Информатика как наука предмет и понятие информатика как учебный предмет в начальной школе

Обновлено: 08.07.2024

Данное учебное пособие по методике преподавания информатике в средней школе способствует развитию и теоретической базы, и содержательно-методического наполнения новой педагогической науки – теории и методики обучения информатике.

Содержание учебного пособия, предназначенного для студентов педколледжа состоит из разделов общей методики преподавания информатики (построенная на основе работ таких авторов как М.П. Лапчик, И.Г. Семакин, С.И. Шварцбурда, В.С. Леднева, А.А. Кузнецова, Л.Г.Лучко и др.), а также практического приложения – руководства, рекомендаций, необходимые при подготовки учителя к уроку.

Глава 1. Предмет методики преподавания информатики

Информатика как наука: предмет и понятие

Появление и начальное становление информатики как науки относится ко второй половине прошлого века. Область интересов информатики – это структура и общие свойства информации, а также вопросы, связанные с процессами поиска, сбора, хранения, преобразования, передачи и использования информации в самых различных сферах человеческой деятельности. Электронные вычислительные машины и современные информационные и коммуникационные технологии являются и фундаментальным ядром и материальной базой информатики.

Коснемся вопроса об объекте и предмета информатики.

Предметная область – это область объектов, универсум рассмотрения (рассуждения), класс (множество) объектов, рассматриваемых в пределах данного контекста (понимаемом как отдельное рассуждение, фрагмент научной теории или теории в целом).

Предмет информатики образуется на основе широких областей своих приложений, а объект – на основе общих закономерностей, свойственных любым информационным процессам в природе и обществе. Информатика изучает то общее, что свойственно всем многочисленным разновидностям конкретных информационных процессов (технологий). Эти информационные процессы и технологии и есть объект информатики.

Одной из областей человеческой деятельности, испытывающей в настоящее время активное влияние информатики, является система образования. Ветвь информатики, обслуживающая проблемы средней школы, получило название школьной информатики. Впервые в отечественной литературе этот термин введен в широкое употребление в одноименном концептуальном документе, разработанном под руководством А.П. Ершова.

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; найти оптимальное соотношение использования серийных средств и оригинальных разработок, ориентированных на среднюю школу.

Учебн-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.

Проблемой организационного обеспечения, связанного с внедрением и поддержанием новой информационной технологии учебного процесса, сложны и многообразны, особенно на первом этапе компьютеризации школьного образования. Сюда, в частности, относятся: организационно-технические мероприятия по обеспечению и последующему сопровождению технической базы школьной информатики; организации разработки, тиражирования и доставки педагогических программных средств (ППС) в школу; подготовка и переподготовка кадров для всех уровней системы просвещения и прежде всего школьных учителей, способных нести в массову школу информатику как новую научную дисциплину, как инструмент совершенствования преподавания других школьных предметов, как стиль мышления.

В связи с развитием информатики возникает вопрос о её взаимосвязи и разграничении с кибернетикой. Один из подходов разграничения информатики и кибернетики – отнесение к области информатики исследований информационных технологий только в социальных системах (т. е. системах любой природы: биологических, технических и т. д.)

Не все разделы информатики возникли одновременно. История информатики связана с постепенным расширением области её интересов. Возможность расширения диктовалась развитием компьютеров и накоплением моделей и методов их применения при решении задач различного типа.

Как считает Д.П. Поспелов, структуру информатики в настоящее время определяют следующие основные области исследования:

¨ теория алгоритмов (формальные модели алгоритмов, проблемы вычислимости, сложность вычислений и т. п.);

¨ логические модели (дедуктивные системы, сложность вывода, нетрадиционные исчисления: индуктивный и дедуктивный вывод, вывод по аналогии, правдоподобный вывод, немонотонные рассуждения и т. п.);

¨ бионика (математические модели в биологии, модели поведения, генетические системы и алгоритмы и т. п.);

¨ распознавание образов о обработка зрительных сцен (статистические методы распознавания, использование призначных пространств, теория распознающих алгоритмов, трехмерные сцены и т. п.);

¨ теория роботов (автономные роботы, представление знаний о мире, децентрализованное управление, планирование целесообразного поведения и т. п.);

¨ инженерия математического обеспечения (языки программирования, технологии создания программных систем, инструментальные системы и т. п.);

¨ теория компьютеров и вычислительных сетей (архитектурные решения, многоагентные системы, новые принципы переработки информации и т. п.);

¨ компьютерная лингвистика (модели языка, анализ и синтез текстов, машинный перевод и т. п.);

¨ числовые и символьные вычисления (компьютерно-ориентированные методы вычислений, модели переработки информации в различных прикладных областях, работа с естественно-языковыми текстами и т. п.);

¨ системы человеко-машинного взаимодействия (модели дискурса, распределение работ в смешанных системах, организация коллективных процедур, деятельность в телекоммуникационных системах и т. п.);

¨ использование компьютеров в замкнутых системах (модели реального времени, интеллектуальное управление, системы мониторинга и т. п.).

На сегодняшний день информатика – одна из фундаментальных отраслей научного знания, изучающая информационные процессы, методы
и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации. Информатика - стремительно развивающаяся и постоянно расширяющаяся область практической деятельности человека, связанная
с использованием информационных технологий . Её основными направлениями являются: разработка вычислительных систем и программного обеспечения, теория информации, средства телекоммуникации, мультимедиа и другое. Также информатика очень тесно связана со многими науками, например, математикой и кибернетикой. Именно математическая логика и кибернетика являются теоретическими предпосылками для создания электронно-вычислительных машин (ЭВМ).

Информатика достаточно молодая, распространенная научная дисциплина. Она находит широкое применение в различных областях современной жизни: в производстве, науке, в том числе и в сфере образования. Сегодня система образования развивается на основе информационных технологий, что влечет за собой становление новой образовательной системы, нового содержания образования (например, взаимоотношение учителя
и ученика). Таким образом, формируется информационная среда, ведущая
к высококачественному образованию.

1 Информатика как наука: понятие, предметы, задачи
и основные направления

Информатика – это техническая наука, систематизирующая приемы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими. Следовательно, наука информатика очень близка к технологии, поэтому ее предмет чаще всего называют информационной технологией.

Информатика – очень широкая сфера научных знаний, возникшая
на стыке нескольких фундаментальных и прикладных дисциплин. Как комплексная научная дисциплина информатика связана:

• с философией и психологией – через учение об информации
и теорию познания;

• с математикой – через теорию математического моделирования, дискретную математику, математическую логику и теорию алгоритмов;

• с лингвистикой – через учение о формальных языках
и о знаковых системах;

• с кибернетикой – через теорию информации и теорию управления; к ибернетика исследует общие законы движения информации
в произвольных системах, информатика же изучает общие закономерности движения информации в природе и социальных системах;

Стоит отметить, что объектом информатики служат информационные процессы в природе, обществе и информационные технологии.

Предметом этой науки являются такие понятия, как аппаратное
и программное обеспечение средств вычислительной техники и их взаимодействие, средства взаимодействия человека с аппаратными
и программными средствами.

В составе основной задачи информатики можно выделить несколько основных направлений, которые применяются на практике:

программирование (приемы, методы и средства разработки компьютерных программ);
преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);
защита информации (обобщение приемов, разработка методов
и средств защиты данных);
автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);
стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными
и программными средствами);
исследование информационных процессов в социальных системах;
решение научных и инженерных проблем создания, внедрения
и обеспечения эффективного использования компьютерной техники
и технологии во всех сферах человеческой деятельности.

2 Информатика как учебный предмет в школе

Информатика оказывает большое влияние и на систему образования.

На уроках информатики учащиеся школ узнают, что представляет собой ИТ-отрасль, какие специальности и виды деятельности являются перспективными для будущей профессии, какие знания и умения необходимы для того, чтобы заниматься этой деятельностью.

Кроме фундаментальных основ информатики, следует учитывать и ее содержание. Из-за постоянного обновления содержания как научной области, так и учебного предмета целесообразно по модулям изучать содержательную часть курса.

Сегодня в старших классах введена профильная подготовка учащихся по данному предмету. У учащихся есть возможность более углубленно изучать данный предмет.

В развитии отечественного школьного курса информатики выделяется несколько этапов.

На первом этапе (с середины 1950-х гг. до 1985 г.) в рамках производственного обучения в школе и факультативных курсов возникло два направления обучения кибернетике и информатике в средней школе: общеобразовательное , связанное с изучением информационных процессов, принципов строения и функционирования самоуправляемых систем различной природы, автоматической обработкой информации и прикладное , основанное на изучении программирования и устройства ЭВМ.

Третий этап (конец 80-х – начало 90-х гг.) характеризуется использованием трех учебников, составленных разными авторскими коллективами. К концу 80-х годов возрастает потребность школ в учебниках и учебных программах по информатике, ориентированных на использование ЭВМ. Однако с конца 80-х годов содержание преподавания информатики претерпевает существенное изменение на всех уровнях образования: уменьшается количество часов на изучение программирования; больше внимания уделяется изучению новых информационных технологий, также наметились противоречия между официально провозглашенным и реальным содержанием школьного курса информатики; между формирующейся общественной потребностью в информационной грамотности выпускников школы и реальными возможностями школы; между различными образовательными учреждениями, связанные с их обеспечением компьютерной техникой.

Четвертый этап в истории информатики в школе (1990-е гг.) связан
с целым рядом новых обстоятельств.

Стоит отметить тот факт, что новый этап истории школьной информатики начинается с 1993 года. В этот период был принят новый базисный учебный план для школ Российской Федерации, согласно которому преподавание информатики было рекомендовано с 7-го класса.

Пятый этап , длившийся с конца 90-х гг. по 2004 г., характеризуется интенсивным осмыслением накопленного опыта вместе
с тенденцией возвращения к общеобразовательным принципам, сформулированным еще в 60-е гг. Многочисленные исследования позволили сформулировать основные положения концепции решения назревшей проблемы:

1) более полно представить в учебном предмете весь комплекс вопросов, связанных с информационными процессами и информационной деятельностью человека. Это означает, что в содержание обучения необходимо включить не только автоматическую обработку информации, но основы всего комплекса областей научного знания, связанных
с изучением информации, информационных процессов. К таким областям относятся: документалистика, кибернетика, теория информации, социальная информатика и т.д.;

3) переосмысление общеобразовательной значимости информационных технологий, в чем заключается их суть. Необходимо перейти с уровня предметных специализаций на уровень общеучебных
и общеинтеллектуальных умений. Это значит, что надо формировать навыки формализации, моделирования, структурирования и т.д.

В отличие от активно развивающейся науки информатики, школьный учебный предмет не может включать всего многообразия сведений, но в то же время школьный предмет, выполняя общеобразовательные функции, должен отражать в себе наиболее общезначимые, фундаментальные понятия и сведения, раскрыть учащимся значение информационных процессов в научной сфере, а также роль информационной технологии
и вычислительной техники в развитии современного общества. Образовательная и развивающая цель обучения информатике в школе состоит и в том, чтобы вооружать учащихся знаниями, умениями, навыками, которые необходимы для изучения других наук в школе, подготавливающими молодых людей к их будущей профессии.

Практическая цель школьного курса информатики состоит не только в том, чтобы познакомить учащихся с основными понятиями, безусловно, развивающие ум и обогащающие внутренний мир ребенка,
но и обучить школьника работе на компьютере и использованию средств новых информационных технологий.

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ

Информация как семантическое свойство материи. Информация и эволюция в живой и неживой природе. Начала общей теории информации. Методы измерения информации. Математические и информационные модели. Теория алгоритмов. Вычислительный эксперимент как методология научного исследования. Информация и знания. Информационные системы искусственного интеллекта. Методы представления знаний. Теория и методы разработки и проектирования информационных систем и технологий

Обработки, отображения и передачи данных

Персональные компьютеры. Рабочие станции. Устройства ввода/вывода и отображения информации. Аудио- и видеосистемы, системы мультимедиа. Сети ЭВМ. Средства связи и компьютерные телекоммуникационные системы.

Операционные системы и среды. Системы и языки программирования. Сервисные оболочки, системы пользовательского интерфейса. Программные средства межкомпьютерной связи (системы теледоступа), вычислительные и информационные среды

Текстовые и графические редакторы. Системы управления базами данных. Процессоры электронных таблиц. Средства моделирования объектов, процессов, систем. Информационные языки и форматы представления данных и знаний; словари; классификаторы; тезаурусы. Средства зашиты информации от разрушения и несанкционированного доступа.

Издательские системы. Системы реализации технологий автоматизации расчетов, проектирования, обработки данных (учета, планирования, управления, анализа, статистики и т.д.). Системы искусственного интеллекта (базы знаний, экспертные системы, диагностические, обучающие и др.).

Ввода/вывода, сбора, хранения, передачи и обработки данных. Подготовки текстовых и графических документов, технической документации. Интеграции и коллективного использования разнородных информационных ресурсов. Зашиты информации. Программирования, проектирования, моделирования, обучения, диагностики, управления (объектами, процессами. системами).

Информационные ресурсы как фактор социально-экономического и культурного развития общества. Информационное общество - закономерности и проблемы становления и развития. Информационная инфраструктура общества. Проблемы информационной безопасности. Новые возможности развития личности в информационном обществе. Проблемы демократизации в информационном обществе и пути их решения. Информационная культура .

Рисунок 1.2. Структура предметной области информатики

В современных условиях информатика является языком науки
и техники, потому что с ее помощью моделируются, изучаются
и прогнозируются многие процессы и явления, происходящие в мире,
в обществе и природе.

Изучение информатики в школе должно решать определенные задачи.

Во-первых, оно направлено на достижение таких целей, как овладение навыками работы на компьютере, умение использовать компьютерную технику для работы с информацией, развитие логического мышления, пробуждение интереса к информационной и коммуникационной деятельности. Важную роль в изучении информатики также играет освоение системы базовых знаний, в которых отражен вклад информатики
в формирование современной научной картины мира, роль информационных процессов в обществе, развитии техники и технологии.

Во-вторых, это овладение навыками анализа, применения и преобразования информационных моделей реальных объектов и процессов
с использованием информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), которые также могут быть полезны и при изучении других школьных предметов.

В-третьих, это развитие интеллектуальных, творческих способностей за счет освоения и использования методов информатики и средств ИКТ
при изучении различных предметов.

В-четвертых, это воспитание ответственного отношения
к соблюдению правовых и этических норм информационной деятельности.

В-пятых, это приобретение опыта использования информационных технологий в индивидуальной, коллективной учебной, профессиональной деятельности.

В заключение стоит отметить, что сегодня в мире нет ни одной отрасли науки и техники, которая развивалась бы так стремительно
и активно, как информатика, благодаря которой можно улучшить качество жизни людей.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Программа учебного предмета "Информатика и ИКТ" для 10-11 классов (базовый уровень). Разработана Малюковой Н. И.

Программа учебного предмета "Информатика и ИКТ" для 6-9 классов (базовый уровень). Разработана Малюковой Н. И., Хруцкой Н. А.

Программа учебного предмета "Информатика и ИКТ" для 6-9 классов (базовый уровень). Разработана Малюковой Н. И., Хруцкой Н. А.

Методические разработки для преподавателя по учебному предмету “Информатика”

Информатика как наука и учебный предмет в школе

Презентация на тему: "Информатика как наука и учебный предмет в школе".

Рабочая программа учебного предмета ПВ.03 Информатика

Рабочая программа учебного предмета разработана с учётом требований ФГОС среднего общего образования (Приказ Минобрнауки России от 17.05.2012 N 413 ред. От 29.06.2017), ФГОС среднего профессионал.

Одним из факторов, обеспечивающих эффективность образования, является непрерывность и преемственность в обучении. При этом под непрерывностью следует понимать наличие последовательных целей учебных задач на всем протяжении образования, переходящих друг в друга и обеспечивающих постоянное, объективное и субъективное, продвижение учащихся вперед на каждых из последовательных временных отрезков. Под преемственностью понимается непрерывность на границах различных этапов или форм обучения.

Взаимоувязывая цели и задачи обучения информатике в начальной школе, можно выделить два аспекта изучения информатики: технологический и общеобразовательный.

В первом случае информатика рассматривается как средство формирования образовательного потенциала. Ее задачей является выработка у школьников умений и навыков использования современных информационных технологий. Для реализации этой задачи необходимо обеспечение школ компьютерами и программами. Такое обучение целесообразно вести в старших классах.

Во втором случае информатика рассматривается как средство развития логического мышления, умения анализировать, выявлять сущности и отношения, описывать планы действий и делать логические выводы. Для реализации этих задач нет необходимости иметь в школе компьютеры, поэтому изучение такого курса может проходить в любой школе, в любом удаленном городке, в любой деревне.

Современное представление о работе за компьютером как о творческой созидательной деятельности, требующей наряду с развитым логическим и системным мышлением способности мыслить изобретательно и продуктивно, ориентирует преподавание информатики в начальной школе на развитие умения рассуждать логически строго и одновременно на развитие фантазии и творческого воображения.

Задачи обучения младших школьников информатике можно разделить на две части:

а) общеучебные задачи:

• формирование мотивации учения;

• выработка умения устанавливать правильные отношения со сверстниками и взрослыми;

• формирование общеучебных умений и навыков;

• воспитание интереса к процессу обучения и т.д.

б) специфические задачи, которые можно условно разделить на три группы.

1-я группа: Задачи, связанные с подготовкой к предстоящему обучению, построению информации. Развитие у школьников устойчивых навыков решения задач с применением следующих подходов:

- использование формальной логики при решении задач;

- построение выводов путем применения логических операций: "если – то", "и", "или", "не" – и их комбинации;

- алгоритмический подход к решению задач;

- умение планировать последовательность действий для достижения какой-либо цели;

- рассмотрение сложных объектов и явлений в виде набора более простых составных частей, каждая из которых выполняет свою роль для функционирования объекта в целом;

- объектно-ориентированный подход, т.е. постановка во главу угла объектов, а не действий, умение объединять отдельные предметы в группу с общим названием, выделять общие признаки предметов, умение описывать предмет по принципу – из чего он состоит, что делает и что можно делать с предметом.

2-я группа: Расширение кругозора в областях знаний, тесно связанных с информатикой, знакомство с графами, комбинаторными задачами, логическими играми.

3-я группа: Формирование у учеников навыков решения нестандартных задач.

С другой стороны, эти умения относятся к разряду "логическое мышление". Психологи утверждают, что для развития логического мышления природой отведены определенные возрастные рамки, примерно соответствующие по срокам обучению в начальной школе. Опоздание с развитием логического мышления может стать опозданием навсегда.

Изучение информатики в начальной школе

Задачи обучения младших школьников информатике можно разделить на две части:

а) общеучебные задачи:

• формирование мотивации учения;

• выработка умения устанавливать правильные отношения со сверстниками и взрослыми;

• формирование общеучебных умений и навыков;

• воспитание интереса к процессу обучения и т.д.

б) специфические задачи, которые можно условно разделить на три группы.

- использование формальной логики при решении задач;

- построение выводов путем применения логических операций: "если – то", "и", "или", "не" – и их комбинации;

- алгоритмический подход к решению задач;

- умение планировать последовательность действий для достижения какой-либо цели;

3-я группа: Формирование у учеников навыков решения нестандартных задач.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

по дополнительной профессиональной образовательной программе

Дипломную работу подготовил:

Потеряева Людмила Борисовна

Место работы:

9 августа 2017г.

п.Амзас, Таштагольский р-н., Кемеровская обл.

2. Информатика как наука и учебный предмет в школе . . . . . . . . . . . . . . . ..4

2.1. Появление науки информатики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 7

2.2. Развитие школьного курса информатики . . . . . . . . . . . .. . …… . . . . .12

4. Библиографический список . ………………………………. 24

Современное общество требует перехода к принципиально новому уровню доступности высококачественного образования. Состояние сферы образования России и тенденции развития общества требуют безотлагательного решения проблемы опережающего развития системы образования на основе информационных технологий, создания в стране единой образовательной информационной среды. Информатизация предполагает сущностное изменение содержания, методов и организационных форм образования.

При этом должна быть решена проблема содержания образования на современном этапе, соотношение традиционных составляющих учебного процесса и новых информационных технологий, новых взаимоотношений учащихся, учителя и образовательной среды.

Развитие новых информационных технологий влечет за собой становление принципиально новой образовательной системы, которая может обеспечить предоставление образовательных услуг миллионам людей при сокращении удельных затрат на образование.

2.Информатика как наука и учебный предмет в школе

Процесс информатизации общества, связанный с бурным развитием информационных и коммуникационных технологий, их аппаратной базы и программного обеспечения, объективно ставят перед современным специалистом любого профиля задачу рационализации интеллектуальной деятельности на основе внедрения достижений информатики.

Информатика в настоящее время – развитая наукоемкая сфера деятельности, связанная с передачей, хранением, преобразованием и использованием информации преимущественно с помощью компьютерных систем, имеющая тенденцию к превращению в фундаментальную отрасль научного знания об информационных процессах в природе и обществе, реализующую системно-информационный подход к познанию окружающего мира.

Информационная компонента становится ведущей составляющей технологической подготовки человека, в какой бы сфере деятельности ему ни пришлось работать в будущем.

В связи с этим важнейшими целями обучения информатики на современном этапе её развития являются: развитие представлений об информационной картине мира, общности закономерностей информационных процессов в системах различной природы; формирование представлений о роли и месте информационных технологий, информационном содержании трудовых процессов в постиндустриальном обществе; выработка стабильных навыков получения и обработки ориентированной на индивидуальные личностные запросы информации; развитие способностей к быстрой адаптации в изменяющейся информационной среде деятельности.

Информатика – один из немногих инновационных и востребованных предметов школьной подготовки, делающих школу современной, приближающих ее к жизни и запросам общества.

Информатика на сегодняшний день является одной из основных дисциплин, способствующих формированию содержательно-логического мышления. Развивающая сторона этой дисциплины направлена на формирование актуальных приемов деятельности, в том числе интеллектуальной, в условиях информатизации. Кроме этого, уроки информатики являются истинной лабораторией передового опыта, новаторства в организационных формах и методах обучения, интегратором различных школьных дисциплин на основе обработки данных этих дисциплин на уроках информатики.

Новое понимание целей обучения (их ориентация на личностные запросы, многоуровневость и профилизацию), требует разработки образовательных программ в конкретных учебных заведениях на основе образовательных стандартов.

Образовательный стандарт – система нормативных актов, фиксирующих социальную потребность подготовки в данной предметной области и определяющих образовательные возможности, предоставляемые учащимся (в первую очередь, содержание обучения), а также критерии уровня обученности с учетом специфики контингента учащихся и типа учебного заведения. Стандарт является документом, регулирующим отношения между учащимися и учебным заведением в смысле требований, предъявляемых как учебным заведением к учащимся, так и учащимися к учебному заведению.

Образовательный стандарт по информатике устанавливает ориентиры развития образования и создает условия обучения в новой образовательной области, обладающей социальным приоритетом.

2.1. Появление науки информатики

Между тем среди отечественных ученых с самого начала становления информатики как самостоятельной отрасли науки не было полного единодушия в ответе на вопрос, что такое информатика.

По мнению М.П. Лапчика, предмет информатики, как и кибернетики, образуется на основе широких областей своих приложений, а объект – на основе общих закономерностей, свойственных любым информационным процессам в природе и обществе.

Информатика изучает то общее, что свойственно всем многочисленным разновидностям конкретных информационных процессов (технологий). Эти информационные процессы и технологии и есть объект информатики.

Область интересов информатики – это структура и общие свойства информации, а также вопросы, связанные с процессами поиска, сбора, хранения, преобразования, передачи и использования информации в самых различных сферах человеческой деятельности. Обработка огромных объемов и потоков информации немыслима без автоматизации и систем коммуникации, поэтому электронные вычислительные машины и современные информационные и коммуникационные технологии являются и фундаментальным ядром, и материальной базой информатики.

Как считает Д.А. Поспелов, структуру информатики в настоящее время определяют следующие основные области исследования:

• теория алгоритмов (формальные модели алгоритмов, проблемы вычислимости, сложность вычислений и т.п.);

• логические модели (дедуктивные системы, сложность вывода, нетрадиционные исчисления: индуктивный и дедуктивный вывод, вывод по аналогии, правдоподобный вывод, немонотонные рассуждения и т.п.);

• искусственный интеллект (представление знаний, вывод на знаниях, обучение, экспертные системы и т.п.);

• бионика (математические модели в биологии, модели поведения, генетические системы и алгоритмы и т.п.);

• распознавание образов и обработка зрительных сцен (статистические методы распознавания, использование призначных пространств, теория распознающих алгоритмов, трехмерные сцены и т.п.);

• теория роботов (автономные роботы, представление знаний о мире, децентрализованное управление, планирование целесообразного поведения и т.п.);

• инженерия математического обеспечения (языки программирования, технологии создания программных систем, инструментальные системы и т.п.);

• теория компьютеров и вычислительных сетей (архитектурные решения, многоагентные системы, новые принципы переработки информации и т.п.);

• компьютерная лингвистика (модели языка, анализ и синтез текстов, машинный перевод и т.п.);

• числовые и символьные вычисления (компьютерно-ориентированные методы вычислений, модели переработки информации в различных прикладных областях, работа с естественно-языковыми текстами и т.п.);

• системы человеко-машинного взаимодействия (модели дискурса, распределение работ в смешанных системах, организация коллективных процедур, деятельность в телекоммуникационных системах и т.п.);

• нейроматематика и нейросистемы (теория формальных нейронных сетей, использование нейронных сетей для обучения, нейрокомпьютеры и т.п.);

• использование компьютеров в замкнутых системах (модели реального времени, интеллектуальное управление, системы мониторинга и т.п.).

2.2. Развитие школьного курса информатики

В середине XX века появилась и получила развитие новая научная дисциплина – кибернетика. В 60-70-е годы XX века информатика выделилась из кибернетики как самостоятельная научная дисциплина. Предметом информатики является собственно информация, способы ее представления, передачи и обработки, т.е. информационные процессы и технологии. В современном виде информатика оформилась с массовым появлением и развитием электронно-вычислительных машин (ЭВМ).

В развитии отечественного школьного курса информатики выделяется несколько этапов (обычно – три), связанных со сменой парадигм преподавания курса и, соответственно, изменениями в методической системе обучения информатике. По нашему мнению историю школьной информатики можно разделить на шесть этапов, соответствующих смене парадигм в школьном курсе информатики.

Третий этап (конец 80-х – начало 90-х гг.) связан с использованием трех учебников, составленных разными авторскими коллективами. К концу 80-х годов возрастает потребность школ в учебниках и учебных программах по информатике, ориентированных на использование ЭВМ.

Однако с конца 80-х годов содержание преподавания информатики претерпевает существенное изменение на всех уровнях образования: уменьшается количество часов на изучение программирования; все больше внимания уделяется изучению новых информационных технологий. Впервые наметились противоречия между официально провозглашенным и реальным содержанием школьного курса информатики; между формирующейся общественной потребностью в информационной грамотности выпускников школы и реальными возможностями школы; между различными образовательными учреждениями, связанные с их обеспечением компьютерной техникой.

Четвертый этап в истории информатики в школе (1990-е гг.) связан с целым рядом новых обстоятельств.

Пятый этап (с конца 90-х гг. по 2004 г.) характеризуется интенсивным осмыслением накопленного опыта вместе с тенденцией возвращения к общеобразовательным принципам, сформулированным еще в 60-е гг.

Многочисленные исследования позволили сформулировать основные положения концепции решения назревшей проблемы:

а) Более полно представить в учебном предмете весь комплекс вопросов, связанных с информационными процессами и информационной деятельностью человека. В практическом плане это означает, что в содержание обучения необходимо включить основы всего комплекса областей научного знания, связанных с изучением информации, информационных процессов вообще, а не только с ее автоматической обработкой. К таким областям, в частности, относятся: документалистика, кибернетика, теория информации, социальная информатика и т.д.

б) Пересмотреть все то, что несет в себе собственно информатика в ее методологическом, общекультурном смысле.

в) Переосмысление общеобразовательной значимости сути информационных технологий. Бесполезно гнаться за последними нововведениями компьютерного рынка. Необходимо перейти с уровня предметных специализаций на уровень общеучебных и общеинтеллектуальных умений. Это значит, что надо формировать навыки формализации, моделирования, структурирования и т.д.

Таблица.1 Структура предметной области информатики

обработки, отображения и передачи данных

Ввода/вывода, сбора, хранения, передачи и обработки данных. Подготовки текстовых и графических документов, технической документации. Интеграции и коллективного использования разнородных информационных ресурсов. Защиты информации. Программирования, проектирования, моделирования, обучения, диагностики, управления (объектами, процессами, системами).

Информационные ресурсы как фактор социально-экономического и культурного развития общества. Информационное общество – закономерности и проблемы становления и развития. Информационная инфраструктура общества. Проблемы информационной безопасности. Новые возможности развития личности в информационном обществе. Проблемы демократизации в информационном обществе и пути их решения. Информационная культура и информационная безопасность личности.

Школьный учебный предмет информатики не может включать всего того многообразия сведений, которые составляют содержание активно развивающейся науки информатики. В то же время школьный предмет, выполняя общеобразовательные функции, должен отражать в себе наиболее общезначимые, фундаментальные понятия и сведения, раскрывающие существо науки, вооружать учащихся знаниями, умениями, навыками, необходимыми для изучения основ других наук в школе, а также подготавливающими молодых людей к будущей практической деятельности и жизни в современном информационном обществе.

Часть информатики, обслуживающая проблемы средней школы, получила название школьной информатики. Впервые в отечественной литературе этот термин введен в концептуальном документе, разработанном под руководством А.П.Ершова. В нем 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.

К проблемам организационного обеспечения, связанного с внедрением и поддержанием новой информационной технологии учебного процесса, в частности, относятся: организационно-технические мероприятия по обеспечению и последующему сопровождению технической базы школьной информатики и организации разработки, тиражирования и доставки педагогических программных средств (ППС) в школу; подготовка и переподготовка кадров для всех уровней системы просвещения и прежде всего школьных учителей, способных нести в массовую школу информатику как новую научную дисциплину, как инструмент совершенствования преподавания других школьных предметов, как стиль мышления.

Динамику развития методологии информатики Е.А. Ракитина прослеживает по тому, как определялся основной предмет науки информатики и цель соответствующего учебного курса в школьных учебниках, учебных пособиях и программах курса. Общий смысл определения информатики и основной цели школьного курса информатики у разных авторов близок, но различия в деталях, сказывающиеся при отборе содержания курса, довольно значительные. Важно, что во многих учебниках подчеркивается деятельностный характер информатики.

Один из основных вопросов, дискутируемых до настоящего времени, – это вопрос о том, как изучать информатику в общеобразовательной школе: в отдельном учебном курсе, как дисциплину в составе одного из уже имеющихся курсов или целесообразнее рассредоточить учебный материал по информатике среди ряда учебных дисциплин.

Эта идея нашла отражение, например, и в документах, входящих в комплект новых образовательных стандартов, утвержденных Минобразования РФ:

Информатика – наука о закономерностях протекания информационных процессов в системах различной природы, о методах, средствах и технологиях автоматизации информационных процессов, о закономерностях создания и функционирования информационных систем.

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)

На rdWa ге означает ту часть дисциплины, которая соответствует аппаратной части или аппаратной ветви информатики, SoftWare -программной ее ветви, а Вга nW аге — алгоритмической, ( b гаi n — 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.

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;

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— V I 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 ( V II - 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 допрофессиональной 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

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

Изначально цель обучения информатике в начальной школе была сформулирована следующим образом: формирование первичных представлений о свойствах информации, способах работы с ней, в частности с использованием компьютера.

• познакомить школьников с основными свойствами информации, научить их приемам организации информации и планирования деятельности, в частности учебной, при решении поставленных задач;

• дать школьникам первоначальные представление о компьютере и современных информационных и коммуникационных технологиях;

• дать школьникам представления о современном информационном обществе, информационной безопасности личности и государства.

1. Основные понятия информатики. Информация и ее свойства: смысл, описание, оценка. Роль человека в преобразовании информации и создании новой информации. Обработка, передача, хранение информации с помощью технических устройств. Виды информации: текст, число, изображение, звук. Способы организации информации: таблицы, схемы, каталоги и др. Организация деятельности человека по преобразованию информации. Понятие об алгоритме. Свойства алгоритма. Исполнитель алгоритма. Команды. Предписания. Примеры алгоритмов.

2. Первоначальные представления о компьютере, информационных и коммуникационных технологиях. Компьютер как исполнитель алгоритма. Основные устройства компьютера. Организация информации в компьютере. Основные команды, понимаемые компьютером. Преобразование числовой, текстовой, графической и звуковой информации с помощью компьютера. Хранение информации с помощью компьютера. Передача информации с помощью компьютера. Компьютерные сети. Использование сетей для получения информации.

3. Информация в жизни общества и человека. Понятие об информационной деятельности человека. Организация общественно значимой информации. Нравственно-этические нормы работы с информацией. Понятие об информационной безопасности личности и государства.

4. Формы организации обучения информатике в начальной школе

С учетом реального положения на местах с доступом к средствам ИКТ были рекомендованы следующие варианты.

В зависимости от технического оснащения конкретной школы предполагалась возможность проведения уроков в актовом зале или в читальном зале библиотеки школы. Актовый зал школы мог быть оборудован как компьютерный лекторий (компьютер, звуковая система, переносной или стационарно установленный мультимедийный проектор, телевизор, видеомагнитофон) для проведения учебных занятий: видео и компьютерных путешествий, зрелищных мероприятий и занятий воспитательного характера. Читальный зал школьной библиотеки, оборудованный 3-5 компьютерами с выходом в Интернет, позволял организовать выполнение проектных работ, возможность переписки учащихся между разными населенными пунктами, выход на образовательные и познавательные сайты.

Вариант 3. Урок информатики с делением на группы в рамках одного урока с использованием кабинета информатики школы (12 рабочих мест). В этом случае осуществлялось совместное параллельное проведение занятий двумя учителями: учителем начальной школы и учителем информатики блоками по 15 мин. Теоретическая часть урока проводилась в первой группе, компьютерная — во второй, затем группы менялись местами.

Каждое образовательное учреждение было вправе выбрать такую организацию обучения информатике, которая наиболее соответствовала комплектации школы средствами ИКТ.

То, что к проведению уроков информатики с учащимися младших классов наряду с учителями начальных классов широко привлекались учителя информатики, повлекло необходимость более детальной проработки не только содержания, но и методических аспектов организации учебного процесса. В частности, была предложена следующая схема урока информатики в начальной школе: проверка домашнего задания (до 5 минут); изучение новой темы (примерно 7 минут, с использованием технических средств обучения, в том числе телевизора, компьютера); закрепление материала (около 7 минут); практическое или проектное задание (примерно 10 минут с использованием технических средств обучения и инструментов исследовательской и конструкторской деятельности, с использованием одного компьютера в классе в качестве электронной доски в режиме эстафеты, выступления); обсуждение результатов (5 минут); в течение урока обязательно проводится физкультминутка (1-3 минуты).

Пропедевтическая подготовка школьников в области информатики и ИКТ строится на основании следующих принципов:

1) преемственность — пропедевтическая подготовка рассматривается как важнейший этап непрерывной подготовки школьников в области информатики и ИКТ, что предполагает тесную взаимосвязь ее содержания с содержанием последующих этапов;

2) целостность — пропедевтическая подготовка полностью охватывает весь период, предшествующий ее базовому этапу, и предполагает на каждой из двух ступеней пропедевтического этапа (начальная школа, 5-7 классы) последовательное отражение в содержании сквозных направлений информационной подготовки (информационные процессы; информационное моделирование; информационное управление) в интересах развития личностных ресурсов обучающихся;

3) фундаментальность — включение в содержание подготовки теоретических вопросов, связанных с овладением общими способами информационной деятельности и информационного взаимодействия и ориентированных на формирование базы для освоения новых технологий и межпредметных, общеучебных умений в условиях информатизации общества и образования;

4) практическая направленность — в процессе подготовки у школьников формируются умения и навыки, которые в условиях информатизации образования становятся необходимыми в учебной деятельности по всем предметам, при выполнении индивидуальных и коллективных проектов, в повседневной жизни и дальнейшем освоении профессий, востребованных на рынке труда;

6) инновационность — пропедевтическая подготовка ориентирована на формирование умения учиться, умения работать в коллективе, на развитие навыков самостоятельной учебной деятельности школьников (учебного проектирования, моделирования, исследовательской деятельности и т. д.), способности осуществлять выбор и нести за него ответственность.

Читайте также: