Марийский государственный педагогический
институт им. Н.К. Крупской.
кафедра алгебры и геометрии
Методика
изложения темы
“Введение в информатику”.
творческая работа
Выполнила: выпускница ФМФ Голомидова Т.В. |
|
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры алгебры и геометрии Гусарова Г.П. |
|
г. Йошкар-Ола, 1998
Тема “Введение в информатику”
представляет, по-моему, особый интерес, т.к. именно на первых уроках мы должны заинтересовать школьников новым учебным предметом. Методическая система обучения информатике претерпевает в настоящее время существенные изменения. Если вначале курс учебной информатики был ориентирован на изучение алгоритмов, программирования и информационных технологий, то теперь важнейшим моментом становится формирование мировоззрения, основанного на системно-информационном подходе. Требуется создание развернутой методики, центральной проблемой которой является формирование системно-информационной картины мира. Именно тема “Введение в информатику” позволяет как нельзя лучше рассказать об информации, как об одном основополагающем понятии современной научной картины мира, т.е. сформировать основы научного мировоззрения, что относится к первой педагогической функции образовательной области информатики.
В обязательный минимум содержания образования по информатике
по темам “Информация и информационные процессы” и ”Представление информации” входит:
-Понятие информации. Информационная деятельность человека. Информационные процессы: получение, передача, преобразование и использование информации. Единство информационных процессов в живой природе, обществе и технике.
-Язык как способ представления информации. Кодирование. Двоичная система счисления. Количество и единицы измерения информации. Хранение и передача информации и ее носители.
Я рассмотрела три учебника: Каймина, Кушнеренко и Ершова. На мой взгляд, ни один учебник не содержит обязательный минимум. Самый ранний - это учебник Ершова, в нем очень хорошо рассматривается роль ЭВМ в современном обществе, но думаю, при изложении этой темы данный учебник можно не использовать. У Каймина под тему “Введение в информатику” отведена целая глава, для рассмотрения порекомендовала бы первые три параграфа: Информация и мы; Информация и ее виды; Количество информации. Этот учебник используется и в методике “Пермская версия, которую подробнее рассмотрим чуть позже. У Кушнеренко мне понравилось то, что в §1 “Информация” есть пункт “Вещество, энергия, информация - важнейшие сущности нашего мира”, кроме того: информация и информационные процессы; информация в истории общества; двоичное кодирование информации, бит, байт; единицы измерения информации и т.д. в этом учебнике все перечисленное дается довольно кратко.
В журнале “Информатика и образование” приводится базовый курс основ информатики и ВТ “Пермская версия”
, мне понравилась методика, поэтому предлагаю ознакомиться подробнее.
Программа предназначена для 8-9 классов общеобразовательных средних школ. В итог первого года обучения по этой программе входит знание о роли информации в окружающем мире и компьютерной информации. Построение курса исходит из трех принципов, которые основываются на трех понятиях : информация - ЭВМ - алгоритм. Видим, что понятие информации - стержень всего курса. До появления ЭВМ информационная деятельность была сугубо человеческой функцией. Поэтому отправным методическим моментом к изучению информатики должен стать разбор информационной функции человека. Отсюда знакомство с устройством и работой компьютера должно исходить из следующих позиций: по своему назначению ЭВМ - это универсальный инструмент для работы информацией; по принципу своего устройства ЭВМ - это модель информационной функции человека. Дан тематический план по программе из расчета 34 часа в год (1 урок в неделю, по стандарту 2 урока в неделю).
Фрагмент плана:
| № | Тема | Содержание (8 класс) | Количество часов |
1 |
Введение в предмет ОИВТ | Место информатики в научном мировоззрении. Основные темы курса ОИВТ. История развития ВТ. | 1 |
| 2 | Человек и информация | Сущность информационной функции человека. Обмен информацией, хранение и обработка информации человеком. | 1-2 |
| 3 | Как измерить информацию | Субъективный и объективный подходы к измерению информации. Единицы количества информации. Скорость передачи информации. | 1-2 |
По-моему, 3-5 часов на тему “Введение в информатику” вполне хватит.
Содержание урока по первой теме: Место информатики в системе научного мировоззрения. Кибернетическая точка зрения на информацию как научную абстракцию. Традиционный взгляд на информацию. Информатика как наука о способах представления, хранения и переработки информации. ЭВМ как инструмент информационной деятельности человека. Краткая история возникновения и развития ВТ. Основные объекты изучения ОИВТ.
На первом занятии важно показать какое место занимает информация
в жизни людей, что в наш век информационного бума успех сопутствует тому, кто владеет информацией. Нужно подбирать яркие примеры. Можно рассказать об информационных системах и какую важную роль для функционирования систем играет управление, а суть управления заключается в том, что на основе информации вырабатывается управляющее воздействие. Очень может помочь лекция Г.П. Гусаровой “Общая характеристика образовательной области «Информатика»” и книга Вершинина О.Е. “За страницами учебника информатики”. Урок проводится в форме лекции-беседы.
Тема 2. На первом уроке следует провести беседу на тему “Информация вокруг нас”. Нужно обсудить примеры информационной деятельности человека в быту, в учебе, на производстве, обратить внимание на инструментальные средства, которыми пользуется человек в этой деятельности.
На втором уроке идет формальное обсуждение темы “Человек и информация” по предлагаемой методической схеме .
Информация - фундаментальное понятие, поэтому определить его исчерпывающим образом через какие-то более простые понятия невозможно. Каждый вариант определения информации обладает некоторой неполнотой. Предлагается одна из возможных методических схем раскрытия понятия информации. Изложение ведется в тезисной форме. Учителю следует проиллюстрировать этот материал примерами.
Информация - предмет интеллектуальной деятельности человека, продукт этой деятельности. Иначе говоря, с позиции конкретного человека, информация - это его знания.
Знания можно разделить на две категории: знание фактов и зна
· Москва - столица России;
· сумма углов треугольника равна 180 градусам.
Примеры знания правил: я знаю как
· добраться от Перми до Москвы;
· перемножить две простые дроби.
Какие действия человек выполняет с информацией ? Их три: обмен, хранение, обработка.
Обмен содержит два момента: прием информации и передача информации. Следует пояснить, в каких формах могут происходить прием и передача информации. Точно также нужно подробнее рассказать про хранение и обработку информации.
Эти и другие положения иллюстрируются схемой, приведенной на рис.1. Удобно подготовить эту схему на плакате и рассказывать материал, ссылаясь на нее. При объяснении схему следует иллюстрировать примерами. При опросе ученики могут пояснять отдельные узлы и связи схемы. Учитель должен ясно понимать, что любое схематическое описание какой-либо стороны человеческой деятельности является неполным, модельным. Однако наиболее существенные моменты информационной функции человека эта схема отражает.
В дальнейшем данная схема послужит отправной точкой для раскрытия принципов организации и функционирования ЭВМ.
Тема 3. На первом уроке обсуждается субъективный подход к определению информационности сообщения. Количественная мера информации. Алфавитный подход.
Второй урок посвящен таким вопросам как передача информации, скорость передачи информации. Обсуждение пройденного материала в форме ответов на контрольные вопросы и выполнения заданий.
Примерное изложение темы “Как измерить информацию?”
Уже было сказано, что в окружающем нас мире есть три глобальные субстанции: вещество, энергия, информация. Всем известны меры, которые применяются для измерения количества вещества и энергии. Интерес представляет определение единицы измерения количества вещества. К определению меры информации может быть два подхода: субъективный и объективный. Субъективный подход связан с данным выше определением информации по отношению к человеку: как знаний человека. Информация может быть разных видов и имеет вполне определенные свойства, которые приводятся почти во всех учебниках информатики.
В теории информации существует следующее определение: сообщение, уменьшающее неопределенность знаний в два раза несет один бит информации. Бит - название единицы информации.
Сообщение о том, что произошло одно из двух равновесных событий, несет 1 бит информации. Например, играя в “орлянку” , каждый раз после падения монеты на пол мы получаем 1 бит информации (орел или решка).
Если N- общее количество равновероятных событий, то сообщение о том, что произошло одно из них, несет Х бит информации. Значение Х определяется из уравнения
2Х
= N, Х=log2
N.
В технических устройствах хранение, передача и обработка информации производятся и использованием алфавитов, содержащих два различных знака. С математической точки зрения эти знаки можно отождествить с 0 и 1. Слово бит
происходит от сокращения английского слова binary digit - двоичный знак. Алфавит из двух символов называют двоичным. Тут можно рассказать о двоичном кодировании информации.
Эта методика предназначена для преподавания в классах, где у детей достаточно высокий уровень знаний. Может быть стоит дополнить эту методику двоичным кодированием. Хотя следует оговориться, что если полностью давать уроки по методике “Пермская версия”, а не только тему “Введение в информатику”, то в этой методике двоичная арифметика дается в теме “Как работает компьютер” на втором году обучения.
После каждой темы приведены контрольные вопросы и задания, что тоже очень удобно.
В классах, где у учеников знания послабее, в классах выравнивания лучше ограничиться общими сведениями, закрепляя их на примерах.
Для одаренных учащихся можно выбрать по какой-нибудь теме доклад.
При изложении материала в основном используют метод беседы; обобщения, абстрагирования, конкретизации; сравнения и аналогии.
Учителя информатики по-разному подходят к изложению темы “Введение в информатику”. Остановимся на опыте работы учителя информатики высшей категории средней школы №11 Кондратьевой Ольги Григорьевны. На изучение данной темы отводится 2 часа. Учитель ставит перед собой целью ввести понятие информатики как науки и информации, как одного из основных понятий этой науки. Выделяет три базовых понятия информатики: информация - алгоритм - компьютер; и приводит схему:
ИНФОРМАТИКА
информатика
компьютер
алгоритм
Большое внимание уделяется свойствам и видам информации. На примерах раскрывается ее значимость.
В кабинете информатики средней школы №9 развитие понятия информации, пути ее передачи очень подробно и наглядно представлены на стендах, которые удачно дополняют оформление кабинета.
Приведу вопросы, на которые должны смочь ответить учащиеся, если выберут среди выпускных экзаменов информатику.
Билеты выпускного экзамена по информатике
(базовый курс):
Билет №7. Вопрос1
. Информационные процессы в природе, обществе, технике. Информационная деятельность человека.
Билет №8. Вопрос1
. Информация и управление. Замкнутые и разомкнутые системы управления, назначение обратной связи.
Билет №18. Вопрос2
. Решение задачи на определение объема информации, преобразование единиц измерения количества информации.
Билет №19
. Вопрос1
. Передача информации. Организация и структура телекоммуникационных компьютерных сетей.
Для школ, где после базового курса (8-9 класс) изучение информатики продолжается в 10-11 классах в билетах добавляются следующие вопросы:
Билет №12. Вопрос2
. Информация. Вероятностный подход к измерению количества информации.
Билет №19. Вопрос2
. Информатизация общества. Основные этапы развития вычислительной техники.
В заключение еще раз обращаю внимание учителей на то, что после изучения данной темы учащиеся должны быть подготовленными к работе с информацией, должны понимать огромное значение информации в жизни людей.
Литература.
1. Ершов А.П., Монахов В.М. и др. Основы информатики и вычислительной техники: Проб. учеб. пособие для сред. учеб. заведений. В 2-х ч. Ч. 1. -М.: Просвещение, 1985. - 96 с.
2. Каймин В.А., Щеголев А.Г., Ерохина Е.А., Федюшин Д.О. Основы информатики и вычислительной техники. -М.: Просвещение, 1989.
3. Кушниренко А.Г., Лебедев Г.В., Сворень Р.А. Основы информатики и вычислительной техники: Проб. учеб. для сред. учеб. заведений. - М.: Просвещение, 1990. - 224 с.
4. Вершинин О.Е. За страницами учебника информатики: Кн. Для учащихся 10-11 кл. сред. шк. - М.: Просвещение, 1991. -352 с.
5. Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Базовый курс ОИВТ: “Пермская версия” (часть1) //ИНФО. - № 5. -1994. -С.3-8.
6. Семакин И.Г. Базовый курс ОИВТ: “Пермская версия” (часть2) //ИНФО. - № 5. -1994. -С.9-19.
7. Обязательный минимум содержания образования по информатике. //ИНФО. - № 6. -1997. -С.3-4.
8. Билеты выпускного экзамена по информатике. //ИНФО. - № 1. -1998. -С.13-16.