Использование элементов программированного обучения в процессе освоения курса информатики в основной школе

№

Краткое содержание учебных модулей

Основные виды деятельности

Возможность выполнения ОПУ при применении учебных элементов

"Моделирование и формализация"

1

Объект, задача, модель. Модель объекта, модель решения. Построение модели как важный элемент информационной технологии решения задачи

Выделение в исследуемой ситуации объекта, субъекта моделирования, модели. Анализ свойств модели и выделение среди них существенных с точки зрения целей моделирования

Отсутствует

2

Моделирование в познании, общении и практической деятельности. Учебные модели, их особенности и формы представления. Их назначение и области применения.

Информационная модель как схема, изображение или описание изучаемого объекта. Адекватность модели объекту и целям моделирования.

Исследование учебных моделей, описание их вида, назначения, принципов построения, степени подобия объекту моделирования

Отсутствует

3

Этапы построения информационных моделей.

Формализация как важный этап построения модели.

Формализация информации различного вида.

Структурирование данных при решении задач.

Отсутствует

4

Основные приемы моделирования внешнего вида, структуры, поведения объектов. Статические и динамические модели.

Знакомство с основными приемами моделирования.

Исследование компьютерных моделей с точки зрения новой информации, которую они несут об объекте моделирования.

Частичная

5

Формализация текстовой информации.

Знакомство с приемами формализации текстов, правилами заполнения формуляров, бланков и т. д. Составление деловых бумаг по заданной форме.

Частичная

6

Основные свойства формул. Правила построения и интерпретации формул. Математическое моделирование и его особенности.

Знакомство с правилами интерпретации различных формул.

Выявление особенностей математического моделирования.

Отсутствует

7

Схемы, таблицы, графики как формы моделирования.

Правила построения схем, таблиц, графов

Построение и интерпретация таблиц, диаграмм, графов, схем, блок-схем алгоритмов.

Частичная

8

Блок-схемы, алгоритмы и программы как формы моделирования процесса решения задачи формальным исполнителем.

Анализ разных способов записи алгоритмов с позиции того, что они информационные модели.

Определение того, что является объектом моделирования для математической модели, алгоритма, программы решения задачи.

Отсутствует

При изучении линии "Моделирование и формализация" учебные элементы можно использовать в качестве инструкций для заполнения бланков и построения таблиц.

"Алгоритмизация и программирование"

1

Алгоритмы как описание последовательности действий. Исходные данные и результаты исполнения алгоритма. Исполнитель алгоритма и его свойства.

Составление последовательности предписаний на естественном языке, описывающих ход решения задачи. Анализ исходных данных и ожидаемых результатов исполнения алгоритма, построение модели и "перевод" ее в алгоритм.

Частичная

2

Основное свойство алгоритма – получение одного т того же результата при одинаковых исходных данных у разных формальных исполнителей, для которых этот алгоритм предназначен.

Определение по заданному описанию, относится ли оно к классу алгоритмов.

Пошаговое исполнение алгоритмов. Деятельность в соответствии с инструкцией.

Частичная

3

Способы записи алгоритмов: формульный, табличный, графический, блок-схемы, программы.

Преобразование одного способа записи алгоритма в другой.

Запись одного алгоритма разными способами.

Отсутствует

4

Основные алгоритмические конструкции: линейная, ветвление, цикл, подпрограмма, рекурсия.

Распознавание алгоритмических конструкций на основе анализа примеров.

Определение по выбранному методу решения задачи, какие алгоритмические конструкции могут войти в алгоритм.

Частичная

5

Блок-схема как наглядный способ представления алгоритма. Основные типы блоков. Правила записи алгоритмов в виде блок-схемы.

Составление блок-схем для решения задач. Определение, для решения какой задачи предназначен алгоритм.

Частичная

6

Свойства алгоритма.

Запись одного алгоритма разными способами.

Алгоритм как один из способов управления информационными процессами.

Анализ алгоритма с позиций их свойств.

Сравнение, сопоставление разных алгоритмов решения одной задачи.

Отсутствует

7

Организация диалога с пользователем средствами языка программирования (ЯП).

Изучение формата операторов ввода и вывода и их использование при написании программы.

Отсутствует

8

Этапы решения задач на компьютере. Программа как алгоритм, предназначенный для исполнителя-компьютера. Отладка и тестирование программы.

Знакомство со средой программирования, ее пользовательским интерфейсом, средствами отладки и тестирования программы.

Отсутствует

9

Алфавит ЯП. Структура программы. Типы данных, обрабатываемые средствами ЯП. Переменные и константы. Способы присваивания значения переменным.

Составление и отладка программы для решения вычислительных или графических задач.

Отсутствует

10

Операции над данными. Стандартные функции и процедуры.

Знакомство со способами записи арифметических и логических выражений.

Отсутствует

11

Организация ветвления средствами ЯП.

Изучение форматов операторов ветвления и использование этих операторов при составлении программ.

Отсутствует

12

Организация циклов средствами ЯП.

Изучение форматов операторов циклов и использование этих операторов при составлении программ.

Отсутствует

13

Графические средства ЯП. Построение анимационных изображений.

Моделирование с помощью средств программирования.

Отсутствует

При изучении линии "Алгоритмизация и программирование"" использование учебных элементов является нецелесообразным, так как для обучения основ программирования лучше использовать объяснительно-иллюстративный метод обучения.

"Исполнитель"

1

Исполнение инструкций и исполнение алгоритмов: сходства и отличия. Влияние среды на деятельность исполнителя. Исполнитель как объект управления.

Выявление соотношения: команда пользователя - программа для процессора. Анализ деятельности исполнителя с позиций управления.

Отсутствует

2

Способы задания команд для разных исполнителей.

Степень детализации команды.

Структура команд для разных исполнителей.

Способы отказа. Прерывание как способ отказа.

Формирование системы команд для исполнителей с различной целью деятельности и различным "опытом".

Выявление структуры команд. Запись команд по заданной структуре (формату)

Частичная

При изучении линии "Исполнитель" использование учебных элементов также считается нами неэффективным, так как основной целью данного раздела ставится формирование анализаторских способностей учащихся.

"Компьютер как средство автоматизированной обработки информации"

1

Программное обеспечение (ПО) компьютера. Основные виды ПО.

Классификация ПО. Определение основных характеристик операционной системы. Анализ условий и возможностей применения ПО для решения типовых учебных задач.

Частичная

2

История развития вычислительной техники. Поколения ЭВМ.

Этапы компьютерной революции.

Анализ взаимосвязи развития программного, аппаратного, алгоритмического развития ЭВМ.

Частичная

3

Функциональная организация компьютера. Общие принципы работы.

Моделирование информационных потоков в ЭВМ.

Частичная

4

Представление чисел, графики, текстов, звука в ЭВМ.

Арифметические основы ЭВМ. Системы счисления.

Разрядность основных устройств ЭВМ.

Знакомство с алгоритмами перевода из одной системы счисления в другую. Знакомство со способами кодирования целых и вещественных чисел. Анализ возможности переполнения.

Отсутствует

5

Логические основы ЭВМ. Элементарные устройства ЭВМ (инвертор, коньюктор, дизъюнктор).

Простейшие устройства ЭВМ (сумматоры, триггеры, шифраторы).

Изучение основных законов формальной логики и их применение для построения таблиц истинности, построения и упрощения структурных формул.

Построение функциональных схем простейших устройств ЭВМ.

Отсутствует

6

Вычислительные системы и сети. Локальные и глобальные сети.

Знакомство с основными сетевыми услугами.

Частичная

7

Тенденции и перспективы развития аппаратного и программного обеспечения компьютера.

Анализ публикаций в периодической печати и выявление тенденций развития компьютерных технологий.

Отсутствует

При изучении линии "Компьютер как средство автоматизированной обработки информации"" использование учебных элементов не является приоритетным, так как основной упор при изучении данного раздела ставится на формирования математического и логического склада ума учащихся, а также на формирование у них логических навыков.

"Информация и информационные процессы"

1

Общая схема передачи информации. Канал связи. Характеристики канала связи. Помехи. Способы защиты от помех.

Рассмотрение передачи информации в различных системах с позиций общей схемы передачи. Определение пропускной способности канала связи.

Отсутствует

2

Виды информации: физическая, техническая, биологическая, социальная. Сбор, преобразование, использование информации – обобщенные информационные процессы, характерные для различных систем. Единицы измерения информации в технике. "Объемный" метод измерения информации.

Классификация информации по разным основаниям.

Определение того, к какому виду относится информация.

Выделение обобщенных процессов и их составляющих в деятельности человека и функционировании компьютера.

Измерение количества информации в сообщении. Перевод единиц измерения информации.

Частичная

3

Информация как данные плюс методы их обработки. Сходства и различия в протекании информационных процессов у человека и в компьютере.

Выявление данных в сообщении.

Определение возможных методов обработки данных и средств, необходимых для реализации этих методов.

Отсутствует

4

Представление информации в компьютере.

Таблицы перекодирования информации для компьютера.

Матричный и векторный принципы кодирования графики.

Квантование и оцифровка звуковых сообщений.

Знакомство с таблицами перекодировки.

Кодирование сообщений, представленных аналоговым и дискретным способами.

Применение матричного принципа для кодирования графической информации.

Кодирование звуковой информации различными способами.

Частичная

При изучении линии "Информация и информационные процессы" использование учебных элементов практически невозможно, так как данная линия является системообразующей, основная цель которой – формирование понятийного аппарата учащихся и развитие аналитических способностей.

"Информационные технологии"

1

Базовое прикладное программное обеспечение и технологии создания документов с его помощью.

Средства и технологии работы с текстовой, числовой, графической и звуковой информацией.

Анализ пользовательских интерфейсов ПО, используемых в учебной деятельности. Анализ условий и возможностей применения ПО для решения типовых учебных задач. Анализ технологии решения конкретной задачи в конкретном ПО.

Отсутствует

2

Электронные таблицы. Технология решения расчетных и оптимизационных задач.

Решение задач вычислительного характера с использованием ЭТ.

Высокая

3

Технологии архивации файлов для их хранения и передачи по командным сетям.

Работа с программами-архиваторами. Анализ возможностей этих программ.

Высокая

4

Базы данных (БД), системы управления базами данных (СУБД). Технология хранения и поиска информации в базах данных. Понятие поискового запроса.

Работа с готовыми БД. Формирование запросов к БД.

Разработка структуры БД. Создание БД и ее наполнение.

Высокая

5

Технологии использования информационных ресурсов. Информационно-поисковые системы (ИПС). Понятие поискового адреса.

Поиск информации в ИПС.

Формирование поисковых запросов.

Определение возможностей, предоставляемых пользователю ИПС, БД.

Высокая

Линия "Информационные технологии" является одной из наиболее благоприятных для использования учебных элементов, так как основная цель данного раздела – формирование и развитие у учащихся практических навыков работы на ПК и технологических умений работы и приложениями "MS Office"

"Автоматизированные информационные системы"

1

Информационные системы, основанные на технических средствах хранения, обработки, передачи информации.

Сравнительный анализ автоматизированных и неавтоматизированных информационных систем. Выявление их общих свойств и различий. Анализ роли технических средств в организации и функционировании АИС.

Отсутствует

2

Автоматизированные информационные системы (АИС). Определение, виды, назначение, возможности, функции. Структура АИС.

Определение основных компонентов АИС. Определение функций администратора системы и возможностей, предоставляемых пользователю. Знакомство с основными механизмами ввода, хранения, обработки, выдачи данных.

Отсутствует

3

ПО компьютера и его файловая система как АИС. Их особенности и сферы применения.

Знакомство с основными функциями операционной системы и операционных оболочек. Поиск, копирование, удаление и т. д. файлов и каталогов, организация каталога.

Частичная

При изучении линии "Автоматизированные информационные системы" использование учебных элементов целесообразно лишь при работе с ПО ПК, т.е. при изучении 3 подраздела.

"Информационные ресурсы общества"

1

Понятие информационных ресурсов общества.

Определение основных видов информационных ресурсов, используемых в обучении и обыденной жизни.

Отсутствует

2

Информационные ресурсы как форма представления знаний. Знания как национальное достояние.

Анализ знаний, накопленных человечеством, с точки зрения информационных ресурсов.

Отсутствует

3

"Электронизация" информационных ресурсов общества как актуальная проблема.

Сопоставление объема информации, хранящейся на носителях разного вида в разные исторические периоды.

Определение сущности проблемы широкого использования электронных носителей информации.

Отсутствует

Изучение линии "Информационные ресурсы общества" не предполагает использование учебных элементов, так как изучение данного раздела не предполагает формирование у учащихся технологических навыков.

"Системы и системный подход"

1

Элементы системы, их взаимосвязи. Рассмотрение объектов изучения с позиций системы. Структура системы.

Определение и формулировка цели системного анализа. Выделение элементов системы и создание подсистем. Установление связей между элементами.

Отсутствует

2

Взаимодействие с окружающей средой. Свойства систем.

Выявление воздействий окружающей среды на систему и анализ реакции системы на воздействия.

Отсутствует

3

Информационные системы (ИС) в широком и узком смысле этого термина.

Анализ систем живой природы и социальных систем как ИС.

Анализ систем хранения, передачи, обработки информации как ИС.

Отсутствует

При изучении линии "Системы и системный подход" не предполагает использование учебных элементов, так как изучение данного раздела не предполагает формирование у учащихся технологических навыков.

"Информационные основы управления"

1

Общая схема управления.

Объект управления (ОУ) и управляющая система (УС). Особенности ОУ и УС.

Воздействия внешней среды.

Моделирование схем управления в реальных системах и выявление их сходств с общей схемой управления.

Выявление особенностей выбора управляющих воздействий.

Отсутствует

2

Взаимосвязь ОУ и УС. Прямая и обратная связи, их назначение и роль в процессе управления.

Управление как управляющие воздействие, передаваемое в форме команд. Принципы формирования и способы задания команд. Параметры команд.

Выявление каналов прямой и обратной связи, информационных потоков по ним. Моделирование работы систем управления.

Алгоритмизация.

Управление работой компьютера с помощью команд.

Частичная

При изучении линии "Информационные основы управления" учебные элементы также можно использовать только как инструкции при работе с ПК.

"Системы искусственного интеллекта"

1

Интерпретация, оценка информации, анализ, синтез, предсказание, выдвижение гипотез как интеллектуальные операции.

Анализ и синтез простейших систем. Интерпретация обобщений в условиях неопределенности.

Организация исследования объекта с соблюдением основных этапов научного познания. Решение алгоритмических этюдов.

Отсутствует

При изучении линии "Системы искусственного интеллекта" использование учебных элементов невозможна в виду того, что вся работа учащихся при изучении данного раздела связана с мыслительной деятельностью и не рассчитана на формирование технологических навыков.

"Социальная информатика"

1

Информатика в современной системе научного знания. Вклад ученых России в развитие информатики как науки.

Знакомство с основными научными исследованиями в области информатики в России.

Отсутствует

2

Роль информатики в развитии общества.

Информатизация общества как глобальный процесс. Характеристики информационного этапа развития общества.

Анализ роли информации в быту, общении, познании, практической деятельности. Выявление отличий информационного этапа (постиндустриального) от индустриального.

Отсутствует

3

Объективная обусловленность информатизации общества. Основные этапы информатизации и ее основные направления.

Проблемы информатизации.

Знакомство с основными этапами информатизации.

Оценка уровня информатизации близлежащих предприятий, учреждений.

Отсутствует

При изучении линии "Социальная информатика" использование учебных элементов невозможна в виду того, что вся работа учащихся при изучении данного раздела связана с мыслительной деятельностью и не рассчитана на формирование технологических навыков.