Забезпечення загальної комп'ютерної грамотності

Ядром методичної системи забезпечення загальної комп'ютерної грамотності є новий навчальний предмет «Основи інформатики та обчислювальної техніки ».

Зміст курсу визначалося з цілей і завдань забезпечення загальної комп'ютерної грамотності учнів, а також з урахуванням наступних принципових позицій:

на першому етапі впровадження курсу інформатики переважна більшість шкіл країни не мали в своєму розпорядженні обчислювальною технікою, тому перший варіант навчального посібники був орієнтований на безмашинних варіант вивчення курсу;

комп'ютерна грамотність забезпечується вивченням не одного курсу інформатики, а комплексу навчальних предметів. Тому при розробці змісту цього курсу враховувалися функції і внесок у комп'ютерну грамотність інших предметів;

курс основ інформатики та обчислювальної техніки, що став фундаментальною компонентою загальної середньої освіти, розроблявся як загальноосвітній і доступний для всіх учнів, тобто він повинен вирішувати завдання не тільки підготовки учнів до практичної діяльності, впровадження комп'ютерів в більшість галузей народного господарства, але і завдання розумового розвитку, формування наукового світогляду, виховання учнів та ін Крім того, загальноосвітній характер цього навчального предмета вимагає доступності його змісту для всіх школярів, учнів ПТУ і технікумів;

курс інформатики повинен мати міжпредметні характер;

курс інформатики повинен сформувати в учнів сукупність знань, умінь і навичок, що забезпечують досягнення другого завдання впровадження ЕОМ у середня освіта - широке використання комп'ютерів у процесі вивчення всіх загальноосвітніх навчальних предметів, а також і трудове навчання;

інформатика як наука є «молодий» галуззю наукового знання, тому є чимало різних позицій щодо кола питань, що становлять її предмет, а також питомої ваги кожного з цих питань у зміст цієї науки. Тому курс шкільної інформатики як основи даній галузі знань повинен відображати ту інваріантну частина цієї науки, яка міститься у визначенні предмета інформатики, що дається різними авторами;

як інший будь-який шкільний предмет основи інформатики мають не лише познайомити учнів з колом питань, що вивчаються цією наукою, але і сформувати певний комплекс практичних умінь і навичок. Забезпечити курс системою завдань і вправ, практичних робіт у умовах безмашинних варіанти навчання було можливо, лише зосередивши основну увагу на його утриманні, на формування алгоритмічної культури, розвитку навичок програмування. Однак такий перерозподіл питомої ваги в користь цих компонентів комп'ютерної грамотності - тимчасовий захід, що відображає специфіку саме безмашинних варіанти вивчення курсу.

Зміст курсу базується на трьох фундаментальних поняттях сучасної науки: інформація - алгоритм - ЕОМ. Саме ця система понять задає обов'язковий рівень теоретичної підготовки.

У завдання нового курсу входить:

оволодіння основними вміннями алгоритмізації;

формування уявлень про можливості автоматизації виконання алгоритму;

посилення прикладної та політехнічної спрямованості алгоритмічної лінії, що полягає в конкретній реалізації алгоритмів розв'язання задач на сучасних ЕОМ;

ознайомлення з основами сучасної обчислювальної техніки на прикладі розгляду загальних принципів роботи мікрокомп'ютера;

формування уявлення про етапи рішення задачі на ЕОМ;

ознайомлення з основними сферами застосування обчислювальної техніки, її роллю в розвитку суспільства.

Основна позиція авторського колективу при створення навчального посібника полягає в тому, що курс основ інформатики і обчислювальної техніки є загальноосвітній предмет. Його головне завдання -- дати школярам основи науки інформатики, а не зробити їх професійними програмістами. Тому, серед фундаментальних понять, що відображають загальноосвітній характер науки інформатики в навчальному посібнику були відібрані поняття комп'ютерного підходу до розв'язання задач і алгоритму.

Алгоритмічний стиль мислення є характерною рисою науки інформатики. Він проявляється не тільки як метод рішення завдання, але і як послідовність методів підготовки завдання до її рішенням на ЕОМ. Цю послідовність також можна розглядати як своєрідність-ний алгоритм. Окремими кроками цього алгоритму є етапи рішення задачі.

Як завжди, рішення задачі починається з її постановки. В інформатиці цей етап набуває особливого значення завдяки тому, що в постановці завдання беруть участь реальні, а не математичні об'єкти. Щоб вирішити таке завдання, необхідно побудувати її математичну модель. Про це етапі поговоримо докладніше. Поняття математичної моделі в неявному вигляді присутній і в шкільних курсах математики і фізики, однак тільки в курсі інформатики поняття моделі формулюється в явному вигляді, і ставляться завдання на побудова моделі. Поняття моделі, що з'явилося в курсі основ інформатики, - одне з найважливіших «придбань» для середньої школи. Адже поняття моделі в наші дні набуло надзвичайну спільність і вже вийшло із сфери чисто математичних понять. Воно широко використовується в хімії, біології, соціології і т. д. У світоглядному плані дуже важливо навчити школярів розрізняти факти, що відносяться до реального світу і до його моделі.

Алгоритмічний мова призначений для однакової запису і виконання алгоритмів. Методична доцільність його введення в курс полягає в наступному. З одного боку, алгоритмічну мову близький до природного мови. Командами алгоритмічного мови можуть бути будь-які пропозиції російської мови в наказовому способі. З іншого боку, правила алгоритмічного мови складені таким чином, щоб зробити його схожим на реальний мова програмування, що учням доведеться вивчати в надалі. Таким чином, з перших кроків вивчення інформатики учні отримують теоретичні уявлення про конструкції, які лежать в основі практично всіх сучасних мов програмування.

Вивчення алгоритмічного мови - одна з найважливіших завдань курсу інформатики. Алгоритмічний мова виконує дві основні функції. По-перше, його застосування дозволяє стандартизувати, надати єдину форму всім що розглядаються у курсі алгоритмами, що важливо для формування алгоритмічної культури школярів. По-друге, вивчення алгоритмічного мови є пропедевтики вивчення мови програмування. Методична цінність алгоритмічної мови пояснюється ще й тим, що в умовах, коли багато школярі не матимуть ЕОМ, алгоритмічний мова є найбільш відповідним мовою, орієнтованим для виконання їх людиною.

Вивчення мови програмування в курсі основ інформатики переслідує дві мети. По-перше, це ілюстративна мета - показати школярам, як конструкції алгоритмічної мови можуть бути виражені засобами мови програмування, призначеного для ЕОМ. По-друге, прикладна мета - дати учням можливість виконати на ЕОМ ті нескладні алгоритми, які вони освоїли або розробили самі при вивченні основ алгоритмізації.

Одне з найважливіших завдань курсу інформатики - Познайомити учнів з основними галузями застосування ЕОМ, сформувати уявлення про обчислювальної техніки як засіб підвищення ефективності діяльності людини. Звичайно, ця задача має пронизувати все зміст курсу, кожен урок з цього предмету. Однак за відсутності в школі кабінетів обчислювальної техніки провідна роль тут належить екскурсії в Обчислювальний центр.

З точки зору змісту курсу відбудеться значна переорієнтація на формування вмінь використання ЕОМ у різних областях діяльності людини, умінь застосовувати готове прикладне програмне забезпечення. З точки зору методики навчання відбудеться корінна перебудова організації навчального процесу на основі систематичної роботи школярів з комп'ютером як засобом навчання. Це зробить засвоєння навчального матеріалу більш доступним, значно посилить пізнавальні можливості школярів, істотно активізує їхню самостійну навчальну діяльність.

Нова програма і методика курсу дозволить в більш повною мірою вирішити завдання досягнення комп'ютерної грамотності, як вона поставлена в «Основних напрямах реформи загальноосвітньої і професійної школи »- озброїти учнів знаннями і навичками використання сучасної обчислювальної техніки.

Школярі повинні освоїти системи обробки текстової інформації, одержати навички роботи з текстами на ЕОМ, зберігання і виведення текстів на друк, познайомитися з машинною графікою. Велике прикладне значення буде мати формування в курсі умінь працювати з базами даних, з електронними таблицями, а також формування навичок застосування пакетів прикладних програм для вирішення різного роду задач. Нарешті, учні познайомляться з такими найважливішими сферами використання обчислювальної техніки в виробництві, як верстати з програмним управлінням, машини з вбудованими мікропроцесорами, автоматизовані робочі місця. Школярі отримають уявлення про АСУ та автоматизації проектування, застосування ЕОМ в науці, медицині, освіті. Слід підкреслити, що це знайомство відбудеться не тільки на сторінках підручника, а насамперед у процесі роботи хай з найпростішими навчальними, але реальними системами, реалізованими на шкільній ЕОМ.

Інформатика на своїх уроках об'єднає в ЕОМ предмет і засіб навчання. Це надасть значний вплив на організацію навчального процесу. Специфіка уроку інформатики проявиться перш за все в суттєвому обсязі практичних робіт з використанням ЕОМ, при якому «Контактна час» роботи з ЕОМ складає не менше половини уроку. В курсі передбачаються три види організованого використання кабінету обчислювальної техніки на уроках інформатики: демонстрація, лабораторна робота (фронтальна) і практикум. Ці види практичних робіт розрізняються за тривалістю і за співвідношенням ролі викладача та учнів.

Демонстрація: роботу на ЕОМ веде учитель; учні або спостерігають за його діями через демонстраційний екран, або відтворюють ці дії на своїх робочих місцях. Лабораторна робота (фронтальна): порівняно короткий (3-15хв) період самостійною, але синхронної роботи учнів з навчальним програмним засобом, спрямованої або на його освоєння, або на закріплення матеріалу, пояснення вчителя, або на перевірку засвоєння отриманого знання або операційного навички. Роль вчителя під час фронтальної лабораторної роботи - забезпечення синхронності дій учнів і надання екстреної допомоги з ініціативи учнів. Практикум: виконання протяжної самостійної роботи з комп'ютером у межах одного-двох уроків по індивідуальним завданням; робота вимагає синтезу знань і умінь з цілого розділу курсу. Учитель головним чином забезпечує індивідуальний контроль за роботою учнів.

Формування навичок роботи з комп'ютером, освоєння прикладного програмного забезпечення в курсі інформатики дозволить реалізувати другий найважливіше завдання впровадження ЕОМ в школу - забезпечити широке використання комп'ютерів у процесі вивчення всіх загальноосвітніх навчальних предметів, а також у трудовому навчанні.

При навчанні математики можуть знайти застосування, перш за все наступні можливості сучасних комп'ютерів.

1. Швидкість і надійність обробки інформації будь-якого виду. Відзначимо, що для обробки числової інформації можна використовувати не тільки мікроЕОМ, але і калькулятор.

2. Представлення інформації у графічній формі. За своїм графічним (демонстраційним) можливостям мікроЕОМ практично не поступаються навіть кольоровому телебаченню, але дозволяють активно впливати на хід демонстрацій, що значно підвищує їх методичну цінність.

3. Зберігання та швидка видача великих обсягів інформації. Наприклад, всі використовувані в курсі математики таблиці можуть зберігатися в пам'яті комп'ютера. Необхідна інформація видається на екран після одного-двох клавіш.

Можливості застосування мікроЕОМ на уроках залежать від програмного забезпечення машин. Все що використовуються на заняттях програми можна умовно розділити на навчальні та навчальні. Навчальні програми створюються для того, щоб замінити вчителя в деяких видах його діяльності (при поясненні нового матеріалу, закріплення пройденого, перевірці знань і т. п.).

Мета навчальних програм - допомогти учневі в його пізнавальної діяльності, роботі на уроці. Використання навчальних програм здійснюється за участю і під керівництвом вчителя. За допомогою навчальних програм можна виконати різноманітні обчислювальні операції, аналізувати функції, будувати та досліджувати математичні моделі різних процесів і явищ, використовувати графіку машини для підвищення наочності досліджуваного матеріалу.

Використання пакетів прикладних навчальних програм, готового програмного забезпечення є однією з найважливіших компонентів формування комп'ютерної грамотності. При цьому значно розширюються міжпредметні зв'язки між багатьма навчальними дисциплінами, особливо між математикою та інформатикою. Обчислювальна техніка, проникаючи в шкільну математику, може дуже вплинути на її зміст і структуру і, крім того, привести до нетрадиційних форм навчання.

Елементи інформатики на уроках геометрії

З метою пропедевтики основних понять інформатики була зроблена спроба включення елементів інформатики в курс геометрії VI класу при вирішенні завдань на побудову. Алгоритмічний характер таких завдань очевидний. Тому була зроблена спроба створення алгоритмічного мови для опису процесу геометричних побудов.

Система вказівок для побудови на площині. Розглянемо алгоритми рішення задач на побудову за допомогою циркуля і лінійки. До складу таких алгоритмів входять відомі школярам вказівки (приписи) виконати певні дії. Кінцевий, що використовується нами набір таких вказівок будемо називати системою вказівок.

Наведемо приклади найбільш типових вказівок нашої системи.

Провести пряму через точки А і В. Позначити побудовану пряму ім'ям а: а = пр (А, В).

Провести довільну пряму а: а = пр (+, +).

Провести пряму через точку А: а = пр (А, +).

Провести коло з центром в точці А і радіусом с. Позначити побудовану окружність ім'ям 01:01 = окр (А, с).

Провести окружність 01 довільного радіуса з центром в точці А: 01 = окр (А, +).

Вибрати довільну точку на площині (p). Визначити обрану точку ім'ям В: В = (+) або В = t (p).

Вибрати довільну точку В на прямій а: В = t (а).

Позначити ім'ям