Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Методика обучения информатике

ЧАСТЬ 4. СТАРШАЯ ШКОЛА

ГЛАВА 15 ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ

15.1. РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ОБ ИНФОРМАЦИИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССАХ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ИНФОРМАТИКИ НА БАЗОВОМ УРОВНЕ

Обратимся вначале к перечню требований к предметным результатам обучения на базовом уровне по обсуждаемому разделу.

ГОС-2004:

  • 1) уметь:
    • • распознавать и описывать информационные процессы в социальных, биологических и технических системах;
    • • оценивать достоверность информации, сопоставляя различные источники;
  • 2) использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для ориентации в информационном пространстве.

ФГОС-2012:

• сформированность представлений о роли информации и связанных с ней процессов в окружающем мире.

Тема «Информация.

Представление информации» носит мировоззренческий характер. Понятие «информация» рассматривается как научная, философская категория; учащиеся старших классов уже подготовлены к соответствующему уровню изложения. Его осмыслению помогают знания, полученные в других учебных дисциплинах: в физике, биологии, обществознании. Обсуждение данной темы способствует формированию представлений о единстве природы, о системности научных знаний, о том, что понятие информации является одним из фундаментальных, системообразующих понятий науки.

При изучении данной темы уместны вопросы репродуктивного уровня и творческие вопросы, требующие от учеников умения рассуждать, приводить доказательства верности своего ответа. Такие вопросы могут обнаруживать разные мнения, вызывать споры. Учителю следует находить время на уроке для их обсуждения, что будет способствовать глубокому пониманию материала, развитию креативного мышления учеников.

Фундаментальным понятием информатики является понятие «язык». Из курса основной школы ученики знают, что язык — это символьная система для представления и передачи информации, что языки бывают естественными и формальными. При изучении темы даются примеры формальных языков; в частности соответствующая трактовка языков программирования.

Тема «Измерение информации» углубляет знания учащихся, полученные в основной школе. При изучении информатики на базовом уровне достаточно ограничиться алфавитным (объемным) подходом к измерению информации, основа которого заложена в основой школе. С позиции алфавитного подхода измеряется информационный объем текста, записанного на некотором языке (естественном или формальном) с использованием конечного алфавита. Суть его состоит в том, что каждому символу алфавита ставится в соответствие определенный информационный вес (иногда говорят: информационная емкость символа). Тогда информационный объем всего текста складывается из информационных весов всех символов, составляющих текст.

При таком подходе за единицу измерения информации принимается информационный вес символа двоичного алфавита, включающего в себя только два знака: «О» и «1». Информационный вес одного такого символа равен 1 биту. Отсюда для определения информационного объема текста нужно посчитать длину двоичного кода данного текста, с помощью которого он представляется в компьютере.

В завершении данной темы приводим и разъясняем на примерах формулу Хартли:

где i — информационный вес символа из алфавита мощностью N.

Тема «Кодирование информации» раскрывает процесс представления информации в виде, удобном для ее хранения и/или передачи. При обсуждении вопроса вводится понятие кодирования как способа представления информации в определенной знаковой системе; дается представление о возможности использования различных способов кодирования одной и той же информации. Так, запись текста на естественном языке — пример кодирования; на этом примере демонстрируем наличие многих способов кодирования одной и той же информации (разные языки, стенография и др.). Таким образом, можно подойти к важному выводу: способ кодирования информации определяется предполагаемым способом ее обработки. Так, при записи чисел только для хранения способ кодирования безразличен, но если над числами надо провести арифметическую операцию, то целесообразно их записывать в позиционной системе. Представляет интерес история технических способов кодирования информации — азбука Морзе, код Бодо и т. д.

Тема «Процессы хранения и передачи информации» знакомит учащихся с историей развития средств хранения информации от древних времен и до наших дней. Основное внимание уделяется описанию современных информационных носителей: магнитных, оптических, флеш-карт и перспективных — продуктов нанотехнологий. Далее описывается история развития технических средств передачи информации, рассказывается о теории связи и вышедшей из нее теории информации, обсуждается проблема потери информации при передаче и пути ее решения. Знание хронологии основных событий, дат открытий и изобретений, имен выдающихся ученых придает целостность знаниям, помогает пониманию логики развития предметной области.

Помимо узкопредметного значения такие знания вносят вклад в общекультурное развитие детей.

С целью экономии учебного времени, данный материал может быть предложен учащимся для самостоятельного чтения дома, а затем на уроке его следует подробно обсудить, ответить на контрольные вопросы, выполнить задания в конце параграфов.

Ученики должны знать количественные характеристики передачи информации и уметь решать расчетные задачи. К таким характеристикам относятся: скорость передачи данных, пропускная способность канала связи, объем переданной информации. Кроме того, вопрос о решении проблемы потери информации при передаче связан с понятием избыточности кода.

Тема «Обработка информации» позволяет вернуться к изученному в основной школе понятию «алгоритм» и алгоритмическому способу обработки информации. После уточнения понятия «алгоритм» и способов структурной записи алгоритмов полезно воспроизвести (или рассмотреть заново, в зависимости от того, как был реализован базовый курс информатики в основной школе) алгоритмы поиска и сортировки. Алгоритмы последовательного поиска в упорядоченном наборе данных и поиска половинным делением являются хорошими и относительно несложными примерами реализации процесса обработки информации. Для записи алгоритмов на этом этапе обучения подходят либо блок- схемы, либо учебный алгоритмический язык, знакомые учащимся с основной школы.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы