Понятия в школьном курсе информатики

Обновлено: 05.07.2024

Одно из самых распространенных определений информатики можно найти в школьных учебниках по информатике, доступное для понимания учащимися выглядит так: “Информатика - наука, изучающая процессы сбора, передачи, переработки, хранения с использованием компьютеров.

Термин “информатика” происходит от двух ИНФОРМация и и автоМАТИКА, что явно указывает на связь информатики с автоматическими способами обработки информации. Поэтому импонирует определение, которое можно написать в виде формулы (О.М.Белоцерковскйй, А.А.Дородницын)

Информатика = НаrdWaге + SoftWare + ВгаnWаге.

НаrdWaге означает ту часть дисциплины, которая соответствует аппаратной части или аппаратной ветви информатики, SoftWare -программной ее ветви, а ВгаnWаге— алгоритмической, (bгаin — мозг). В этой триаде‚ центральное место отводится последней части информатики, поскольку именно она пронизывает все остальные, делает науку информатику самодостаточной для своего развития и эволюции.

Школьная информатика определяется как ветвь информатики, занимающаяся исследованием и разработкой программного, технического, учебно-методического и организационного обеспечения применения ЭВМ в школьном учебном процессе. Программное (или математическое) обеспечение школьной информатики поддерживает информационную, управляющую и обучающую системы средней школы, включает в себя программистские средства для проектирования и сопровождения таких систем, а также средства общения с ними, ориентированные на школьников, учителей и работников аппарата управления органами просвещения.

В области технического обеспечения школьная информатика имеет своей целью экономически обосновать выбор технических средств для сопровождения учебно-воспитательного процесса школы; определить параметры оборудования типовых школьных кабинетов вычислительной техники (КВТ); найти оптимальное соотношение использования серийных средств и оригинальных разработок, ориентированных на среднюю школу.

Учебно-методическое обеспечение школьной информатики состоит в разработке учебных программ, методических пособий, учебников по школьному курсу информатики, а также по всем школьным предметам, которые могут испытывать методологическое влияние информатики, и по курсам, при преподавании которых планируется использование средств информатики.

Основные содержательные линии(разделы):

1) линия информации и информационных процессов;

2) линия представления информации;

3) линия компьютера;

4) линия формализации и моделирования;

5) линия алгоритмизации и программирования;

6) линия информационных технологий.
Цели являются прогнозируемыми результатами обучения. Результаты при изучении информатики могут иметь различные качественные уровни. Наиболее распространены понятия:

Проводя параллель с обычной грамотностью, под компьютерной грамотностью можно понимать умение считать, читать, писать, рисовать, искать информацию с помощью ЭВМ. Признак высокой, сформировавшейся грамотности — самостоятельность и эффективность работы с применением ЭВМ. Это первая характеристика качества обучения школьника.

• понятие об алгоритме, его свойствах, средствах и методах описания алгоритмов, программе как форме представления алгоритма для ЭВМ; основы программирования на одном из языков программирования;

• практические навыки обращения с ЭВМ;

• принцип действия и устройство ЭВМ и ее основных элементов;

3. Представление об устройстве и принципах действия ЭВМ. В этом компоненте компьютерной грамотности выделяются две основные составляющие:
а) структура ПК и функции его основных устройств;
б) физические основы и принципы действия основных элементов компьютера.
Этот компонент имеет важнейшее мировоззренческое значение, хотя и труден для освоения учащимися.

4. Представления об областях применения и возможностях ЭВМ, социальных последствиях компьютеризации. Формирование этого компонента компьютерной грамотности также не является задачей исключительно курса информатики и выходит за его пределы. Сферы применения и роль ЭВМ в повышении эффективности труда целесообразно раскрывать учащимся в процессе практического использования компьютера для решения различных задач в ряде учебных предметов.

Нетрудно заметить, что даже при сохранении всех компонентов компьютерной грамотности усиленное акцентирование внимания на том или ином из них может приводить к существенному изменению конечной цели преподавания предмета информатики. Если, к примеру, начнет доминировать компонент общение, то курс становится преимущественно пользовательским, нацеленным, в частности, на освоение компьютерных технологий. При доминирующей компоненте программирование цели курса сведутся к подготовке программистов и т.д.
2. Этапы развития основных подходов к изучению информатики в школе

• Первый этап (1— VI Кл.) — пропедевтический.На этом этапе происходит первоначальное знакомство школьников с компьютером, формируются первые элементы информационной культуры в процессе использования учебных игровых программ, простейших компьютерных тренажеров и т.д. на уроках математики, русского языка и других предметов.

• Второй этап (VII - IХ кл.) — базовый курс,обеспечивающий обязательный общеобразовательный минимум подготовки школьников по информатике. Он направлен на овладение школьниками методами и средствами информационной технологии решения задач, формирование навыков сознательного и рационального использования компьютера в своей учебной, а затем профессиональной деятельности.

• Третий этап (Х— ХI кл.) — продолжение образования в области информатики как профильного обучения,дифференцированного по объему и содержанию в зависимости от интересов и направленности до профессиональной подготовки школьников.

- I этап (1985-1990гг.) – становление линии алгоритмизации в курсах информатики для младших школьников как отражение логики первого курса ОИВТ для старшей школы

- II этап (1990-1995гг.) – ориентация на развитие личности и мышления младших школьников как результат поисков собственного содержания в процессе становления непрерывного курса школьной информатики

- III этап (1995-2000гг.) – реализация системно-информационного подхода в изучении теоретических аспектов информатики учащимися 1-7 классов

- IV этап (2000-2004гг.) – целенаправленный отбор теоретических знаний и практических умений общеобразовательной направленности в процессе эксперимента по совершенствования структуры и содержания общего образования.

Современные направления:

- Изучение информатики и ИКТ в рамках модуля интегрированного курса или самостоятельного учебного предмета (факультатива)

- Применение педагогических технологий на базе средств ИКТ при изучении различных предметов

- Использование средств ИКТ во внеклассной работе.

Информатика = НаrdWaге + SoftWare + ВгаnWаге.

Основные содержательные линии(разделы):

1) линия информации и информационных процессов;

2) линия представления информации;

3) линия компьютера;

4) линия формализации и моделирования;

5) линия алгоритмизации и программирования;

• практические навыки обращения с ЭВМ;

• принцип действия и устройство ЭВМ и ее основных элементов;

Современные направления:

- Применение педагогических технологий на базе средств ИКТ при изучении различных предметов

Согласно стандарту по информатике: для всего школьного курса ключевыми понятиями являются : информация, единицы измерения информации, носитель информации, знак, символ, модель, код и др. Однако простым изучением этих понятий учителю нельзя ограничиваться – необходимо показывать и изучать элементарные действия с ними – такие как обобщение, ограничение, выделение существенных признаков у понятий, запоминание и др.

В наиболее общем случае процесс формирования понятий у учащихся осуществляется по схеме: предметы и связанные с ними ощущения восприятие представление понятие определении систематизация и классификация. Данная схема очень абстрактна и требует уточнений. Понятие связано с классами объектов, которые оно охватывает — объем понятия — и с перечнем тех свойств (существенных и несущественных), которыми обладают объекты данного класса – содержание понятия. Существенные свойства – это такая совокупность необходимых свойств, которыми должны обладать все объекты данного класса. Именно на этапе представления у учащихся формируется система этих свойств.

Формирование основных понятий курса информатики является достаточно длительным процессом, особенностью которого является постоянное обращение к ранее изученному материалу. Такая цикличность в обучении основным понятиям, возвращение к ним каждый раз на новой, более высокой ступени познания, позволяет достигнуть надежного усвоения их смысла и содержания. При этом учителю следует всегда иметь в виду главные цели изучения информатики – это общеобразовательные, развивающие и практические. Достижению этих целей будет способствовать следование следующим методическим принципам.(Электронный учебник для студентов педагогических специальностей вузов, Саратов, 2008 год)

2) Принцип параллельности в освоении фундаментальной и практической составляющих курса. Реализация этого принципа означает, что необходимо параллельно и одновременно изучать как фундаментальные, основные понятия, так и те понятия, которые составляют содержание практического компонента курса информатики. Также при изучении информационно-коммуникационных технологий в содержании обучения должна обязательно присутствовать и система фундаментальных понятий.

3) Принцип самообучения и взаимообучения учащихся. Информатика является молодой и быстроразвивающейся наукой. Особенно быстро развиваются информационные технологии. Поэтому человеку, работающему на компьютере, приходится постоянно учиться как новым средствам, приёмам работы и технологиям, так и новым понятиям. Следовательно, необходимо обучать учащихся методике самообучения и взаимообучения. При этом следует учить пользоваться справочной литературой, быстро находить в ней нужную информацию, пользоваться встроенными в программы электронными справочными системами. Отдельно стоит задача обучения пользоваться справочными ресурсами Интернет.

Разумеется, перечисленные принципы не отвергают общедидактические принципы, установленные педагогической наукой ещё со времён Коменского, они лишь их дополняют применительно к изучению нового учебного предмета, каким является информатика.

Возвращаясь к процессу формирования понятий, выделим следующие методические требования и рекомендации. Начальным этапом формирования понятий является мотивация. Цель данного этапа – подчеркнуть важность и значимость изучения того или иного понятия. Второй этап – выявление существенных признаков (свойств) понятия, которые входят в определение этого понятия. На этапе усвоения определения понятия каждых существенный признак становится объектом изучения. Важно научить детей выделять из всех признаков именно существенные. Это необходимо для полного понимания и усвоения определения понятия.

На следующем этапе идет использование понятия на практике в конкретных ситуациях. На данном этапе учитель может четко определить насколько данное определение понятно ученикам, а если возникли трудности, то найдет их источник.

6. Базовый курс школьной информатики

Разделы данного курса и содержательно-методические линии представлены в рисунке.

ЛИНИЯ ИНФОРМАЦИИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

Ключевыми вопросами данной содержательной линии являются:

1.1 Методические проблемы определения информации

1.1.1Подходы к раскрытию темы в учебной литературе

В учебниках третьего поколения следующая ситуация. В учебнике А. Г. Гейна и др. на протяжении четырех глав (из шести) вообще обходятся без какого-либо определения информации. В 5-й главе практически повторяется определение из книги второго поколения.

В учебнике И.Г. Семакина и др. раскрываются два подхода к понятию информации. Первый можно назвать субъективным подходом, при котором информация рассматривается с точки зрения ее роли в жизни и деятельности человека. С этой позиции информация — это знания, сведения, которыми обладает человек, которые он получает из окружающего мира.

Второй подход можно назвать кибернетическим, поскольку развитие он получил в кибернетике. Именно этот подход позволяет создавать машины, работающие с информацией. С этой точки зрения информация — это содержание последовательностей символов (сигналов) из некоторого алфавита. В таком случае все виды информационных процессов (хранение, передача, обработка) сводятся к действиям над символами, что и происходит в технических информационных системах.

1.1.2. Методические рекомендации по изучению темы

• Чем является информация для человека.

• Декларативные и процедурные знания (информация).

• Кибернетический подход к информации.

• Роль органов чувств человека в процессе восприятия им информации.

Таким образом, учитель вместе с учениками приходит к определению: информация для человека — это знания, которые он получает из различных источников. Далее на многочисленных известных детям примерах следует закрепить это определение.

Учитель должен хорошо понимать пропедевтическое значение обсуждения данных вопросов для будущего знакомства учеников с устройством и работой компьютера.

Кибернетический подход. Между информатикой и кибернетикой существует тесная связь. Основал кибернетику в конце 1940-х гг. американский ученый Норберт Винер. Можно сказать, что кибернетика породила современную информатику, выполнила роль одного из ее источников. Сейчас кибернетика входит в информатику как составная часть.

Кибернетику определяют как науку об общих свойствах процессов управления в живых и неживых системах.

Информация между кибернетическими системами передается в виде некоторых последовательностей сигналов. Выходные сигналы одних участников обмена являются входными для других.

С точки зрения кибернетики, информацией является содержание передаваемых сигнальных последовательностей.

1.2. Подходы к измерению информации

1.2..1 Подходы к раскрытию темы в учебной литературе

Проблема измерения информации напрямую связана с проблемой определения информации, поскольку сначала надо уяснить, ЧТО собираемся измерять, а потом уже — КАК это делать какие единицы использовать.

. студентам рассмотреть разные подходы. Результаты – в таблицу

1.2.2 Методические рекомендации по изучению темы

Содержательный подход к измерению информации

• Единица измерения информации.

Для определения количества информации нужно ввести единицу измерения информации. В рамках содержательного подхода такая единица должна быть мерой пополнения знаний субъекта; иначе можно еще сказать так: мерой уменьшения степени его незнания.

Кибернетический (алфавитный) подход к измерению информации

• Что такое алфавит, мощность алфавита.

• Что такое информационный вес символа в алфавите.

• Как измерить информационный объем текста с алфавитной точки зрения.

• Что такое байт, килобайт, мегабайт, гигабайт.

• Скорость информационного потока и пропускная способность канала.

Алфавитный подход — это единственный способ измерения информации, который может применяться по отношению к информации, циркулирующей в информационной технике, в компьютерах.

Опорным в этой теме является понятие алфавита. Алфавит — это конечное множество символов, используемых для представления информации. Число символов в алфавите называется мощностью алфавита (термин взят из математической теории множеств). В основном содержании базового курса алфавитный подход рассматривается лишь с позиции равновероятного приближения. Это значит, что допускается предположение о том, что вероятности появления всех символов алфавита в любой позиции в тексте одинаковы. Разумеется, это не соответствует реальности и является упрощающим предположением.

Минимальная мощность алфавита, пригодного для передачи информации, равна 2. Такой алфавит называется двоичным алфавитом. Информационный вес символа в двоичном алфавите легко определить. Поскольку 2i = 2, то i = 1 бит. Итак, один символ двоичного алфавита несет 1 бит информации. С этим обстоятельством ученики снова встретятся, когда будут знакомиться с алфавитом внутреннего языка компьютера — языка двоичного кодирования.

Бит — основная единица измерения информации. Кроме нее используются и другие единицы. Следует обратить внимание учеников на то, что в любой метрической системе существуют единицы основные (эталонные) и производные от них. Например, основная физическая единица длины — метр. Но существуют миллиметр, сантиметр, километр. Расстояния разного размера удобно выражать через разные единицы. Так же обстоит дело и с измерением информации. 1 бит — это исходная единица. Следующая по величине единица — байт. Байт вводится как информационный вес символа из алфавита мощностью 256. Поскольку 256 = 28, т0 1 байт = 8 бит.

Компьютер для внешнего представления текстов и другой символьной информации использует алфавит мощностью 256 (во внутреннем предъявлении любая информация в компьютере кодируется в двоичном алфавите).

1.3. Процесс хранения информации

• Основные свойства хранилищ информации.

С хранением информации связаны следующие понятия: носитель информации (память), внутренняя память, внешняя память, хранилище информации.

Все прочие виды носителей информации можно назвать внешними (по отношению к человеку). Виды этих носителей менялись со временем: в древности были камень, дерево, папирус, кожа и пр. Во II в. нашей эры в Китае была изобретена бумага. Однако до Европы она дошла лишь в XI в. С тех пор бумага является основным внешним носителем информации. Развитие информационной техники привело к созданию магнитных, оптических и других современных видов носителей информации

Хранилище информации — это определенным образом организованная информация на внешних носителях, предназначенная для длительного хранения и постоянного использования. Примерами хранилищ являются архивы документов, библиотеки, справочники, картотеки. Основной информационной единицей хранилища является определенный физический документ: анкета, книга, дело, досье, отчет и пр. Под организацией хранилища понимается наличие определенной структуры, т.е. упорядоченность, классификация хранимых документов. Такая организация необходима для удобства ведения хранилища: пополнения новыми документами, удаления ненужных, поиска информации и пр.

Знания, сохраненные в памяти человека, можно рассматривать как внутреннее хранилище информации, однако его организацию нам понять трудно. Основное свойство человеческой памяти — быстрота, оперативность воспроизведения хранящейся в ней информации. Но, по сравнению с внешними хранилищами, человеческая память менее надежна. Человеку свойственно забывать информацию. Хотя психологи утверждают, что из памяти человека ничего не исчезает, тем не менее способность к воспроизведению некоторых знаний довольно часто теряется человеком. Именно для более надежного хранения человек использует внешние носители, организует хранилища. Впрочем, известен исторический феномен в этом отношении: у народа древних инков не было письменности. Все свои знания они хранили в собственной памяти. С нашей точки зрения в этом случае трудно объяснить возможность достижения высокого уровня цивилизации инков.

Основные свойства хранилища информации: объем хранимой информации, надежность хранения, время доступа (т.е. время поиска нужных сведений), наличие защиты информации.

Информацию, хранимую на устройствах компьютерной памяти, принято называть данными. Для описания хранения данных в компьютере используются те же понятия: носитель, хранилище данных, организация данных, время доступа, защита данных. Организованные хранилища данных на устройствах внешней памяти компьютера принято называть базами и банками данных.

1.4. Процесс обработки информации

• Общая схема процесса обработки информации.

• Постановка задачи обработки.

• Типовые задачи обработки информации.

Любой вариант процесса обработки информации происходит по следующей схеме

Научный руководитель : Дурноглазов Е.Е.
заведующий кафедрой
информатизации образования
доцент, к.п.н.

Глава 1. Роль понятий в процессе обучения.

Определение понятия.
Характеристики понятия
Значение формирования у обучающихся научных понятий

Глава 2. Файловая система. Основные понятия.

2.1 Файловая система – хранилище программ и данных ПК.

2.2 Файл. Общие сведения.

2.3 Каталог. Общие сведения.

2.4 Спецификация файла.

Широкое применение компьютеров во всех сферах общественной деятельности с особой остротой ставит вопрос об овладении компьютерной грамотностью всеми членами нашего общества. Компьютерная грамотность становится сейчас составной частью общечеловеческой культуры. В настоящее время школы и ПУ оснащены компьютерами, которые используются при изучении не только курсов информатики и ИКТ, но и других общеобразовательных, общетехнических и специальных учебных дисциплин. Действительно, сфера компьютерной грамотности выходит за рамки одного учебного курса. Обучающиеся должны научиться с помощью компьютера решать разнообразные задачи – и не только учебные, но и производственные. Поэтому в настоящее время одной из основных задач школьного курса информатики и ИКТ является подготовка пользователя персонального компьютера.

Для повышения качества обучения необходимо совершенствование методики формирования научных понятий. При формировании понятий следует обратить внимание на их содержание и объём. Содержание любого понятия раскрывается системой взаимосвязанных существенных признаков, объём его определяется числом объектов, на которых раскрывается понятие. Содержание и объём находятся во внутреннем единстве. Отсюда следует, что каждое основное понятие должно иметь оптимальное число существенных признаков, систематически раскрываемых на достаточном числе примеров в процессе преподавания информатики.

В совершенствовании методики изучения основных понятий большое значение имеет вопрос систематического анализа ошибок, которые допускают обучающиеся. Анализ позволил установить, что больше всего обучающиеся допускают ошибки следующих типов: смешивают понятия, перенося признаки одного понятия на другое, что приводит к логическим ошибкам; опускают существенные признаки понятий; затрудняются в переносе знаний на новые факты (применение знаний в новой ситуации); недостаточно используют теорию для объяснения новых фактов; затрудняются устанавливать логические связи между признаками отдельных понятий и связи между отдельными понятиями.

Можно отметить следующие причины ошибок: отсутствие полноты раскрытия некоторых понятий; недостаточное использование упражнений; отсутствие систематического развития некоторых понятий в процессе преподавания; слабое закрепление понятий; недостаточное использование логических приёмов, особенно систематизации и обобщения знаний, неумение выделять главное.

Однако недостаточно выявить ошибки и причины их появления. Важно найти пути предотвращения этих ошибок, разработать предложения по усовершенствованию методики формирования и развития понятий.

Я не ставлю перед собой задачу всестороннего освещения всех методических вопросов, связанных с преподаванием информатики. Задача данной работы вычленить основные понятия предложенной темы, рассмотреть их в развитии и предложить свою методику формирования понятий.

Речь пойдёт о таких понятиях, как накопитель (магнитный диск), каталог, файл, имя файла, дерево каталога, путь, текущий каталог.

Глава 1. Роль понятий в процессе обучения.

1.1 Понятие как логическая категория.

Для совершенствования содержания образования необходимо предельно чётко излагать основные понятия, для этого необходимо чётко представлять, что такое понятие, знать основные характеристики, устанавливать связи и отношения данного понятия с другими понятиями.

Что такое понятие? Вопрос кажется понятным, так как в повседневной жизни, в практической работе и в процессе обучения все мы оперируем тем или иным термином, не задумываясь над его содержанием. В действительности вопрос о сущности понятий очень сложный. Нет единого мнения среди философов, психологов и логиков по вопросу о том, что такое понятие. Известно множество попыток дать определения понятия.

Основные характеристики понятия:

Содержание понятия.
Объём понятия.
Связи и отношения данного понятия с другими понятиями.

Учителю эти характеристики нужно хорошо знать, чтобы судить как оно усвоено, каким оно должно быть.

Под объёмом понятия понимают количество объектов, охватываемых данным понятием. По объёму понятия подразделяются на единичные, общие и категории.

Единичными называют понятия, объём которых равен единице. Например, текущий каталог.

Понятия, объём которых больше единицы, называют общими. Например, дерево каталога.

Отношения между понятиями есть, прежде всего, отношение их по таким характеристикам, как содержание и объём. С учётом этих характеристик и их взаимосвязи различают родовые и видовые понятия. Объём родового понятия включает объём нескольких понятий меньшей степени общности.

Значение формирования у обучающиеся научных понятий.

Формирование у школьников системы научных понятий – один из важных элементов овладения ими системой научных знаний. Каждый учебный предмет включает систему взаимосвязанных основных научных понятий, от усвоения которых обучающимися зависит качество из знаний по предмету в целом.

Овладение понятиями связано с активной мыслительной деятельностью обучающихся, выполнением таких мыслительных операций, как анализ и синтез, сравнение и сопоставление, абстрагирование и обобщение.

Усвоение обучающимися научных понятий во многом определяется тем, в какой степени учитель владеет знанием особенностей процесса усвоения понятий обучающимися, трудностей, возникающих у них при овладении понятиями, условий, способствующих лучшему их усвоению.

Сущность процесса усвоения понятий заключается в усвоении содержания понятия, его объёма, существенных связей и отношений данного понятия с другими понятиями системы. Овладение понятием предполагает ещё и овладение умением оперировать им в решении разнообразных задач познавательного и практического характера.

В процессе усвоения научных понятий перед обучающимися возникает ряд трудностей, обусловленных различными факторами. Анализ этих трудностей и выявление факторов (причин), их обусловивших, а также изучение наиболее эффективных способов их преодоления имеет важное теоретическое и практическое значение.

Трудности, возникающие перед обучающимися в процессе усвоения понятий, имеют различный характер. Одни из них обусловлены сложной природой и диалектической противоречивостью понятия как формы мышления и дидактической противоречивостью содержания понятия, другие – несовпадением житейских представлений с содержанием соответствующих научных понятий, третьи – недостатками существующих учебных планов, программ, учебников и общепринятой методики формирования понятий.

Для решения вопроса о выборе оптимального способа формирования того или иного понятия необходимо знать различные способы, их достоинства и недостатки, условия успешного применения.

Необходимо знать особенности самого процесса понятий. Только при этом условии учитель может полнее осознанно и уверенно произвести отбор наиболее эффективного способа формирования для каждого отдельного понятия или класса понятий.

Таким образом, обобщив теоретические рассуждения, можно сделать вывод, что чрезвычайно важную роль в процессе познания играет формирование новых понятий. Такие понятия фиксируют познанное и являются ступенями, позволяющими двигаться дальше. Представим себе, что в доказательствах геометрических утверждений нельзя пользоваться ранее выведенными теоремами, а рассуждения нужно доводить до аксиом. Видимо, геометрия просто не могла бы существовать в таких условиях. А уж про размер школьного учебника (если бы геометрию всё-таки изучали) и подумать страшно. И в информатике целесообразно иметь способ фиксации накопленного знания.

В своей методике при формировании многих основных понятий использую эвристический метод, выстраивая эти понятия в спирально образующую структуру.

Глава 2. Файловая система. Основные понятия.

В настоящее время существует множество литературы, в которой в краткой форме формулируются основные понятия по рассматриваемой теме. Но, как показал опыт работы, у обучающихся возникает много вопросов при определении понятий по излагаемой теме.

Я начинаю работу по этой теме с беседы, построив её так, что обучающиеся сами формируют то, или иное понятие.

2.1 Файловая система – хранилище программ и данных ПК.

Как вы помните, одним из основных назначений персонального компьютера является хранение информации. Где же хранится многоликая информация: программы, данные для их работы, тексты, закодированные рисунки, изображения, звуки и т. п.?

Долговременное хранение информации производится на устройствах внешней памяти. В данный момент, целесообразно попросить учащихся перечислить какие они знают устройства для долговременного хранения информации и коротко их охарактеризовать.

Жёсткий диск предназначен для постоянного хранения той или иной информации, которая более часто используется в работе: программ операционной системы, сервисных (обслуживающих) программ, прикладных программ пользователя, текстовых программ, компиляторов с языков программирования и т. д.

Устройство, которое производит запись и чтение информации с магнитного диска, называется накопителем. Накопители принято обозначать латинскими буквами с двоеточием A:, B:, C: и т.д. Из-за большой ёмкости жёсткого диска его удобно делить на несколько частей, имеющих разные имена: D:, E:, F: и т. д. Все они находятся на одном физическом устройстве, однако с точки зрения пользователя выступают как отдельные накопители, такие части физического диска называют логическими дисками.

Остаётся вспомнить, что любая информация представляется и обрабатывается в компьютере в форме последовательностей нулей и единиц, записав которую на диск, она (информация) будет занимать определённое место. Так как мы работаем с большим количеством информации, то её необходимо каким-то образом размещать, то есть организовывать. Здесь я провожу аналогию с традиционным «бумажным способом хранения информации, обращая внимание на то, как организовано хранение книг в библиотеке.

Таким образом, как организована информация и средства, позволяющие работать с этой информацией – это и есть файловая система.

Остаётся подкорректировать данное понятие.

Файловая система – это определённый способ организации информации на внешних носителях и совокупность средств операционной системы, позволяющих работать с этой информацией.

2. 2 Файл. Общие сведения.

Герхард Франкен считает, что файл – это поименованный набор данных(10); Шафрин Ю. А. – набор байтов(11); Фигурнов В. Э. –область на диске(9), Угринович Н. Д. – это программа или данные(7).

Рассмотрим имя файла

Имя файла состоит из двух частей, разделённых точкой: собственно имени файла и расширения, определяющего тип файла. Тип указывает на характер информации, хранящейся в файле. Тип имени может отсутствовать. При отсутствии типа точка необязательна

Таким образом имя файла имеет вид: .

Следует обратить внимание обучающихся на то, что в имени файла разрешается использовать не все символы и целесообразно сообщить какие символы запрещены. Это следующие символы: / \ : *? “ >

Затем высвечиваю на экран примеры имен файлов (приложение1). Заостряю внимание обучающихся на расширения в именах файлов. Многие программы устанавливают расширения имени файла и по нему можем узнать, какая программа создала файл.

Затем высвечиваю на экран наиболее часто используемые расширения (приложение 1). Как правило обучающиеся спрашивают, чем отличаются программы с расширением EXE и COM. Учитель должен быть готов к такому вопросу.

Для закрепления теоретического материала предлагаю обучающимся выполнить несколько упражнений.

Упражнение 1. На экране высвечиваю несколько имен файлов и предлагаю прокомментировать эти имена (приложение 2). Обращаю внимание на то , что имя файла может иметь до 255 символов.

Упражнение 2. Какие из следующих имён правильные (приложение 2)?

Обучающиеся комментируют каждый из этих файлов и делают вывод, что правильные имена файлов под номерами 2 и 6.

2.3 Каталог. Общие сведения.

Следующий по величине логический элемент файловой системы называют каталог.

После проведённой аналогии я даю чёткое определение каталога.

Каталог – это группа файлов на одном носителе, объединённых по какому либо критерию. Другими словами, каталог - это оглавление какой-либо группы файлов.

Таким образом, файлы объединяются в каталоги. Например, клавиатурный тренажёр – это пакет программ, состоящий из файлов, содержащих программы, команды, тексты, рисунки и т. д. Эти файлы объединяются в один каталог (например Baby).

Другой пример: вы можете создать свою личную библиотеку файлов (то есть каталог и записать туда всё, что вам необходимо) и присвоить ей в качестве названия произвольное, на ваше усмотрение, имя.

Здесь целесообразно сообщить обучающимся, что требования к имени каталогов те же, что и к имени файлов. Только, как правило, расширение для каталогов не используется.

Каталог может сам входить в состав другого, внешнего по отношению к нему, каталогу. Это аналогично тому, как папка вкладывается в другую папку большего размера. Таким образом, каждый каталог может содержать внутри себя множество файлов и вложенных каталогов (говорят – подкаталогов).

А теперь полную картину файловой структуры представьте себе так: вся внешняя память – это шкаф с множеством выдвижных ящиков. Каждый ящик – аналог накопителя; в ящике большая папка; в каждой папке – множество папок и документов (подкаталогов и файлов: самые глубоко вложенные папки хранят в себе только документы (файлы) или могут быть пустыми.

Описанную многоуровневую иерархию каталогов называют деревом каталога. Почему именно деревом каталога, многие обучающиеся догадываются сами. Действительно, если внимательно посмотреть на описанную структуру, то она действительно представляет собой дерево; правда, дерево получается перевёрнутым, то есть обращённым корнем вверх. После этого я высвечиваю на экран фрагмент дерева каталога, например, таким: (приложение 3).

Рассматривая данное дерево каталога формируем у обучающихся следующие понятия файловой системы.

Как видно из рисунка (структуры) существует один главный каталог, в котором регистрируются каталоги 1-го, 2-го и т. д. уровней.

Такой каталог называют корневым

Также из рисунка видно какие каталоги являются каталогами 1-го, какие 2-го уровня.

Корневой каталог обозначается: “имя диска:\”. Например, для жёсткого диска – C:\

Вернёмся к нашей схеме и приведём примеры цепочек подчинённых каталогов: C:\Контрольная работа\Русский язык\сочинение1.doc

Для закрепления сказанного выше можно попросить обучающихся провести аналогию с библиотекой. Действительно, если сопоставить древовидную структуру хранения книг в библиотеке и файлов в персональном компьютере. Библиотека – это корневой каталог, отделы – это каталоги разных уровней, а книги и журналы – это файлы разных типов.

2.4 Спецификация файла

По сложной древовидной структуре файлов на диске для поиска файла уже не достаточно знать только его имя. Кроме того разные по содержанию файлы с одни именем могут фиксироваться в разных каталогах. Для точного определения файла необходимо (кроме имени) указать его местонахождение – цепочку подчинённых каталогов, то есть маршрут или путь по файловой системе.

Маршрут – это путь, по которому нужно пройти операционной системе по дисководам, каталогам, подкаталогам в поисках нужного файла.

С:\ - Файл нужно искать в корневом каталоге.
С:\Документы\Сочинения\Литература.doc

Таким образом, файл полностью задаётся следующими элементами:

- именем накопителя (оно может опускаться);

- местоположением или маршрутом – цепочкой имён каталогов в которой каждый последующий является подкаталогом предыдущего;

- именем файла к которому применяется конкретная команда операционной системы.

В данный момент я обращаю внимание обучающихся на перечисленные элементы файла и подчёркиваю, что данная совокупность называется спецификацией файла. В некоторых источниках, например Фигурнов В. Э., Угринович Н. Д., спецификацию файла называют полным именем файла. То есть, указанный выше пример 2 – это полное имя файла.

Рассмотрим последнее понятие – это текущий, или активный каталог.

И так, мы рассмотрели основные понятия файловой системы. Но на этом наша работа по данной теме не закончена. После этого целесообразно поработать с файлами с использованием файлового менеджера и приступить к рассмотрению операций над файлами.

Отмечу ещё, что перед данной работой не ставилась задача всестороннего освещения всех методических вопросов, связанных с изложением материала по предложенной теме. Не ставилась также задача излагать материал в такой последовательности, как это предложено программой курса информатики.

Задачей данной работы было вычленить основные понятия предложенной темы, рассмотреть их в развитии и предложить методику формирования понятий.

Основные дидактические принципы в обучении информатике. Частнометодические принципы применения программных средств в учебном процессе. Образовательные, развивающие и воспитательные цели обучения информатике. Алгоритмическая культура как исходная цель преподавания информатики. Информационная культура как современная цель преподавания школьного курса информатики

Основные дидактические принципы в обучении информатике

В содержании образования всегда выделяют три компоненты: воспитание, обучение, развитие. При этом обучение занимает центральное положение. Содержание общего образования включает в себя информатику двояким образом – как отдельный учебный предмет и через информатизацию всего школьного образования.

На отбор содержания школьного курса информатики влияют две группы основных факторов, которые находятся между собой в диалектическом противоречии:

Научность и практичность.
Доступность и общеобразовательность.

Школьный курс информатики, с одной стороны, должен быть современным, а с другой – быть элементарным и доступным для изучения. Совмещение этих двух во многом противоречивых требований является достаточно сложной задачей.

Частнометодические принципы применения программных средств в учебном процессе

Понятие "педагогическая технология" в образовательной практике употребляется на трех иерархически соподчиненных уровнях:

Общепедагогический (общедидактический) уровень: общепедагогическая (общедидактическая, общевоспитательная) технология характеризует целостный образовательный процесс в данном регионе, учебном заведении, на определенной ступени обучения. Здесь педагогическая технология синонимична педагогической системе: в нее включается совокупность целей, содержания, средств и методов обучения, алгоритм деятельности субъектов и объектов процесса.
Частнометодический (предметный) уровень: частнопредметная педагогическая технология употребляется в значении "частная методика", т.е. как совокупность методов и средств для реализации определенного содержания обучения и воспитания в рамках одного предмета, класса, учителя (методика преподавания предметов, методика компенсирующего обучения, методика работы учителя, воспитателя).
Локальный (модульный) уровень: локальная технология представляет собой технологию отдельных частей учебно-воспитательного процесса, решение частных дидактических и воспитательных задач (технология отдельных видов деятельности, формирование понятий, воспитание отдельных личностных качеств, технология урока, усвоение новых знаний, технология повторения и контроля материала, технология самостоятельной работы и др.).

Образовательная, развивающая и воспитательная цели обучения информатике

Общие цели обучения информатике определяются с учетом особенностей информатики как науки, ее роли и места в системе наук, в жизни современного общества. Рассмотрим, как основные цели, характерные для школы в целом, могут быть отнесены к образованию школьников в области информатики и ИКТ.

Образовательная и развивающая цели обучения информатике в школе - дать каждому школьнику начальные фундаментальные знания основ науки информатики, включая представление о процессах преобразования, передачи и использования информации, и на этой основе раскрыть учащимся значение информационных процессов в формировании современной научной картины мира, а также роль информационной технологии и вычислительной техники в развитии современного общества.

Изучение школьного курса информатики призвано также вооружить учащихся теми базовыми умениями и навыками, которые необходимы для прочного и сознательного усвоения этих знаний, а также основ других наук, изучаемых в школе. Усвоение знаний из области информатики, как и приобретение соответствующих умений и навыков призвано также существенно повлиять на формирование таких черт личности, как общее умственное развитие учащихся, развитие их мышления и творческих способностей.

Практическая цель школьного курса информатики - внести вклад в трудовую и технологическую подготовку учеников, то есть вооружить их теми знаниями, умениями и навыками, которые могли бы обеспечить подготовку к трудовой деятельности после окончания школы. Это означает, что школьный курс информатики должен не только знакомить с основными понятиями информатики, которые развивают ум и обогащают внутренний мир ребенка, но и быть практически ориентированным - учить школьника работе на компьютере и использования средств новых информационных технологий.

Воспитательная цель школьного курса информатики обеспечивается, прежде всего, мировоззренческим воздействием на ученика, предоставляющем осознание возможностей и роли вычислительной техники и средств информационных технологий в развитии общества и цивилизации в целом. Вклад школьного курса информатики в научное мировоззрение школьников определяется формированием представления об информации как одно из трех основных понятий науки: вещества, энергии и информации, лежащих в основе строения современной научной картины мира. Кроме того, при изучении информатики на качественном уровне формируется культура умственного труда и такие важные общечеловеческие характеристики, как умение планировать свою работу, рационально ее выполнять, критично соотносить начальный план работы с реальным процессом ее выполнения.

Изучение информатики, в частности, построение алгоритмов и программ, их реализация на компьютере, требующие от учащихся умственных и волевых усилий, концентрации внимания, логической и развитого воображения, должны способствовать развитию таких качеств личности, как настойчивость и целенаправленность, творческая активность и самостоятельность, ответственность и трудолюбие, дисциплина и критичность мышления, способности аргументировать свои взгляды и убеждения. Школьный предмет информатики, как никакой другой, предъявляет особый стандарт требований к четкости и лаконичности мышления и действий, так как точность мышления, изложения и написание - это важнейший компонент работы с компьютером.

Ни одна из перечисленных выше основных целей обучения информатике не могут быть достигнуты изолированно друг от друга, они крепко связаны. Нельзя получить воспитательный эффект предмета информатики, не обеспечив получение школьниками основ общего образования в этой области, так же как нельзя добиться последнего, игнорируя практические, прикладные стороны содержания обучения.

Проектирование конкретных целей школьного предмета информатики должно основываться, прежде всего, на анализе фундаментальных основ науки информатики, ее положение среди других наук и роли, которую она выполняет в обществе на современном этапе его развития.

В соответствии с общими целями обучения методика обучения информатике ставит перед собой следующие основные задачи:

определить конкретные цели изучения информатики, а также содержание соответствующего общеобразовательного предмета и его место в учебном плане средней школы;
разработать и предложить школе и учителю-практику наиболее рациональные методы и организационные формы обучения, направленные на достижение поставленных целей;
рассмотреть всю совокупность средств обучения информатике (учебные пособия, программные средства, технические средства и т.п.) и разработать рекомендации по их применению в практике работы учителя.

Алгоритмическая культура как исходная цель преподавания информатики

Ученые‐методисты обратили внимание на большое общеобразовательное влияние ЭВМ и программирования, как новой области человеческой деятельности, на содержание обучения в школе. Они указывали, что в основе программирования лежит понятие алгоритмизации, рассматриваемое как процесс разработки и описания алгоритма средствами заданного языка. Любая человеческая деятельность, процессы управления в различных системах сводятся к реализации определенных алгоритмов. Представления учащихся об алгоритмах, алгоритмических процессах и способах их описания неявно формируются при изучении многих школьных дисциплин и особенно математики. Но с появлением ЭВМ эти алгоритмические представления, умения и навыки стали получать самостоятельное значение, и постепенно были определены как новый элемент общей культуры современного человека. По этой причине они были включены в содержание общего школьного образования и получили название алгоритмической культуры учащихся. Основными компонентами алгоритмической культуры являются:

понятие алгоритма и его свойств;
понятие языка описания алгоритма;
уровень формализации описания;
принцип дискретности (пошаговости) описания;
принципы построения алгоритмов: блочности, ветвления, цикличности;
выполнение (обоснование) алгоритма;
организация данных.

В 80-е годы в качестве конкретной цели обучения информатике в школе была объявлена компьютерная грамотность учащихся. Понятие компьютерной грамотности достаточно быстро стало одним из новых понятий дидактики. Постепенно выделили следующие компоненты, определяющие содержание компьютерной грамотности школьников:

понятие об алгоритме, его свойствах, средствах и методах описания, понятие о программе как форме представления алгоритма для ЭВМ;
основы программирования на одном из языков;
практические навыки обращения с ЭВМ;
принцип действия и устройство ЭВМ;
применение и роль компьютеров в производстве и других отраслях деятельности человека.

Компьютерная грамотность (КГ) является расширением понятия алгоритмической культуры (АК) учащихся путем добавления некоторых "машинных" компонентов. Поэтому ставилась задача завершить формирование алгоритмической культуры как основы формирования компьютерной грамотности, что можно представить схемой: АК → КГ.

Умение работать на компьютере.
Умение составлять программы для ЭВМ.
Представления об устройстве и принципах действия ЭВМ.
Представление о применении и роли компьютеров на производстве и других отраслях деятельности человека, а также о социальных последствиях компьютеризации.

Компоненты компьютерной грамотности можно представить четырьмя ключевыми словами: общение, программирование, устройство, применение. Если в обучении школьников делать акцент на каком-либо одном компоненте, это приведет к изменениям в достижении конечных целей преподавания информатики. Например, если доминирует компонент общение, то курс информатики становится преимущественно пользовательским и нацеленным на освоение компьютерных технологий. Если акцент делается на программировании, то цели курса сведутся к подготовке программистов.

Информационная культура как современная цель преподавания школьного курса информатики

Первая программа курса ОИВТ 1985 года достаточно быстро была дополнена понятием "информационная культура учащихся". Требования этой версии программы, взятые в минимальном объеме, ставили задачу достижения первого уровня - компьютерной грамотности, а взятые в максимальном объеме – воспитание информационной культуры учащихся. Содержание информационной культуры (ИК) было образовано путем некоторого расширения прежних компонентов компьютерной грамотности и добавления новых. Эта эволюция целей образования школьников в области информатики представлена на схеме: АК → КГ → ИК → ?

Как видно из схемы, в конце цепочки целей поставлен знак вопроса, что объясняется динамизмом целей образования, необходимостью соответствовать современному уровню развития науки и практики. Например, сейчас возникла потребность включения в содержание понятия информационной культуры представлений об информационно‐коммуникационных технологиях, владение которыми становится обязательным элементом общей культуры современного человека.

Читайте также: