W010504 Дипломная работа Методические материалы по изучению темы "информация" в курсе информатики основной школы

Содержание

Введение

1 Глава. Метод изучение тем информации в основной школе.

1.1. Понятие информации в науке и история возникновения этого понятия.

1.2. Методические стандарты по изучение курса информации в школе

1.3. Анализ учебной информации в котором изучает данная тема.

2 глава. Разработка методических материалов по изучению тем информация.

2.2. Создание уроков с презентациями

2.3. Использование опыт учителей

Введение

Исследование Школьная информатика это, распространяет в  разные виды человеческой деятельности, связанной с изучением и информатики и вычислительной техники использование в школьном образовании. Научные исследования составляют только малую часть школьной информатики, вся эта участие является в целом  степени наукоемкой и поэтому должна  анализироваться как научное направленность.

Достоинство  информатики ориентируется в ролью научно-технического процесса в нынешнем обществе. Характерными выражениями этого прогресса является электронизация и информатизация общества. При этом  дополнительной особенностью является то, что это повседневная деятельность на основе полного, динамического и высокие знания становится не уделом   избранных, а необходимостью для каждого. Труд из однородного становится  все большей степени разнообразным и творческим, реализуемым в компьютерном окружении. В связи с этим компьютерная грамотность, информационная   культура становится очередной ступенькой в развитии человеческой цивилизации в целом.

Объективно быстрые темпы информатизации обуславливаются исчерпанием периода экстенсивного роста информационной технологии как побудительной причиной и нарастающими темпами компьютеризации как расширительной  причины.

Открывая сущность школьной информатики, следует различать «оконечную»  деятельность, непосредственно реализацию цели школьной информатики, и  «обеспечивающую» деятельность, происходящую, как правило, за пределами  школы.

Нынешнего общество характеризуется высоким уровнем развития информационных технологий. Персональный компьютер используются в иных областях человеческой деятельности. В этих нормах практические навыки владение персонального компьютера становятся наиболее значимыми для каждого человека. Учебные предметы являются частью учебно воспитательного процесса  современной школы и занимает важное место в подготовке школьников к жизни в информационном человечестве. Прикладная направленность курса информатики сформировывает, с одной стороны, значимое участие школьников различного возраста к освоению образа действие с информацией при помощи персонального компьютера; с другой, - активизирует работу психологов, педагогов, методистов и специалистов соответствующей предметной области к написанию различных учебников и учебных и пособий по курсу «Информатика»; с третьей, - обеспечивает низкий уровень освоенности школьниками способов   действий с информацией при помощи компьютера, значительное число  ошибок, связанны с освоенностью сущности основных понятий этого  предмета (об этом свидетельствуют государственные тестирования выпускников во многих общеобразовательных школах, особые исследования педагогов и психологов). В связи с этим перед психологической наукой  рождаются задачи поиска таких форм и методы учебной работы при   освоении школьниками учебного предмета «Информатика», которые  могли бы сделать формирование у них обобщенных способов  преобразования компьютерной информации, развитие теоретического  мышления в соответствующей предметной области.

Одной из научных теорий, реализующих такие формы и методы  обучения школьников, как известно, выступает психологическая теория учебной деятельности (В.В. Давыдов, Д.Б. Эльконин и др.). В рамках этой теории построены и активно внедряются в практику школьного  обучения такие учебные предметы, как литература, правоведение,  математика и др. Накоплен значительный теоретический и экспериментальный материал, позволяющий решать разные вопросы способов  построения содержания учебных предметов, так и психического, в том  числе  умственного, развития школьников.

В этой связи в практическом и теоретическом планах актуальными становятся исследования, направленные на поиск путей и способов построения содержания учебного предмета «Информатика» в виде учебных задач, реализуемых в условиях специально организованной учебной деятельности, (Д.Б. Эльконин, В.В. Давыдов и др.).

Проблема исследования – раскрыть сущность формирования базовых представлений информатики в основной школе.

Объект исследования – учебный процесс информатики в основной школе.

Предмет исследования-  анализ формирования базовых представлений информатики в основной школе.

Целью дипломной  работы является решение поставленной проблемы.

Из цели вытекает ряд задач:

1. Изучить теоретические основы изучения информатики в основной школе.

2. Раскрыть основные понятия информатики: информация- информационный процесс - информационная культура.

3. Разработать практические упражнения  по формированию базовых представлений информатики в основной школе.

4. проанализировать опыт работы учителей информатики по формированию базовых представлений.

Методы исследования- теоретические:  анализ литературы, построение гипотезы; эмпирические: наблюдение, изучение и обобщение массового и индивидуального педагогического опыта.

1 Глава. Метод изучение тем информации в основной школе.

1.1. Понятие информации в науке и история возникновения этого понятия.

Модернизация образования требует повышения качества обуче¬ния информатике. Одной из причин недостаточного качества существующего обучения яв¬ляется несоответствие содержания обучения требуемой системности и универсальности зна¬ний. Это заставляет еще раз обратиться к одному из основных вопросов: чему учить? Для ответа на него необходимо договориться об основных понятиях информатики.

Общеизвестно, что состояние понятийного аппарата информатики оставляет желать луч¬шего, «до настоящего времени не разработано общей теории информационных технологий как системы целостных взаимосвязанных приемов, методов и средств обработки информа¬ции, не определены основные понятия информационных технологий» /3, с. 4/.

В данном параграфе делается попытка определить такие понятия, как «информационные технологии», «информационная культура», «информационное общество», исходя из уточ¬ненного понятия информационного процесса.

Поскольку все эти понятия связаны с понятием «информация», в первую очередь рас¬смотрим определение именно этого понятия.

За основу возьмем определение, данное С. А. Бешенковым и Е. А. Ракитиной, кото¬рые трактуют информацию «как содержание (смысл) сигнала, полученного системой из внешнего мира» /1, с. 18/, и далее будем использовать следующее определение:

Информация — это понимание (смысл, представление, интерпретация), возникающее в аппарате мышления человека после получения им данных, взаимоувязанное с предшествующими знаниями и понятиями /9;45/. Из этого определения следует, что информация передается только опосредованно, с помощью данных.

Данные - это любые сигналы, получаемые и обрабатываемые либо человеком с помощью органов чувств, либо устройством.

Понятие «информация» тесно связано с понятием «информационный процесс». Под термином «процесс» обычно понимается последовательное изменение состояния системы или явления. Но очень редко можно найти определение понятия «информационный про¬цесс», как правило, только из контекста можно узнать, что под термином «процесс» пони¬мается последовательное изменение состояния системы или явления.

 «Информационный процесс - совокупность последовательных действий (операций), произ¬водимых над информацией (в виде данных, сведений, фактов, идей, гипотез, теорий и пр.) для получения какого-либо результата (достижения цели)».

К основным информационным процессам, изучаемым в курсе информатики, отно¬сятся поиск, отбор, хранение, передача, кодирование, обработка, защита информации».

В соответствии со смысловым значением, которое придается прилагательному «инфор¬мационные», можно дать следующее определение:

Информационные технологии - это комплекс методов, способов и средств, обеспечива¬ющих информационный процесс.

В связи с представлением информационного процесса в виде совокупности двух про¬цессов - интеллектуального и информатического - следует выделять и два вида техноло¬гий - интеллектуальные технологии и информатические.

Интеллектуальные технологии - это комплекс методов и способов, позволяющих рацио¬нализировать интеллектуальные процессы в аппарате мышления.

Компьютерные технологии - это часть информатических технологий, в которых компь¬ютер играет доминирующую роль.

Следующее понятие, которое мы попытаемся уточнить, это - «информационная культура».

Прежде всего рассмотрим, что мы понимаем под термином «культура».

В Академическом словаре русского языка приведено семь значений этого слова. В наших случаях  подходит следующее определение:

Культура - уровень, степень развития какой-либо отрасли хозяйственной или умственной деятельности.

 Информационная культура - это уровень развития логичности мышления, способности к системному анализу и синтезу.

К этому определению можно добавить некоторый свод правил, который позволяет обес¬печить высокий уровень информационной культуры:

• подвергай все сомнению. Не принимай на веру положения только потому, что они опубликованы в печати, в электронных изданиях или высказаны авторитетным автором;

• событие, произошедшее после другого события, не всегда есть его следствие;

• ошибайся логично; необходимо проверять свои действия логикой;

• обсуждая что-либо,  дай определения основных понятий;

• не вводи новые термины без особого на то основания.

Информатическая культура - уровень развития информатической деятельности с данны¬ми, способами их представления человеку для правильной интерпретации.

Можно сказать,  информатическая культура проявляется в следующих аспектах:

• в конкретных навыках по использованию программируемых технических устройств (от часов и телефонов до персональных компьютеров и компьютерных сетей);

• в способности использовать в своей деятельности компьютерные технологии, в том числе программные продукты;

• в умении поиска необходимых данных в различных источниках, в том числе сети Интернет;

• в умении выделять в своей профессиональной деятельности информатические процессы и управлять ими;

• в умении разрабатывать и использовать простейшие информатические системы.

Общество всегда было информационным, поскольку человек - это мыслящее суще¬ство, живущее в общении к себе подобными. Очень хорошо сказал С. П. Капица: «Чело¬век - информационное животное»./3;89/

На наш взгляд, когда мы говорим об информационном обществе, то в первую очередь имеем в виду уровень развития общества.

Информационное общество –это то общество, использующее все свои ресурсы, в том числе ин¬формационные (интеллектуальные и информатические), на благо человека и достигшее высоко¬го уровня благосостояния народа за счет информационных ресурсов.

Если  смотреть на общество с точки зрения его оснащения средствами обработки дан¬ных, то тогда речь идет об информатическом обществе:

Информатическое общество - общество, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накоп¬ление, обработка, хранение, передача и использование данных, осуществляемые на основе со¬временных средств компьютерной техники и телекоммуникаций.

Таким образом,  процессы, происходящие в сфере интеллектуальной деятельности, принципиально от¬личаются от процессов, происходящих в искусственных системах, уровнем формализации. Поэтому информационные процессы следует представлять как совокупность интеллектуаль¬ных и информатических процессов. Поддержка этих процессов осуществляется соответству¬ющими системами: информационными, интеллектуальными и информатическими. Комп¬лекс методов, способов и средств, обеспечивающих работу информационных систем, пред¬ставляют собой информационные технологии, которые, в свою очередь, состоят из интел¬лектуальных и информатических технологий. В результате изменяются определения инфор-мационной культуры и информационного общества.

1.2. Методические стандарты по изучению курса информации в школе

Для сложных понятий, таких, как «информация», очень важны своевремен¬ное определение моментов обогащения понятий, а также вклад в их развитие раз¬личных учебных предметов. Важность ре¬шения этой дидактической задачи для ус¬пешного усвоения понятий должна учи¬тываться при разработке программ по всем предметам, в которых происходит опери-рование данным понятием. При этом чет¬ко должно быть определено, при изуче¬нии какого предмета, в каком классе воз¬можно и необходимо начинать формиро¬вание понятия, при изучении каких предметов, каких тем, в каких классах воз¬можно дальнейшее развитие понятия (обо¬гащение его содержания, расширение объема, установление новых связей и от¬ношений с другими понятиями).

Рассмотрим теоретические основы раз¬работки методики формирования понятий.

Определению начала формирования и этапов развития понятия, вклада в реше¬ние данной задачи различных предметов должна предшествовать разработка требо¬ваний к усвоению понятия к моменту окон¬чания средней школы, отражающих верх¬ний уровень его усвоения.

Верхний уровень усвоения понятия (требования к его усвоению выпускника¬ми средней школы) определяется, исходя из задач средней общеобразовательной шко¬лы, требований к уровню образования мо¬лодежи, предъявляемых на данном этапе развития общества (социальный заказ), по-знавательных возможностей учащихся, сло¬жившейся в момент перестройки учебных программ системы понятий в науке, уров¬ня развития науки, а также требований про¬изводства к уровню практической и профес¬сиональной подготовки учащихся.

Начальный момент формирования по¬нятия определяется с учетом понятийной

базы, необходимой для его образования. При этом также учитываются объективные по¬требности в формировании данного понятия при изучении конкретного предмета.

Итак, начальный момент образования понятия обусловливается двумя факторами:

1) необходимостью, потребностью в оперировании данным понятием на определенном этапе обучения (в связи с изучением конкретного предмета);

2) наличием исходной понятийной базы у учащихся, необходимой для образования нового понятия.

Этапы (узловые точки) развития поня¬тия определяются с учетом внутренней ло¬гики развития системы понятий каждого учебного предмета. При этом должен учи¬тываться принцип преемственности в раз¬витии понятия при изучении различных предметов.

Затем разрабатываются методические средства обогащения понятия на каждом из этапов развития с учетом логики пост¬роения конкретного предмета и специфи¬ки присущих ему дидактических средств.

Конкретизируем основные теоретические положения на примере разработки методи¬ки формирования понятия «информация».

Значение формирования у учащих¬ся понятия «информация».

Понятие информации - одно из важ¬нейших в информатике. Оно также широ¬ко используется в других науках - как естественных, так и общественных. Фор¬мирование его у учащихся имеет большое значение для формирования у них науч¬ного мировоззрения, а также для практи¬ческой подготовки.

Имея это в виду, учителя, как прави¬ло, уделяют вопросам методики формиро¬вания понятия информации достаточно большое внимание. Однако как в процес¬се формирования данного понятия, так и в трактовке его содержания возможны ошибки методического характера.

Одна из возможных причин наличия пробелов в усвоении учащимися этого важ¬ного понятия заключается в том, что не¬которые учителя не всегда достаточно чет¬ко представляют себе его содержание, не знают истории его возникновения и раз¬вития в науке.

Вторая причина возможной низкой эф¬фективности работы учителя по формиро¬ванию понятия «информация» состоит в том, что при этом, вероятно, не использу¬ется и не учитывается тот объем знаний об информации,  учащиеся полу¬чают в процессе изучения других учебных предметов, т. е. нет опоры на межпредмет¬ные связи.

Затрудняет работу учителя по форми¬рованию данного понятия (как и многих других) отсутствие видения перспективы в его развитии, того верхнего уровня, на ко¬тором оно должно быть сформировано у учащихся к моменту окончания средней школы.

Рассмотрим подробно, каково было со¬держание понятия «информация» по мере развития науки и каково это содержание в современной информатике, каким тре¬бованиям должно удовлетворять его усво¬ение учащимися к моменту окончания средней школы, каковы основные этапы его развития.

Впервые как научное понятие термин «информация» стал применяться в теории журналистики в 30-х гг. XX в., хотя в ис¬следованиях по библиотечному делу он по¬явился еще раньше. Под «информацией» понимались разнообразные сведения, сооб¬щения. Э этот термин взяла на воору¬жение наука об оптимальном кодировании сообщений и передаче сигналов по техни¬ческим каналам связи. В основанной аме¬риканским ученым Клодом Шенноном ма¬тематической теории информации под «ин¬формацией» понимали не всякие сведения, а лишь те, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получе¬ния неопределенность (неизвестность). Каждому сигналу в теории Шеннона соот-ветствует вероятность его появления (на¬пример, при передаче текста телеграммы вероятность появления буквы «Р» прибли¬зительно равна 1/32). Чем меньше вероят¬ность появления того или иного сигнала, тем больше информации он несет для потребителя. Или в обыденном понимании: чем неожиданнее новость, тем больше ее информативность. Была предложена и фор-мула для вычисления количества инфор¬мации в передаваемом сообщении. /12;56/

Но математическая теория информа¬ции не охватывает всего богатства содер¬жания информации, поскольку она отвле¬кается от содержательной (смысловой, се¬мантической) стороны сообщения. С точ¬ки зрения этой теории фраза из ста слов, взятая из газеты, пьесы Шекспира или теории Эйнштейна, имеет приблизитель¬но одинаковое количество информации. /14;56/

Советский математик Ю. А. Шрейдер оценивал информацию по увеличению объема знаний у человека под воздействи¬ем информационного сообщения. Акаде¬мик А. А. Харкевич измерял содержатель¬ность информации по увеличению вероят¬ности достижения цели после получения информации человеком или машиной /1;124/.

В некоторых физических и химических теориях информация определяется как от¬раженное разнообразие. Говоря научным языком, отражение заключается в таком из¬менении одного материального объекта под воздействием другого, при котором все осо¬бенности отражаемого объекта каким-либо образом воспроизводятся отражающим объектом. В процессе отражения и проис-ходит передача информации. Таким обра¬зом, информация - результат отражения. В соответствии с этим взглядом информа¬ция существовала и будет существовать веч¬но, она содержится во всех элементах и си¬стемах материального мира. Информация, наряду с веществом и энергией, является неотъемлемым свойством материи .

В кибернетике - науке об управлении в живых, неживых и искусственных сис¬темах - понятие информации связывают воедино с понятием управления (Н. Винер, Б. Н. Петров). Информация является обо¬значением содержания, полученного из внешнего мира в процессе приспособления к нему наших чувств. Информацию состав¬ляет та часть знаний, которая использу¬ется для ориентирования, принятия реше¬ний, активного действия, управления, т. е. в целях сохранения, совершенствования и развития системы.

Данная концепция отрицает существо¬вание информации в неживой природе, не дает ответы на вопросы, являются ли ин¬формацией неиспользуемые знания, яв¬ляется ли неосмысленная (как в ЭВМ) информация информацией. Для преодоления этих трудностей академик В. П. Афа¬насьев ввел понятие информационных дан¬ных. Информационные данные - это всякие сведения, сообщения, знания. Они могут храниться, перерабатываться, пере¬даваться, но характер информации они приобретают лишь тогда, когда получают содержание и форму, пригодную для уп-равления и использования в управлении. Дальнейшим развитием математичес¬кого подхода к феномену «информация» послужили работы Р. Карнапа, И. Бар-Хиллела, А. Н. Колмогорова и многих дру¬гих. В их теориях понятие информации не связано ни с формой, ни с содержанием сообщений, передаваемых по каналу свя¬зи. Информация - абстрактная величина, не существующая в физической реальнос¬ти, подобно тому как не существует мни¬мое число или не имеющая линейных раз¬меров точка. /5;98/