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

16.2. РАСШИРЕНИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ОБ АППАРАТНОМ И ПРОГРАММНОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ ЭВМ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ИНФОРМАТИКИ НА УГЛУБЛЕННОМ УРОВНЕ

Ниже — требования к предметным результатам обучения по обсуждаемому разделу на углубленном уровне. ГОС-2004:

  • 1) знать/понимать:
    • • назначение и области использования основных технических средств информационных и коммуникационных технологий и информационных ресурсов;
    • • способы и средства обеспечения надежного функционирования средств ИКТ;
  • 2) уметь:
    • • устранять простейшие неисправности, инструктировать пользователей по базовым принципам использования ИКТ;
    • • вычислять логическое значение сложного высказывания по известным значениям элементарных высказываний;
    • • выполнять требования техники безопасности, гигиены, эргономики и ресурсосбережения при работе со средствами информатизации; обеспечение надежного функционирования средств ИКТ.

ФГОС-2012 (дополнительно к требованиям на базовом уровне):

• сформированность представлений об устройстве современных компьютеров, о тенденциях развития компьютерных технологий.

Приведенные ниже рекомендации тесно увязаны с рекомендациями из предыдущего параграфа, дополняя их.

Тема «Структура и состав персонального компьютера» при изучении на углубленном уровне дополнительно включает изучение структуры микропроцессоров, функций арифметико-логического устройства, регистров общего назначения, адресных и буферных регистров, регистра слова состояния процессора, сумматора, устройства управления, кеш- памяти является необходимым при углубленном изучении информатики. Рассказ будет более полным при обсуждении процессоров с полным и усеченным набором команд, механизма прерываний.

При еще более подробном изучении принципов работы компьютера можно углубиться в детали функционирования реального микропроцессора — способы и режимы адресации, систему команд, систему прерываний и т. д. Однако продвижение по этому пути быстро становится излишне сложным даже для учащихся, живо интересующихся работой компьютеров.

Продолжение изучения темы — рассказ о видах основной (оперативной) памяти, ее назначении и видах, наличии статической и динамической памяти, поможет более полному пониманию работы компьютера.

Перспективы развития персональных компьютеров также заслуживают краткого обсуждения. Уместно в обзорном порядке рассказать о нейрокомпьютерных технологиях, новых технологиях производства элементной базы, попытках реализации автоматизации процессов решения задач на базе систем искусственного интеллекта, модификации интерфейса человек-ЭВМ с целью реализации новых способов ввода-вывода информации (распознание сообщений на естественном языке, синтезе речи и т. д.). По этой теме (как и по другим, указанным выше) вполне уместны выступления учащихся с заранее подготовленными докладами.

Тема « Назначение и функции периферийных устройств » по отношению к изучению на базовом уровне может включать выполнение нескольких практических (лабораторных) работ как с реальными устройствами, так и с компьютерными тренажерами. Отметим, что в примерной программе изучения курса, рекомендуемой Минобразованием РФ, в разделе практических работ присутствуют темы: «Выбор конфигурации компьютера в зависимости от решаемой задачи. Тестирование компьютера. Настройка BIOS и загрузка операционной системы». Для большинства учеников самостоятельное выполнение этих работ является проблематичным, поэтому рекомендуется данные работы выполнять коллективно при активной помощи учителя. Выполнению каждой работы следует посвятить отдельный урок.

Подбор конфигурации компьютера учитель может продемонстрировать ученикам сам, с подробным объяснением, привлечением личного опыта. Выполнение заданий по настройке BIOS и тестированию компьютера также рекомендуется провести учителю с демонстрацией на экране; ученики могут повторять действия учителя на своих компьютерах.

По вопросам физического устройства компьютера, параметров устройств урок можно организовать с привлечением докладов учащихся. Обычно в классе соответствующего профиля находятся учащиеся, для которых эта тема представляет особый интерес и которые могут найти по ней немало новой интересной информации, иллюстративных материалов.

Тема «Представление информации в ЭВМ», в дополнение к варианту изучения на базовом уровне, должна включать вопрос о представлении не только целых, но и вещественных чисел. При переходе от целых чисел к вещественным свойство дискретности не столь очевидно. Из математики учащиеся знают о том, что существуют дробные числа, которые нельзя записать конечным числом цифр. Следовательно, такие числа непредставимы в компьютере и образуют «дыры» на числовой оси. Отсюда — дискретность представления вещественных чисел.

Другим важнейшим свойством представления чисел в памяти компьютера является их конечность — ограниченность диапазона значений. Вначале говорится о целых числах, для которых из-за конечного числа цифр в представлении (не важно — десятичного или двоичного) следует и конечность их множества. То же самое и для вещественных чисел: ограниченный размер ячейки памяти, хранящей число, является причиной ограниченного (конечного) диапазона числовых значений.

Обсуждение различных форматов представления целых и вещественных чисел в компьютере в дискретном и конечном виде, тех ограничений, которые при этом возникают как по значениям, так и по точности их представления, формирует у учащихся достаточно детальные знания об особенностях дискретного представления числовой информации. Дополнительный образовательный эффект от такого обсуждения — более глубокое понимание самой природы числовой информации.

Соответствующие задания практикума включают:

• традиционные задачи по переводу чисел из одной

системы счисления в другую и по действию над числами в двоичной системе счисления; решение этих задач позволяет улучшить понимание проблем машинной арифметики;

  • • задачи по представлению текстовой информации — например, посмотреть с помощью файлового менеджера внутреннюю кодировку информации, содержащейся в файле, а также просмотреть содержимое файла в различных кодировках;
  • • задачи на кодирование изображения и звука.

Примеры таких заданий можно найти в практикумах,

указанных в списке литературы.

Тема «Операционные системы» в дополнение к варианту изучения на базовом уровне может включать более детальное изучение таких вопросов, как:

  • • описание интерфейса пользователя версии ОС, установленной на классных компьютерах с основными элементами рабочего окна;
  • • элементы настройки используемой версии ОС;
  • • если речь идет о Windows, то знакомство с ее основными технологическими принципами: Plug and Play (включи и работай), OLE (связь и внедрение объектов), Drag and Drop (копирование и перемещение выделенного фрагмента информации).

Полезно также систематизировать знания учащихся по части назначения и номенклатуры стандартных и сервисных программ, а при отсутствии навыков работы с антивирусными программами, архиваторами, программами контроля состояния дисков необходимо провести соответствующие практические занятия.

По-прежнему у многих пользователей остается популярным использование оболочек ОС; ознакомление с одной их них также желательно.

Тема «Файловая система» непосредственно примыкает к теме «Операционные системы». К 10-му классу учащиеся умеют, как правило, находить нужную программу и инициализировать ее выполнение, выполнять основные операции с файлами (копирование, перенос, удаление и т. д.); если такое умение по каким-то причинам не сформировано, то это — первоочередная задача. Однако наряду с практическими навыками углубленное изучение информатики должно сопровождаться усвоением понятий о файлах, их именах, иерархической файловой структуре — каталоги (папки), диски, разделы физических дисков, назначением и видами файловых таблиц.

Тема «Логические основы работы ЭВМ», возможность изучения которой в курсе базового уровня вовсе не очевидна, для углубленного курса информатики является обязательной; по ней, в частности, традиционно существуют задания ЕГЭ. Как правило, именно в рамках этой темы (а также темы, связанной с построением запросов к базе данных) учащиеся знакомятся с основными понятиями математической логики. Учитывая значимость этой темы для формирования теоретической базы школьной информатики, ей посвящается значительное учебное время. Методическая проблема, стоящая перед учителем, состоит в том, что значительная (большая) часть этой темы представляется учащимся совершенно абстрактной, не связанной с компьютерной (в широком смысле) тематикой. Тем не менее без освоения понятий алгебры логики и решения соответствующих задач показать ее связь с информатикой невозможно; для облегчения восприятия мнох'ие задачи логики можно решать с помощью табличного процессора, т. е. с использованием компьютера. Лишь после этого можно приступать к изучению логических устройств работы компьютера, увязав логические элементы, работу сумматора и триггера с логическими схемами.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы