Изучение информатики и информационных технологий в старшей школе на базовом уровне направлено на достижение следующих целей:- освоение системы базовых знаний, отражающих вклад информатики в формирование современной научной картины мира, роль информационных процессов в обществе, биоло-гических и технических системах;
- овладение умениями применять, анализировать, преобразовывать информационные мо-дели реальных объектов и процессов, используя при этом информационные и коммуника-ционные технологии (ИКТ), в том числе при изучении других школьных дисциплин;
- развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей путем освоения и использования методов информатики и средств ИКТ при изучении различных учебных предметов;
- воспитание ответственного отношения к соблюдению этических и правовых норм ин-формационной деятельности;
- приобретение опыта использования информационных технологий в индивидуальной и коллективной учебной и познавательной, в том числе проектной деятельности.
Общая характеристика учебного предмета Информационные процессы являются фундаментальной составляющей современной картине мира. Они отражают феномен реальности, важность которого в развитии биологиче-ских, социальных и технических систем сегодня уже не подвергается сомнению. Собственно говоря, именно благодаря этому феномену стало возможным говорить о самой дисциплине и учебном предмете информатики. Как и всякий феномен реальности, информационный процесс, в процессе познания из «вещи в себе» должен стать «вещью для нас». Для этого его, прежде всего, надо проанализиро-вать этот информационный процесс на предмет выявления взаимосвязей его отдельных компо-нент. Во-вторых, надо каким - либо образом представить, эти взаимосвязи, т.е. отразить в не-котором языке. В результате мы будем иметь информационную модель данного процесса. Про-цедура создания информационной модели, т.е. нахождение (или создание) некоторой формы представления информационного процесса составляет сущность формализации. Второй момент связан с тем, что найденная форма должна быть «материализована», т.е. «овеществлена» с по-мощью некоторого материального носителя. Представление любого процесса, в частности информационного в некотором языке, в соответствие с классической методологией познания является моделью (соответственно, - ин-формационной моделью). Важнейшим свойством информационной модели является ее адек-ватность моделируемому процессу и целям моделирования. Информационные модели чрезвы-чайно разнообразны, - тексты, таблицы, рисунки, алгоритмы, программы – все это информаци-онные модели. Выбор формы представления информационного процесса, т.е. выбор языка оп-ределяется задачей, которая в данный момент решается субъектом. Автоматизация информационного процесса, т.е возможность его реализации с помо-щью некоторого технического устройства, требует его представления в форме доступной дан-ному техническому устройству, например, компьютеру. Это может быть сделано в два этапа: представление информационного процесса в виде алгоритма и использования универсального двоичного кода (языка – «0», «1»). В этом случае информационный процесс становится «ин-формационной технологией». Эта общая логика развития курса информатики от информационных процессов к инфор-мационных технологиям проявляется и конкретизируется в процессе решения задачи. В этом случае можно говорить об информационной технологии решения задачи. Приоритетной задачей курса информатики основной школы является освоение информа-ционная технология решения задачи (которую не следует смешивать с изучением конкретных программных средств). При этим следует отметить, что в основной решаются типовые задачи с использованием типовых программных средств. Приоритетными объектами изучения информатики в старшей школе являются информа-ционные системы, преимущественно автоматизированные информационные системы, связан-ные с информационными процессами, и информационные технологии, рассматриваемые с пози-ций системного подхода. Это связано с тем, что базовый уровень старшей школы, ориентирован, прежде всего, на учащихся – гуманитариев. При этом, сам термин "гуманитарный" понимается как синоним ши-рокой, "гуманитарной", культуры, а не простое противопоставление "естественнонаучному" об-разованию. При таком подходе важнейшая роль отводиться методологии решения нетиповых задач из различных образовательных областей. Основным моментом этой методологии является представления данных в виде информационных систем и моделей с целью последующего ис-пользования типовых программных средств. Это позволяет: - обеспечить преемственность курса информатики основной и старшей школы (типовые задачи – типовые программные средства в основной школе; нетиповые задачи – типо-вые программные средства в рамках базового уровня старшей школы);
- систематизировать знания в области информатики и информационных техноло-гий, полученные в основной школе, и углубить их с учетом выбранного профиля обучения;
- заложить основу для дальнейшего профессионального обучения, поскольку со-временная информационная деятельность носит, по преимуществу, системный характер;
- сформировать необходимые знания и навыки работы с информационными моде-лями и технологиями, позволяющие использовать их при изучении других предметов.
Все курсы информатики основной и старшей школы строятся на основе содержа-тельных линий представленных в общеобразовательном стандарте. Вместе с тем следует отме-тить, что все эти содержательные линии можно сгруппировать в три основных направления: "Информационные процессы", "Информационные модели" и "Информационные основы управ-ления". В этих направлениях отражены обобщающие понятия, которые в явном или не явном виде присутствуют во всех современных учебниках информатики. Основная задача базового уровня старшей школы состоит в изучении общих законо-мерностей функционирования, создания и применения информационных систем, преимущест-венно автоматизированных. С точки зрения содержания это позволяет развить основы системного видения мира, расширить возможности информационного моделирования, обеспечив тем самым значительное расширение и углубление межпредметных связей информатики с другими дисциплинами. С точки зрения деятельности, это дает возможность сформировать методологию ис-пользования основных автоматизированных информационных систем в решении конкретных задач, связанных с анализом и представлением основных информационных процессов: - автоматизированные информационные системы (АИС) хранения массивов ин-формации (системы управления базами данных, информационно-поисковые системы, геоин-формационные системы);
- АИС обработки информации (системное программное обеспечение, инструмен-тальное программное обеспечение, автоматизированное рабочее место, офисные пакеты);
- АИС передачи информации (сети, телекоммуникации);
- АИС управления (системы автоматизированного управления, автоматизированные системы управления, операционная система как система управления компьютером).
С методической точки зрения в процессе преподавания следует обратить внимание на следующие моменты. Информационные процессы не существуют сами по себе (как не существует движе-ние само по себе, - всегда существует "носитель” этого движения), они всегда протекают в ка-ких-либо системах. Осуществление информационных процессов в системах может быть целе-направленным или стихийным, организованным или хаотичным, детерминированным или сто-хастическим, но какую бы мы не рассматривали систему, в ней всегда присутствуют информа-ционные процессы, и какой бы информационный процесс мы не рассматривали, он всегда реа-лизуется в рамках какой-либо системы. Одним из важнейших понятий курса информатики является понятие информационной модели. Оно является одним из основных понятий и в информационной деятельности. При ра-боте с информацией мы всегда имеем дело либо с готовыми информационными моделями (вы-ступаем в роли их наблюдателя), либо разрабатываем информационные модели. Алгоритм и программа - разные виды информационных моделей. Создание базы данных требует, прежде всего, определения модели представления данных. Формирование запроса к любой информаци-онно-справочной системе - также относится к информационному моделированию. Изучение любых процессов, происходящих в компьютере, невозможно без построения и исследования соответствующей информационной модели. Важно подчеркнуть деятельностный характер процесса моделирования. Информаци-онное моделирование является не только объектом изучения в информатике, но и важнейшим способом познавательной, учебной и практической деятельности. Его также можно рассматри-вать как метод научного исследования и как самостоятельный вид деятельности. Принципиально важным моментом является изучение информационных основ управле-ния, которые является неотъемлемым компонентом курса информатики. В ней речь идет, преж-де всего, об управлении в технических и социотехнических системах, хотя общие закономерно-сти управления и самоуправления справедливы для систем различной природы. Управление также носит деятельностный характер, что и должно найти отражение в методике обучения. Информационные технологии, которые изучаются в базовом уровне – это, прежде всего, автоматизированы информационные системы. Это связано с тем, что возможности информаци-онных систем и технологий широко используются в производственной, управленческой и фи-нансовой деятельности. Очень важным является следующее обстоятельство. В последнее время все большее чис-ло информационных технологий строятся по принципу "открытой автоматизированной систе-мы", т.е. системы, способной к взаимодействию с другими системами. Характерной особенно-стью этих систем является возможность модификации любого функционального компонента в соответствии с решаемой задачей. Это придает особое значение таким компонентам информа-ционное моделирование и информационные основы управления. Обучение информатики в общеобразовательной школе целесообразно организовать "по спирали": первоначальное знакомство с понятиями всех изучаемых линий (модулей), затем на следующей ступени обучения изучение вопросов тех же модулей, но уже на качественно новой основе, более подробное, с включением некоторых новых понятий, относящихся к данному мо-дулю и т.д. Таких "витков” в зависимости от количества учебных часов, отведенных под ин-форматику в конкретной школе, может быть два или три. В базовом уровне старшей школы это позволяет перейти к более глубокому всестороннему изучению основных содержательных ли-ний курса информатики основной школы. С другой стороны это дает возможность осуществить реальную профилизацию обучения в гуманитарной сфере. |
Информация и информационные процессы (6 час) Основные подходы к определению понятия «информация». Системы, образованные взаимодействующими элементами, состояния элементов, обмен информацией между элемента-ми, сигналы.
Дискретные и непрерывные сигналы. Носители информации. Виды и свойства информа-ции. Количество информации как мера уменьшения неопределенности знаний. Алфавитный подход к определению количества информации.
Классификация информационных процессов. Кодирование информации. Языки кодиро-вания. Формализованные и неформализованные языки. Выбор способа представления инфор-мации в соответствии с поставленной задачей. Поиск и отбор информации. Методы поиска. Критерии отбора.
Хранение информации; выбор способа хранения информации. Передача информации. Канал связи и его характеристики. Примеры передачи информации в социальных, биологиче-ских и технических системах.
Обработка информации. Систематизация информации. Изменение формы представления информации. Преобразование информации на основе формальных правил. Алгоритмизация как необходимое условие автоматизации. Возможность, преимущества и недостатки автоматизиро-ванной обработки данных. Хранение информации. Защита информации. Методы защиты.
Особенности запоминания, обработки и передачи информации человеком.
Управление системой как информационный процесс.
Использование основных методов информатики и средств ИКТ при анализе процессов в обществе, природе и технике.
Организация личной информационной среды.
Практические работы (3 час)- Измерение информации. Решение задач на определение количества информации, содержащейся в сообщении при веро-ятностном и техническом (алфавитном) подходах.
- Информационные процессы Решение задач, связанных с выделением основных информационных процессов в реальных си-туациях (при анализе процессов в обществе, природе и технике).
- Кодирование информации Кодирование и декодирование сообщений по предложенным правилам.
- Поиск информации Формирование запросов на поиск данных. Осуществление поиска информации на заданную те-му в основных хранилищах информации.
- Защита информации Использование паролирования и архивирования для обеспечения защиты информации.
Информационные модели (9 час) Информационное моделирование как метод познания. Информационные (нематериаль-ные) модели. Назначение и виды информационных моделей. Объект, субъект, цель моделиро-вания. Адекватность моделей моделируемым объектам и целям моделирования. Формы пред-ставления моделей: описание, таблица, формула, граф, чертеж, рисунок, схема. Основные этапы построения моделей. Формализация как важнейший этап моделирования.
Компьютерное моделирование и его виды: расчетные, графические, имитационные мо-дели. Структурирование данных. Структура данных как модель предметной области. Алго-ритм как модель деятельности. Гипертекст как модель организации поисковых систем.
Примеры моделирования социальных, биологических и технических систем и процессов.
Модель процесса управления. Цель управления, воздействия внешней среды. Управле-ние как подготовка, принятие решения и выработка управляющего воздействия. Роль обратной связи в управлении. Замкнутые и разомкнутые системы управления. Самоуправляемые систе-мы, их особенности. Понятие о сложных системах управления, принцип иерархичности систем. Самоорганизующиеся системы.
Использование информационных моделей в учебной и познавательной деятельности.
Практические работы (4 час)- Моделирование и формализация Формализация задач из различных предметных областей. Формализация тексто-вой информации. Представление данных в табличной форме. Представление информации в форме графа. Представление зависимостей в виде формул. Представление последовательности действий в форме блок-схемы.
- Исследование моделей Исследование учебных моделей: оценка адекватности модели объекту и целям моделирования (на примерах задач различных предметных областей). Исследование физиче-ских моделей. Исследование математических моделей. Исследование биологических моделей. Исследование геоинформационных моделей. Определение результата выполнения алгоритма по его блок-схеме.
- Информационные основы управления Моделирование процессов управления в реальных системах; выявление каналов прямой и обратной связи и соответствующих информационных потоков. Управление работой формального исполнителя с помощью алгоритма.
Информационные системы (3 час) Понятие и типы информационных систем. Базы данных (табличные, иерархические, се-тевые). Системы управления базами данных (СУБД). Формы представления данных (таблицы, формы, запросы, отчеты). Реляционные базы данных. Связывание таблиц в многотабличных базах данных
Практическая работа (2 час)- Информационные системы. СУБД. Знакомство с системой управления базами данных Access. Создание структуры табличной базы данных. Осуществление ввода и редактирования данных. Упорядочение данных в среде системы управления базами данных. Формирование запросов на поиск данных в среде системы управления базами данных. Создание, ведение и использование баз данных при решении учеб-ных и практических задач.
Компьютер как средство автоматизации информационных процессов (2 час) Аппаратное и программное обеспечение компьютера. Архитектуры современных ком-пьютеров. Многообразие операционных систем. Программные средства создания информаци-онных объектов, организации личного информационного пространства, защиты информации.
Практическая работа (2 час)- Компьютер и программное обеспечение. Выбор конфигурации компьютера в зависимости от решаемой задачи. Тестирование компь-ютера. Настройка BIOS и загрузка операционной системы. Работа с графическим интерфейсом Windows, стандартными и служебными приложениями, файловыми менеджерами, архиватора-ми и антивирусными программами.
Резерв учебного времени – 4 час. Всего – 35 час. |
