных программ, методических пособий, учебников по школьному курсу инф-ки, а также по всем школьным предметам, которые могут испытывать методологичес­кое влияние информатики, и по курсам, при преподавании кото­рых планируется использование средств информатики. Проблемы организационного обеспечения, связанного с внедре­нием и поддержанием новой информационной технологии учеб­ного процесса, сложны и многообразны, особенно на первом этапе компьютеризации школьного образования. Один из подходов разграничения инф-ки и кибернетики — отнесе­ние к области информатики исследований информационных тех­нологий только в соц-ных с-мах, а не в любых кибернети­ческих с-мах (т.е. с-мах любой природы: биологических, технических и т.д.). Как считает Д. А. Поспелов, структуру инф-ки в наст время опр-т следующие осн области исследова­ния: теория алгоритмов (формальные модели алгоритмов.);логические модели (дедуктивные системы, сложность выво­да, нетрадиционные исчисления: индуктивный и дедуктивный вывод; БД (структуры данных, поиск ответов на запросы); искусственный интеллект (представление знаний, вывод на
знаниях, обучение, экспертные системы и т.п.);бионика (математические модели в биологии);распознавание образов и обработка зрительных сцен (стати­
стические методы распознавания; инженерия математического обеспечения (языки программи­
рования);теория компьютеров и вычислительных сетей (архитектурные решения); числовые и символьные вычисления (компьютерно-ориенти­рованные методы вычислений); нейроматематика и нейросистемы (теория формальных ней­ронных сетей, исп-ние нейронных сетей для обучения,
нейрокомпьютеры и т.п.);исп-ние ПК в замкнутых с-мах (модели
реального времени).Структура предметной области «Инф-ка»: теоретичес­кая инф-ка, средства информатизации, информационные тех­нологии, соц-ная инф-ка. На процессе формирования школьного учебного пред­мета инф-ки сказывается чрезвычайно малая временная ди­станция м\у возникновением инф-ки как сам-­ной отрасли науки и включением в практику массовой общеобразовательной школы соответствующего ей нового учебного предмета — около 10—15 лет. Школьный учебный предмет инф-ки не м\т включать всего того многообразия сведений, которые составляют содержа­ние активно развивающейся науки инф-ки. В то же время школьный предмет, выполняя общеобразовательные функции, д\н отражать в себе наиболее общезначимые, фундаменталь­ные понятия и сведения, раскрывающие существо науки, воору­жать уч-ся знаниями, умениями, навыками, необх-ми для изучения основ др наук в школе, а также подготавливаю­щими молодых людей к будущей практической деят-ти и жизни в современном инф-ном об-ве.


Реклама:





Скачать файл (55.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru