Обоснования школьного курса информатики

ФГБОУ ВПО «Российский государственный социальный университет»

Факультет информационных технологий

Кафедра социальной и педагогической информатики

Реферат на тему

Обоснования школьного курса информатики

по дисциплине

«Дистанционное обучение младших школьников»

Выполнил: Белый В.С.,

группа ПОИ-ЗМ-1

Проверил: докт. пед. наук, профессор

Первин Ю.А.

Москва – 2014

Содержание

Введение

Историческая эпоха развития человечества – информационная эпоха характеризуется непрерывным ростом информационного потенциала общества. Вместе с этим в духовной сфере деятельности человеческого общества проблема информатизации образования становится всё более актуальной и практически важной.

С одной стороны информационные системы и технологии обладают огромными, практически неисчерпаемыми потенциальными возможностями для ведения образовательной деятельности. Одновременно с этим в реальные образовательные процессы фактически внедрено и используется только часть таких возможностей.

Целью работы является обоснование структуры и содержания школьного курса информатики как важнейшей учебной дисциплины, направленной на социальную адаптацию учащихся и выпускников средней школы в настоящее время – в век информационных технологий.

Цель работы достигается путём решения двух взаимосвязанных задач:

1. Обоснование структуры школьного курса информатики;
2. Обоснование содержания школьного курса информатики.

Наличие двух данных задач предопределило структуру реферата, который состоит из введения, двух разделов и заключения.

Во введении приводится общая характеристика работы.

В первом и втором разделах приводится обоснование структуры и содержания школьного курса информатики.

В заключении представлены основные выводы по работе.

Список используемой литературы приводится в конце реферата.

Автор выражает глубокую благодарность и признательность руководству и профессорско – преподавательскому составу кафедры социальной и педагогической информатики РГСУ за помощь, оказанную на всех этапах проделанной работы.

1. Обоснование структуры школьного курса информатики

Основными целями изучения дисциплины «Информатика» в средней общеобразовательной школе являются [4]:

–формирование основ научного мировоззрения учащихся;

–развитие мышления;

–создание условий для прочного и осознанного овладения учащимися основами знаний и умений о современных средствах работы с информацией.

В соответствии с этим целями, структура курса школьной информатики должна отражать все аспекты предметной области науки, в частности:

–мировоззренческий аспект, связанный с формированием системно-информационного подхода к анализу окружающего мира, роли информации в управлении, общих закономерностях информационных процессов;

–пользовательский аспект, связанный с практической подготовкой учащихся в сфере использования новых информационных технологий;

–алгоритмический аспект, связанный с развитием процедурного мышления школьников.

Эти аспекты отражаются в школьной программе в следующих дидактических единицах:

1. Информация. Информационные процессы. Языки представления информации.

2. Информационное моделирование.

3. Алгоритмизация и программирование.

4. Компьютер как средство обработки информации.

5. Новые информационные технологии обработки информации.

Эти дидактические единицы носят сквозной характер, т.е. изучаются на всех этапах школьного курса со 2 по 11 класс.

Материал курса является трёхуровневым, т.к. он должен учитывать возраст учащихся и их подготовку:

Первый уровень – пропедевтический уровень, который является начальным и охватывает со 2 по 6 классы;

Второй уровень – базовый, охватывающий с 7 по 9 классы;

Третий уровень – профильный – это уровень 10 и 11 классов.

В соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта объём курса школьной информатики рассчитан на 68 годовых часов (2 часа в неделю), которые вводятся в учебный план за счет школьного компонента. Содержание курса требует обязательного наличия компьютерной техники.

Программа курса для 2 – 9 классов полностью соответствует обязательному минимуму содержания уровня «А» образования, а в старших классах планируется углубленное изучение по профилям для подготовки школьников к профессиональной деятельности [1].

Вывод:

В соответствии с основными целями изучения дисциплины «Информатика» в средней общеобразовательной школе, структура курса должна отражать все аспекты предметной области науки. Эти аспекты отражаются в школьной программе в соответствующих дидактических единицах, которые носят сквозной характер. Материал курса является трёхуровневым, учитывающий возраст учащихся и их подготовку. Объём курса школьной информатики определён требованиями федерального государственного образовательного стандарта. Содержание курса требует обязательного наличия в школе компьютерной техники.

2. Обоснование содержания школьного курса информатики

Обоснование содержания школьного курса информатики, с логической точки зрения, целесообразно выполнить последовательно в соответствии с уровнями изучения материалов.

2.1. Обоснование пропедевтического уровня

Пропедевтический уровень является начальным уровнем и включает в себя пять разделов с соответствующими дидактическими единицами и уровнями обученности:

Раздел 1: Информация. Информационные процессы. Языки представления информации.

Информация и ее роль в жизни человека. Информационные процессы. Способы представления информации. Кодирование информации. Язык передачи информации. Виды информационных процессов.

Учащиеся должны знать:

–какую роль играет информация в жизни человека;

–понятие «кодирование» информации;

–виды информационных процессов;

уметь:

–приводить примеры различных видов информации;

–кодировать символьную информацию средствами какого-либо алфавита;

–определять вид информационного процесса, происходящего в конкретной ситуации.

Раздел 2: Информационное моделирование.

Объекты: признаки, состав, сравнение, классификация. Информационные модели объектов. Графические информационные модели. Множества. Пересечение, объединение, вложенность множеств.

Учащиеся должны знать:

–понятия «существенный признак», «классификация» и уметь их объяснять;

–некоторые виды графических моделей: графы, деревья, множества;

уметь:

–определять существенные признаки предмета;

–описывать состав предмета;

–определять признак, по которому проведена классификация;

–выполнять классификацию предметов по заданному существенному признаку;

–определять и описывать простые случаи взаимного расположения множеств.

Основные понятия логики. Высказывание. Истинность и ложность высказывания. Логические операции отрицания, конъюнкции, дизъюнкции. Методы решения логических задач (табличный метод и метод кругов Эйлера).

Учащиеся должны знать:

–понятия «высказывания», «истинное высказывание», «ложное высказывание»;

–действие логических операций «неверно, что», «и», «или»;

–методы решения логических задач;

уметь:

–определять истинность и ложность высказывания;

–приводить примеры истинных и ложных высказываний;

–решать задачи методами таблиц и кругов Эйлера;

–строить выигрышную стратегию в играх типа «Цепочка».

Раздел 3. Алгоритмизация и программирование.

Понятие алгоритма. Исполнители алгоритмов. Система команд исполнителя. Линейные, разветвляющие и циклические алгоритмы. Вспомогательные алгоритмы и процедуры.

Учащиеся должны знать:

–понятия «алгоритм», «исполнитель алгоритма», «программа»;

–виды алгоритмов;

–основные команды исполнителя Черепашка (язык ЛОГО);

уметь:

–определять вид готового алгоритма;

–находить ошибки в алгоритме решения задачи;

–определять тип алгоритмической структуры;

–составлять алгоритм.

Координаты клетки. Числовая ось, отрицательные числа. Координатная плоскость. Координаты точки. Алгоритмы с использованием координат.

Учащиеся должны знать:

–понятия «координаты клетки», «координаты точки»;

–правило определения и записи координат клетки на шахматной доске, точки на координатной плоскости;

уметь:

–определять координаты заданных клеток, точек;

–отмечать клетки, точки с заданными координатами;

–использовать команды учебных исполнителей для работы с координатами.

Симметричные фигуры. Ось симметрии. Симметричные точки на координатной плоскости. Правила построения симметричных фигур. Лабиринты. Правило выхода из лабиринта.

Учащиеся должны знать:

–понятия «симметричная фигура», «ось симметрии»;

уметь:

–определять, является ли фигура симметричной;

–достраивать фигуру до симметричной, используя данную ось симметрии;

–строить фигуру, симметричную данной относительно данной оси симметрии;

–находить выход из лабиринта.

Раздел 4: Компьютер как средство обработки информации.

Краткая история вычислительной техники. Состав персонального компьютера. Освоение клавиатуры компьютера. Представление информации в компьютере.

Учащиеся должны знать:

–какими средствами вычислительной техники пользовались люди до появления компьютеров;

–название и назначение основных частей персонального компьютера;

–назначение основных клавиш на клавиатуре;

–способ представления информации в компьютере;

уметь:

–включать и выключать компьютер;

–пользоваться клавиатурой компьютера для работы с экранным меню, ввода текстовой информации;

–пользоваться мышью.

Хранение информации. Диски и файлы. Имя файла, типы файлов. Файловая система. Дерево диска. Действия с файлами в оболочках операционных систем.

Учащиеся должны знать:

–основные виды носителей для хранения информации;

–понятия «файл», «каталог», «папка», «дерево диска»;

–правила написания имен файлов;

–основные типы расширений имен файлов;

уметь:

–определять правильность имени файла, тип файла по его расширению;

–находить нужные файлы или папки на диске, запускать или просматривать их;

–создавать каталоги, копировать, переименовывать и удалять файлы с помощью программ – оболочек типа «Norton Commander».

Раздел 5: Информационные технологии обработки информации.

Обработка текстовой информации на компьютере. Текстовые редакторы. Набор, редактирование, сохранение и распечатка текста. Десятипальцевый слепой метод письма.

Учащиеся должны знать:

–назначение текстового редактора и сферы его применения;

–возможности простых текстовых редакторов: Микрон, Блокнот;

–понятия «редактирование текста», «фрагмент текста»;

уметь:

–набирать текст в текстовом редакторе, пользуясь десятипальцевым методом письма;

–редактировать набранный текст;

–сохранять текст на диске;

–распечатывать текст из файла на принтере.

Обработка графической информации на компьютере. Графические редакторы. Построение изображений с помощью инструментов графического редактора. Создание графических моделей в графических редакторах.

Учащиеся должны знать:

–назначение графического редактора и сферы его применения;

–возможности простых графических редакторов типа «Paint»;

–понятия «панель инструментов», «палитра»;

уметь:

–создавать рисунок в графическом редакторе, используя основные инструменты;

–редактировать рисунок;

–сохранять рисунок на диске.

Передача информации в компьютерных сетях. Электронная почта. Глобальная сеть Интернет. Гипертексты, переход по гиперссылкам. Адресация в Интернет.

Учащиеся должны знать:

–возможности компьютерных сетей;

–понятия «электронное письмо», «электронная почта», «гиперссылка»;

–правила работы с браузером «Internet Explorer»;

уметь:

–находить нужные странички в Интернете по заданному адресу;

–выполнять переходы по гиперссылкам;

–пользоваться электронным почтовым ящиком в Интернете для передачи текстовых файлов и писем с графическими файлами.

Таким образом, пропедевтический уровень позволяет в течение пяти лет подготовить школьников до уровня, при котором они будут способны освоить следующий – базовый уровень подготовки.

2.2. Обоснование базового уровня

Базовый уровень, как и пропедевтический, содержит пять разделов с такими же названиями, однако дидактические единицы и уровни обученности имеют значительные отличия.

Раздел 1:

Информация и ее виды. Действия с информацией. Информационные процессы. Язык как средство представления информации. Измерение информации: содержательный и алфавитный подходы. Единицы измерения информации.

Учащиеся должны знать:

–содержание понятия «информация»;

–что такое информационные процессы;

–какие существуют носители информации;

–функции языка как способа представления информации; что такое естественный и формальный языки;

–как определяется единица измерения информации – бит при алфавитном и содержательном подходе;

–что такое байт, килобайт, мегабайт, гигабайт;

–в каких единицах измеряется скорость передачи информации;

уметь:

–приводить примеры информации информационных процессов из области человеческой деятельности, живой природы и техники;

–приводить примеры сообщений, несущих 1 бит информации;

–измерять информационный объем текста;

–пересчитывать количество информации в различных единицах.

Предыстория информатики. История чисел и систем счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Двоичная арифметика.

Учащиеся должны знать:

–основные открытия в области хранения, передачи и обработки информации;

–что такое система счисления, в чем различие между позиционными и непозиционными системами счисления;

уметь:

–переводить целые числа из десятичной системы счисления в другие системы и обратно;

–выполнять арифметические действия над числами в двоичной системе счисления.

Раздел 2:

Понятие объекта, модели объекта. Материальные и информационные модели. Системные модели. Формы представления информационных моделей. Адекватность модели. Словесные, графические, табличные и математические модели. Компьютерное моделирование.

Учащиеся должны знать:

–понятия «модель», «информационная модель», «система», «адекватность модели»;

–формы представления информационных моделей;

уметь:

–приводить примеры материальных и информационных моделей;

–проводить системный анализ объекта с целью построения его информационной модели;

–в несложных случаях формализовать «плохо поставленную» задачу и построить модель для ее решения;

–проводить компьютерный эксперимент над несложной моделью;

–ориентироваться в таблично – организованной информации.

Раздел 3:

Кибернетика – модели управления. Процессы управления. Обратная связь. Формальный исполнитель. Понятие алгоритма и его свойства. Виды алгоритмов. Алгоритмы работы с величинами.

Учащиеся должны знать:

–что такое кибернетика, предмет и задачи этой науки;

–сущность кибернетической схемы управления обратной связью;

–что такое алгоритм управления;

–в чем состоят основные свойства алгоритма;

–способы записи алгоритмов: словесный, блок-схема;

–виды алгоритмов;

уметь:

–при анализе простых ситуаций управления определять механизм прямой и обратной связи;

–пользоваться языком блок-схем, понимать описания алгоритмов на формальном алгоритмическом языке.

Языки программирования высокого уровня: их классификация, понятие о синтаксисе и семантике. Введение в язык программирования Паскаль.

Учащиеся должны знать:

–назначение языков программирования;

–правила представления данных на языке программирования Паскаль;

–правила записи основных операторов: ввода, вывода, присваивания, цикла, ветвления;

–правила записи программы;

–содержание этапов разработки программы;

уметь:

–работать в среде «Турбо-Паскаль»;

–составлять несложные программы решения вычислительных задач;

–программировать диалог;

–осуществлять отладку и тестирование программы.

Раздел 4:

История развития ЭВМ. Виды современных компьютеров. Архитектура персонального компьютера. Принципы организации внутренней и внешней памяти. Магистрально-модульный принцип построения компьютера. Понятие о программном управлении компьютером. Язык машинных команд.

Учащиеся должны знать:

–правила техники безопасности работы на компьютере;

–состав основных устройств компьютера, их назначение и информационное взаимодействие;

–основные характеристики компьютера в целом и его узлов;

–структуру внутренней памяти компьютера;

–типы и свойства устройств внешней памяти;

–сущность программного управления работой компьютера;

уметь:

–включать и выключать компьютер;

–пользоваться клавиатурой и мышью.

Элементы формальной и математической логики. Логические основы работы компьютера. Логические элементы.

Учащиеся должны знать:

–что называется «высказыванием»;

–что такое логические операции, как они выполняются;

–что такое «логический элемент»;

уметь:

–определять истинность высказываний;

–записывать логические выражения с использованием логических операций инверсии, конъюнкции, дизъюнкции, импликации;

–составлять схему по логическому выражению;

–строить таблицу истинности для логического выражения или схемы.

Виды программного обеспечения. Системное ПО. Операционные системы: организация диалога с пользователем, файловая система, управление устройствами.

Учащиеся должны знать:

–назначение программного обеспечения и его состав;

–принципы организации информации на дисках: что такое файл, каталог, файловая структура;

–виды и возможности операционных систем;

уметь:

–работать с операционной системой «Windows – ХР»;

–выполнять основные операции с дисками, папками, файлами: форматирование, проверку на наличие ошибок, поиск, копирование, перемещение, удаление, переименование;

–работать с сервисными программами: архиваторами; антивирусами.

Раздел 5:

Тексты в компьютерной памяти: кодирование символов, текстовые файлы. Работа с магнитными дисками и принтерами. Текстовые редакторы и принципы работы с ними.

Учащиеся должны знать:

–способы представления символьной информации в памяти компьютера;

–виды программ для обработки текстов и назначение текстовых процессоров;

–основные режимы работы текстового процессора;

уметь:

–набирать и редактировать текст в текстовом редакторе «Word»;

–выполнять форматирование текста, применять элементы оформления;

–сохранять текст на диске, загружать его с диска, выводить на печать.

Компьютерная графика: области применения, технические средства, принципы кодирования изображения. Графические редакторы и принципы работы с ними. Редактор презентаций.

Учащиеся должны знать:

–способы представления изображений в памяти компьютера; понятие о пикселе, растре, кодировке цвета, видеопамяти;

–какие существуют области применения компьютерной графики;

–компьютерные средства обработки графики;

–назначение графических редакторов и их возможности;

–назначение основных компонентов среды графического редактора: рабочего поля, меню инструментов, графических примитивов, палитры и др.;

–принципы работы редактора презентаций;

уметь:

–строить несложные изображения с помощью графических редакторов «Paint», «CorelDraw»;

–сохранять рисунки на диске, загружать с диска, выводить на печать;

–создавать презентацию, используя вставку текстов, рисунков, встроенную анимацию; демонстрировать готовую презентацию.

Базы данных (БД): основные понятия, типы данных. Системы управления базами данных и принципы работы с ними. Просмотр, редактирование, поиск в БД. Проектирование БД.

Учащиеся должны знать:

–что такое база данных, система управления БД (СУБД), информационная система;

–что такое реляционная БД, ее элементы (поля, записи, ключи); типы и форматы полей;

–структуру команд поиска и сортировки информации в базах данных;

уметь:

–открывать готовую СУБД «Access»;

–организовывать поиск информации в БД;

–редактировать содержимое полей БД;

–сортировать записи БД;

–добавлять и удалять записи в БД;

–проектировать собственную БД.

Табличные расчеты и электронные таблицы (ЭТ). Принципы работы с электронными таблицами. Моделирование и решение задач в электронных таблицах.

Учащиеся должны знать:

–что такое ЭТ и табличный процессор;

–основные информационные единицы ЭТ: ячейки, строки, столбцы, блоки и способы их идентификации;

–какие типы данных заносятся в ЭТ; как табличный процессор работает с формулами;

–основные функции (математические, статистические), используемые при записи формул в ЭТ;

–графические возможности табличного процессора;

уметь:

–использовать табличный процессор «Excel» для решения несложных задач;

–заполнять таблицу данными и формулами;

–редактировать и форматировать ячейки таблицы;

–выполнять операции с фрагментами ЭТ;

–получать диаграммы средствами табличного процессора.

Компьютерные сети: виды, структура, принципы функционирования, технические устройства. Виды телеобработки: электронная почта, телеконференция, «всемирная паутина». Этика поведения в компьютерной сети. Методы защиты информации. Правовая охрана программ и данных.

Учащиеся должны знать:

–что такое компьютерная сеть, различие между локальными и глобальными сетями;

–назначение основных технических и программных средств функционирования сетей: каналов связи, модемов, серверов, протоколов;

–назначение основных видов услуг глобальных сетей;

–что такое Интернет, какие возможности предоставляет пользователю «всемирная паутина»;

–этику поведения в компьютерной сети; методы защиты своих данных;

уметь:

–осуществлять обмен информацией в локальной сети компьютерного класса;

–использовать браузер «Internet Explorer» поиска страниц по адресам;

–осуществлять поиск информации в одной из поисковых систем по ключевой фразе;

–пользоваться почтовой программой «Outlook Express» для отправки и получения писем.

Как видно из содержания разделов, на втором уровне подготовки к учащимся средней школы предъявляются более жесткие требования, несмотря на аналогичные наименования разделов курса. Самые высокие требования к уровню подготовки учащихся предъявляются на завершающей стадии обучения – на профильном уровне.

2.3. Обоснование профильного уровня

Содержание образования профильного уровня включает в себя три раздела, значительно отличающихся от разделов пропедевтического и базового уровней:

Раздел 1: Математическое моделирование и программирование.

Математическое моделирование в ЭТ. Основы объектно – ориентированного программирования на языке «Visual Basic». Проектирование в среде «Autocad». Работа в среде «Mathcad». Обработка изображений в редакторе «Photo Shop». Основы языка разметки гипертекста HTML.

Раздел 2: Компьютерная графика и дизайн.

Графические информационные модели. Деловая графика в ЭТ. Обработка изображений в редакторах «Corel Draw», «Photo Shop». Компьютерные презентации. Система верстки «Microsoft Publisher». Создание объемных изображений, работа в 3D-studio. Дизайн Web-сайтов, работа с «Front Page».

Раздел 3: Компьютерное делопроизводство, экономика и бухгалтерия.

Технология обработки текстовой информации, текстовый процессор «Word». Правила оформления деловых бумаг, шаблоны. Ведение баз данных в СУБД «Access». Выполнение расчетов в ЭТ «Excel». Планирование событий в «Microsoft Outlook». Ведение бухгалтерского учета на компьютере, 1С-бухгалтерия. Поиск информации в Интернет. Ведение деловой переписки по электронной почте.

Учащиеся должны знать:

–основы математического моделирования в ЭТ;

–основы объектно – ориентированного программирования на языке «Visual Basic»;

–основы языка разметки гипертекста HTML.

–графические информационные модели;

–основы деловой графики в ЭТ;

–правила оформления деловых бумаг и шаблонов.

уметь:

–проектировать в среде «Autocad»;

–работать в среде «Mathcad»;

–обрабатывать изображения в редакторах «Corel Draw», «Photo Shop»;

–делать компьютерные презентации;

–работать в системе верстки «Microsoft Publisher»;

–создавать объемные изображения, работать в 3D-studio;

–работать в текстовом редакторе «Word»;

–вести базы данных в СУБД «Access»;

–выполнять расчеты в ЭТ «Excel»;

–планировать события в «Microsoft Outlook»;

–вести бухгалтерский учет на компьютере в 1С;

–находить информацию в Интернет;

–вести деловую переписку по электронной почте.

Другими словами, выпускник средней общеобразовательной школы должен не только уметь читать, писать и считать, но и владеть информационными технологиями, что обеспечивает ему возможность жить, учиться и работать в настоящее время – в двадцать первом веке.

Вывод:

Пропедевтический уровень является начальным уровнем подготовки и включает в себя пять разделов с соответствующими дидактическими единицами и уровнями обученности. Это позволяет в течение пяти лет подготовить учащихся к процессу освоения базового уровня подготовки.

Базовый уровень содержит те же разделы, однако дидактические единицы и уровни обученности имеют значительные отличия. На втором уровне подготовки к учащимся предъявляются более жесткие требования.

Самые высокие требования к уровню подготовки учащихся предъявляются на завершающей стадии обучения – на профильном уровне. Освоение программы профильного уровня даёт возможность выпускнику жить, учиться и работать в настоящее время – в веке информационных технологий.

Заключение

Основная цель изучения дисциплины «Информатика» в средней школе предполагает отражение в структуре курса всех аспектов предметной области науки. Отражение нашло в названиях разделов, носимых сквозной характер. Объём курса школьной информатики определён требованиями федерального государственного образовательного стандарта. Содержание курса требует обязательного наличия в школе компьютерной техники.

Материал курса включает в себя три уровня, учитывающих возраст учащихся и их подготовку. Пропедевтический уровень является начальным и включает пять разделов, дидактические единицы и уровни обученности. Это позволяет в течение пяти лет подготовить учащихся к процессу освоения базового уровня подготовки, где дидактические единицы и уровни обученности значительно отличаются. На базовом уровне к учащимся предъявляются более жесткие требования, но самые высокие требования предъявляются на завершающей стадии обучения – на профильном уровне. Освоение программы данного уровня даёт возможность выпускнику жить, учиться и работать в настоящее время – в веке информационных технологий.

Список литературы

1. Дик П.Ю. Активация школьной образовательной среды на основе интернет-технологий: автореферат диссертации кандидата педагогических наук: 13.00.02 – Москва, 2010. – 16 с.
2. Кудрявцев В.В. Методическая система изучения электронного курса в профильной школе с использованием мультимедийных технологий – Москва, ИСМО РАО, 2010 – 93 с.
3. Лавина Т.А., Роберт И.В. Толковый словарь терминов понятийного аппарата информатизации образования. – Москва, 2006. – 524 с.
4. Мартиросян А.П. Методические рекомендации по использованию информационных технологий на уроках информатики в 6 классе – 2-е издание, Институт информатизации образования РАО, Москва, 2010. – 170 с.
5. Наумов А.Л. Исследование влияния характера проектной деятельности на формирование ключевых компетенций учащихся, Москва, МПГУ, 2010. – 260 с.
6. Рубцова С.Ю. Система менеджмента качества подготовки специалистов в условиях информатизации образования: автореферат диссертации кандидата педагогических наук: 13.00.02 – Москва, 2011. – 16 с.