Национальный фонд подготовки кадров (НФПК)
Проект «Информатизация системы образования» (ИСО)

Конкурс на разработку информационных источников сложной структуры

 

 

 

 

 

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

ДЛЯ УЧИТЕЛЯ

 

ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

ИНФОРМАЦИОННОГО ИСТОЧНИКА

СЛОЖНОЙ СТРУКТУРЫ

«Информатика»

 

 

 

 

Авторы: Т.Е. Щепакина, Д.Ю. Усенков

 

Контракт: ELSP/A2/Gr/001- 004 – 03/ 50/07   

 

 

 

 

 

 

 

 

Фирма «1С»

2007
Содержание

Введение.. 6

Глава 1. Основные положения концепции.. 10

1.      Новизна разрабатываемого продукта. 10

2.      Цели обучения и предполагаемые результаты.. 13

3.      Система организации и поддержки учебного процесса. 15

Формирование страницы Журнала на заданный учебный период. 16

Редактирование перечня учебных тем.. 17

Контроль работы учащихся и назначение им заданий. 18

4.      Правила работы с анимациями. 20

5.      Примерная программа курса. 21

6.      Структура ИИСС.. 34

Глава 2. Методические рекомендации.. 39

1.      Статический видеоряд. 39

Правильная посадка человека при работе за компьютером.. 39

Свойства информации. 39

Достоверность. 40

Информация в природе, обществе, технике. 40

Виды курсора мыши. 41

2.      Анимации на тему «Информация и информационные процессы / Информация, свойства информации»  42

Понятие «информация». 42

Отличие информации от материальных объектов. 42

Создание информации. 42

Потеря информации. 43

Субъективный подход к определению понятия «информация». 44

Субъективный подход к определению понятия «информация». 44

Сообщения. 46

Документы.. 46

Аналогия основных информационных процессов для человека и компьютера. 47

Хранение информации. Память. 47

Аналогия информационных процессов для человека и компьютера. 48

Классификация информации. 49

Классификация информации по способу ее восприятия. Органы чувств. 49

Классификация информации по способу ее восприятия (две анимации) 49

Органы чувств. 51

Классификация информации по ее значимости. 51

Информация в природе, обществе и технике. 52

Информация в неживой природе. 52

Информация в живой природе. 53

Информация в человеческом обществе. 53

Информация в технике. 54

Свойства информации. 54

Объективность. 54

Полнота. 55

Понятность. 55

Актуальность. 56

Ценность. 57

Синергетический эффект. 57

Информационные процессы.. 57

Обмен информацией. 58

Передача информации. Канал передачи информации. Источник и приемник информации. 59

Источник и приёмник информации. 59

Помехи при передаче информации. 59

Носитель информации. 60

Передача записанной информации сквозь пространство и время. Различные виды носителей информации. 60

Информация и ее носитель. 61

Знаки и знаковые системы.. 61

Знаки. Сигналы, пиктограммы, символы.. 61

Классификация знаков по способу восприятия.  Сигналы. Пиктограммы (три анимации) 61

Знаки и знаковые системы. Символы (три анимации) 62

Кодирование информации. 63

Кодирование информации. 63

Перекодирование. 65

Таблица перекодировки. 65

Код. Длина кода. 66

Измерение количества информации. 67

Измерение количества информации. Мера уменьшения неопределенности. 67

Бит. Байт. Производные единицы измерения количества информации. 68

Вычисление количества информации. 69

Вычисление количества информации: алфавитный подход. 70

Вычисление количества информации: смысловой подход. 70

3.      Анимации на тему «Компьютер как средство автоматизации информационных процессов»  71

Компьютер и его назначение. 72

Компьютер и его назначение. 72

Компьютер, типы компьютеров: калькулятор, аналоговые ЭВМ, цифровые ЭВМ, нейрокомпьютер. 73

Поколения ЭВМ (пять анимаций) 74

Первое поколение (1945–1954) 76

Второе поколение (1955–1963) 77

Третье поколение (1964–1966) 78

Четвертое поколение (1976–1979) 79

Пятое поколение (1990 – по настоящее время) 80

Разновидности цифровых ЭВМ... 80

Структура ЭВМ... 85

Аппаратное и программное обеспечение компьютера. 86

Архитектура и структура компьютера. 87

Открытая архитектура ПЭВМ... 88

Архитектура цифровой ЭВМ. Принципы фон Неймана. 88

Принципы функционирования компьютера. Команды. Система команд. 88

Устройство процессора. 90

Принцип программного управления. 90

Принцип однородности памяти. 90

Принцип адресности. 91

Не фон-Неймановские архитектуры. Параллельные вычисления. 92

Многопроцессорная архитектура. 92

Технология Hyper Threading. 92

Многоядерные процессоры.. 93

Кластерная вычислительная система. 94

Структура современных цифровых ЭВМ (две анимации) 94

Устройство компьютера. 95

Комплектация современных ЭВМ... 96

Системный блок ПЭВМ... 97

Системная (материнская) плата. 97

Периферийные устройства. 98

Микропроцессор. 98

Внутренняя память компьютера (семь анимаций) 100

Внутренняя память. 101

Оперативная память. 101

Кэш-память. 102

Специальная память. 103

Специальная память. 103

CMOS RAM... 103

Видеопамять. 104

Аудиоконтроллер (две анимации) 104

Видеоконтроллер (восемь анимаций) 105

Периферийные устройства и их разновидности. 108

Дисплеи. 108

Дисплей. 108

Принципы работы электронно-лучевой трубки. 109

Растровые и векторные дисплеи. 110

Принципы работы жидкокристаллических дисплеев. 110

Мультимедиа дисплеи. Сенсорные экраны.. 112

Основные характеристики дисплеев. Выбор дисплея. 112

Электронная бумага. 113

Клавиатура. 113

Устройства управления (манипуляторы) 116

Мышь (семь анимаций) 116

Мышь, основные понятия. 116

Основные манипуляции мышью.. 117

Устройство и принципы работы механической мыши. 118

Устройство и принципы работы оптико-механической мыши. 119

Устройство и принципы работы оптической мыши. 119

Основные характеристики компьютерной мыши. Выбор мыши при покупке. 120

Тачпад. 121

Сенсорный экран. 122

Дигитайзер. 124

Устройства вывода информации на бумагу. 125

Принтеры.. 125

Механический (ударный) принцип печати. 127

Алфавитно-цифровые принтеры.. 127

Матричные принтеры.. 127

Термопечать. 127

Термопринтеры.. 127

Струйный принцип печати. 128

Струйные принтеры.. 128

Электрографический способ печати. 128

Светодиодные. 129

Лазерные. 130

Плоттер (графопостроитель) 131

Устройства ввода графической информации. 131

Сканеры (пять анимаций) 131

Планшетные сканеры.. 133

Рулонные сканеры.. 133

Ручные сканеры.. 134

Построчные сканеры.. 135

Цифровая фотокамера. 136

Устройства долговременного хранения информации. 137

Диски (шесть анимаций) 137

Жесткий диск. 138

Магнитооптические диски. 139

Механические диски. 139

Оптические диски. 140

Перфолента, перфокарта. 140

Стример. 141

Флэш-память. 141

Модем.. 142

LCD–проектор. 143

Представление чисел в ЭВМ... 144

Преобразование чисел из одной системы счисления в другую.. 144

Преобразование десятичного числа в другую систему счисления (в частности, в двоичную) 144

Преобразование чисел между системами с основаниями 2, 8 и 16. 146

Выдача денег оптимальным способом.. 146

Схема Горнера. 147

Устройство преобразования информации. 148

4. Интерактивная модель. 149

Кибернетический подход к определению понятия «информация». 149

Кто как видит. 150

Калькулятор систем счисления. 151

Минимальный комплект устройств (3 ресурса) 152

Клавиатура. 153

5. «Виртуальная лаборатория». 156

Экранная лупа. 156

Оптические иллюзии. 156

Два отрезка. 157

Иллюзия Поггендорфа. 157

Шестиугольник. 158

Прямые ли это линии?. 158

Параллельны ли линии?. 158

Шахматная доска. 161

Иллюзия Орбисона. 161

Две иллюзии в одном рисунке. 162

Правильна ли окружность?. 162

Спирали или окружности?. 162

Иллюзия Перельмана. 163

Сколько здесь кубов: шесть или семь?. 163

Треугольник Пенроуза. 164

Эффект перспективы.. 164

«День и ночь» (гравюры Морица Эшера) 165

«Парапет». 165

Кто это: заяц или утка?. 165

Кто это: дедушка или девушка?. 166

«Рынок рабов» (картина Сальвадора Дали) 166

«Живое – в неживом» (картина Джонатана Боуэра) 166

«Аэлита». 167

Цифровые весы.. 167

6.      Тесты и материалы для самоконтроля. 169

Система тестов и заданий № 1 (тринадцать заданий) 169

Понятие «информация». 169

Субъективный подход к понятию «информация». 169

Кибернетический подход к определению понятия «информация». 171

Сообщение. 172

Система тестов и заданий № 2 (пять заданий) 173

Информационные носители. Хранение информации. Память. 173

Система тестов и заданий № 3 (шесть заданий) 176

Обмен информацией. 176

Классификация информации по ее значимости. 177

Система тестов и заданий № 4 (семнадцать заданий) 179

Восприятие информации. 179

Восприятие информации. Кто как видит. 183

Система тестов и заданий № 5 (двенадцать заданий) 186

Информация в неживой природе. 186

Информация в живой природе. 187

Информация в человеческом обществе. 188

Система тестов и заданий № 6 (восемь заданий) 189

Свойства информации. 190

Система тестов и заданий № 7 (шестнадцати заданий) 192

Информационные процессы.. 193

Информационные процессы в технике. 196

Система тестов и заданий № 8 (шесть заданий) 197

Источник и приемник информации. 198

Информация и ее носитель. 198

Система тестов и заданий № 9 (пять заданий) 200

Знаки. 200

Система тестов и заданий № 10 (шесть заданий) 201

Кодирование информации. 201

Декодирование информации. 202

Система тестов и заданий № 11 (пять заданий) 204

Измерение количества информации. Мера уменьшения неопределенности. 204

Система тестов и заданий № 12 (одиннадцать заданий) 205

Системы счисления. 205

Система тестов и заданий № 13 (двадцать семь заданий) 206

Компьютер как средство автоматизации информационных процессов. 207

Система тестов и заданий № 14 (девятнадцать заданий) 219

Знание конструкций периферийных устройств. 219


 

Введение

 

Для апробации предлагается информационный источник сложной структуры (ИИСС) «Информатика» для 8–9 классов и 10–11 классов, различных уровней обучения. Он включает информационные объекты, направленные на достижение заявленных в ИИСС качественно новых результатов образования: текстовые материалы, статический видеоряд, динамический видеоряд, интерактивные компоненты, системы тестов. Для проведения апробации ИИСС в системе школьного образования нет отдельных рекомендаций по использованию материалов на бумажных носителях. Учителя сами могут корректировать использование вспомогательных материалов в учебном процессе. ИИСС рассчитан на 17 учебных часов в 8 классе, 6 учебных часов – в 9 классе; 13 часов в 10 классе базового уровня; 49 часов – в 10 классе профильного уровня; 5 часов – 11 классе базового уровня и 2 часа в 11 классе профильного уровня.

Данные методические рекомендации составлены с целью ознакомления субъектов процесса апробации с основными положениями концепции ИИСС (глава 1), а также с разработанными в рамках структуры ИИСС интерактивными информационными источниками, включающими динамический видеоряд, и предложенными методическими подходами к использованию представленных материалов в процессе обучения информатике (глава 2).

Для апробации в 2007 – 08 учебном году предлагаются следующие элементы ИИСС:

 

1.           Информационные источники цифровых образовательных ресурсов (ЦОРы)

 

·      Статический видеоряд:

1.       

Правильная посадка человека при работе за компьютером

2.       

Свойства информации

3.       

Достоверность

4.       

Информация в природе, обществе и технике

5.       

Виды курсора мыши

 

·      Динамический видеоряд:

1.       

Отличие информации от материальных объектов

2.       

Субъективный подход к определению понятия «информация»

3.       

Сообщения

4.       

Создание информации

5.       

Потеря информации

6.       

Документы

7.       

Хранение информации. Память

8.       

Обмен информацией

9.       

Классификация информации по способу ее восприятия

10.   

Классификация информации по ее значимости

11.   

Органы чувств

12.   

Информация в природе, обществе и технике

13.   

Информация в неживой природе

14.   

Информация в живой природе

15.   

Информация в человеческом обществе

16.   

Информация в технике

17.   

Объективность

18.   

Достоверность

19.   

Полнота

20.   

Актуальность (своевременность)

21.   

Ценность

22.   

Понятность

23.   

Синергетический эффект

24.   

Аналогия информационных процессов для человека и компьютера

25.   

Источник и приёмник информации

Помехи при передаче информации

27.   

Информация и ее носитель

28.   

Знаки

29.   

Классификация знаков по способу восприятия. Сигналы

30.   

Виды знаков. Пиктограммы

31.   

Знаковая система

32.   

Кодирование информации

33.   

Перекодирование

34.   

Таблица перекодировки

35.   

Код. Длина кода

36.   

Измерение количества информации. Мера уменьшения неопределенности

37.   

Бит. Байт. Производные единицы измерения количества информации

38.   

Вычисление количества информации

39.   

Вычисление количества информации: алфавитный подход

40.   

Вычисление количества информации: смысловой подход

41.   

Назначение компьютеров: универсальное устройство для выполнения вычислений, универсальный инструмент для обработки информации, универсальное устройство управления

42. 

Компьютер, типы компьютеров: калькулятор, аналоговые ЭВМ, цифровые ЭВМ, нейрокомпьютер

43.   

Разновидности цифровых ЭВМ

44.   

Поколения ЭВМ

45. 

Аппаратное и программное обеспечение

46.   

Архитектура и структура компьютера

47.   

Открытая архитектура

48.   

Устройство процессора

49.   

Многопроцессорная архитектура

50. 

Кластерная вычислительная система

51. 

Многоядерные процессоры

52.   

Технология Hyper Threading

53.   

Принципы функционирования компьютера. Команды. Система команд

54.   

Принципы фон Неймана: устройство процессора

55. 

Принципы фон Неймана: принцип программного управления

56.   

Принципы фон Неймана: принцип однородности памяти

57.   

Принципы фон Неймана: принцип адресности

58. 

Структура современных цифровых ЭВМ

59.   

Минимальный комплект устройств

60.   

Системный блок ПЭВМ

61.   

Микропроцессор

62.   

Внутренняя память компьютера

63.   

Видеоконтроллер

64.   

Аудиоконтроллер

65.   

Дисплей

66.   

Клавиатура

67.   

Мышь, основные понятия

68.   

Основные манипуляции мышью

69.   

Устройства и принципы работы механической мыши

70.   

Устройство и принцип работы оптико-механической мыши

71.   

Устройство и принципы работы оптической мыши

72.   

Основные характеристики компьютерной мыши. Выбор мыши при покупке

73.   

Тачпад

74.   

Сенсорный экран

75.   

Дигитайзер

76.   

Алфавитно-цифровые принтеры

77.   

Матричные принтеры

78.   

Термопринтеры

79.   

Струйные принтеры

80.   

Электрографический способ печати

81.   

Светодиодные принтеры

82.   

Лазерные принтеры

83.   

Плоттер (графопостроитель)

84.   

Планшетные сканеры

85.   

Рулонные сканеры

86.   

Ручные сканеры

87.   

Построчные сканеры

88.   

Цифровая фотокамера

89.   

Жесткий диск

90.   

Магнитооптические диски

91.   

Механические диски

92.   

Оптические диски

93.   

Перфолента, перфокарта

94.   

Стример

95.   

Флэш-память

96.   

Модем

97.   

LCD-проектор

98.   

Преобразование десятичного числа в другую систему счисления

99.   

Преобразование чисел между системами 2, 8, 16

100.                         

Выдача денег оптимальным способом

101.                         

Преобразование десятичного числа в другую систему счисления

102.                         

Устройство преобразования информации

103.                         

Схема Горнера

·         Интерактивные модели:

 

1.       

Кибернетический подход к определению понятия «информация»

2.       

Кто как видит

3.       

Составные части персонального компьютера

4.       

Калькулятор систем счисления

5.       

Клавиатура

 

·         «Виртуальная лаборатория»:

1.       

Экранная лупа

2.       

Оптические иллюзии

3.       

Цифровые весы

 

·         Тесты и материалы для самоконтроля

Система тестов и заданий № 1. Понятие «информация». Субъективный подход к понятию «информация». Кибернетический подход к определению понятия «информация». Сообщение (тринадцать заданий).

Система тестов и заданий № 2. Создание информации. Потеря информации. Документы. Информационные носители. Хранение информации. Память (пять заданий).

Система тестов и заданий № 3. Обмен информацией. Классификация информации. Классификация информации по ее значимости (пять заданий).

Система тестов и заданий № 4. Восприятие информации. Кто как видит (семнадцать заданий).

Система тестов и заданий № 5. Информация в неживой природе. Информация в живой природе. Информация в человеческом обществе (двенадцать заданий).

Система тестов и заданий № 6. Свойства информации (восемь заданий).

Система тестов и заданий № 7. Информационные процессы. Информационные процессы в технике (шестнадцать заданий).

Система тестов и заданий № 8. Источник и приёмник информации. Информация и ее носитель (шесть заданий).

Система тестов и заданий № 9. Знаки (пять заданий).

Система тестов и заданий № 10. Кодирование информации (шесть задания).

Система тестов и заданий № 11. Измерение количества информации. Мера уменьшения неопределенности (пять заданий).

Система тестов и заданий № 12. Системы счисления (одиннадцать заданий).

Система тестов и заданий № 13. Назначение и устройство компьютера (двадцать семь заданий).

Система тестов и заданий № 14. Знание конструкций периферийных устройств (девятнадцать заданий).

 


Глава 1. Основные положения концепции

1.    Новизна разрабатываемого продукта

Новая дидактическая организация информационного обеспечения учебной деятельности школьников, основанная на внедрении в учебный процесс средств информационных и коммуникационных технологий, значительно модернизирует источники учебной информации. Сегодня, наряду с традиционными печатными учебниками и дидактическими материалами, в учебном процессе современной школы используются также источники нового типа, в том числе и цифровые образовательные ресурсы, поддерживающие деятельность ученика и учителя по одной или нескольким конкретным темам (разделам, предметной области), – информационные источники сложной структуры (ИИСС). При этом, несмотря на наличие инновационного потенциала, использование ИИСС возможно в рамках традиционного обучения.

ИИСС «Информатика» основан на следующих информационных источниках: текстовых материалах (в формате *.html), статическом видеоряде (в формате *.jpeg / swf), динамическом видеоряде (в формате *.swf), интерактивных компонентах (в формате *.swf), а также системе тестов и заданий (в формате *.swf).

Целесообразность и эффективность использования предложенного ИИСС по информатике можно рассматривать с различных позиций:

-  с точки зрения возможности использования в организации внеклассной работы учащихся;

-  в контексте удобства и наглядности использования учителем как во время проведения занятий, так и в процессе подготовки к урокам;

-  с точки зрения соответствия содержанию учебной дисциплины;

-  в аспекте повышения мотивации обучения каждой теме курса информатики.

ИИСС поддерживает деятельность учащихся и учителя по нескольким темам (разделам) курса информатики, предложенных авторским коллективом, и обеспечивает несколько видов учебной деятельности в рамках предметной области курса информатики. Отельные компоненты ИИСС «Информатика» (например, «Создание информации», «Мышь», «Потеря информации») могут поддерживать дидактические единицы в межпредметных областях (курс физики, курс математики и др.). Использование данного ИИСС может способствовать позитивному изменению характера взаимодействия учителя и ученика: активизировать самостоятельную деятельность учеников; учитель может выступать в роли консультанта, научного руководителя. Использование отдельных компонентов ИИСС «Информатика» предоставляет возможность реализации внутрипредметных связей курса информатики: темы «Информация и информационные процессы» – с темой «Коммуникационные технологии» (ЦОРы «Источник и приёмник информации», «Кодирование информации», «Помехи при передаче информации» и др. для 9 класса и для  11 класса); темы «Обмен информации» и «Кодирование информации» (ЦОР «Обмен информацией»); темы «Информация и информационные процессы» – с темой «Кодирование и обработка текстовой информации» (ЦОР «Кодирование информации») и др.

Непременным условием разрабатываемой ИИСС является учет возрастных и психологических особенностей учащихся, реализация процесса обучения школьников 13–17 лет, возраст которых, по периодизации Я.А. Каменского, можно отнести к онтогенетической стадии развития между детством и взрослостью. Эта возрастная категория характеризуется, с одной стороны, уже достаточно развитой эмоционально-волевой сферой, развитым уровнем образного мышления, наличием определенного жизненного опыта, а с другой стороны − лабильностью психики, нестойкостью психических процессов.

Через систему «мотив–интерес» к знаниям, осознания практической значимости учебной дисциплины, осуществляется формирование и поддержка внутреннего побуждения к деятельности, стимулирование активной творческой работы на уроке, в том числе и самостоятельной. Справочные материалы, красочные интерактивные анимации, текстовые комментарии, анимированные и интерактивные схемы, игры, анимации-шутки, проверочные задания повышают продолжительность произвольного внимания учащихся на уроках и степень заинтересованности учебным материалом.

ИИСС «Информатика» соответствует обязательному минимуму содержания основных образовательных программ как общего, так и среднего (полного) российского образования по информатике, отраженного в стандартах.

Темы «Информация и информационные процессы / Информация, свойства информации», «Компьютер как средство автоматизации информационных процессов», представленные в ИИСС «Информатика», изложены в таком объеме, который позволяет реализовать как основные, так и вспомогательные цели обучения информатике. Во всех ресурсах различные понятия курса информатики вводятся конкретно-индуктивным способом с помощью наглядных, хорошо знакомых примеров из жизни и истории науки. Желательно распределить учебное время таким образом, чтобы в рамках учебных планов чередовались процесс коллективной работы учителя с классом, групповая, самостоятельная и индивидуальная работа каждого учащегося и изучение соответствующего средства ИКТ.

По итогам изучения курса информатики с использованием ИИСС «Информатика» учащиеся должны усвоить понятия «информация» и «информационные процессы», знать назначение и область использования основных технических средств информационных и коммуникационных технологий и информационных ресурсов, научиться пользоваться персональным компьютером и его периферийным оборудованием. Также ИИСС направлен на получение знаний и формирование навыков сознательного и рационального использования средств информационных технологий для удовлетворения информационных потребностей в учебной, а затем и профессиональной деятельности. Одним из результатов изучения учащимися курса информатики является возможность систематического использования методов и средств информационных технологий при изучении других школьных учебных предметов.

Изучение темы «Информация и информационные процессы / Информация, свойства информации» получило достаточно широкое подкрепление информационными  компонентами,  прежде всего потому, что понятие информации является интегративным, рассматриваемым на стыке нескольких наук. А курс информатики в общеобразовательной школе основан в первую очередь на изучении свойств информации, методов и средств ее сбора, сохранения, обработки, представления, передачи, корректного и правильного ее использования. Таким образом, понятие информации является ключевым, связывающим различные темы курса информатики.

К сожалению, некоторые учителя достаточно формально относятся к введению и объяснению понятия информации, что обусловлено традиционной направленностью курса на изучение алгоритмизации и программирования, которая сейчас заменяется направленностью на изучение конкретных программных средств. Ресурсы ИИСС «Информатика» наполнены примерами из жизни, наглядными и простыми для усвоения учащимися иллюстрациями в виде анимационных роликов (в том числе и сложной структуры), демонстрациями, а также интерактивными заданиями.

Учителю желательно таким образом организовать обучение, чтобы в пределах времени, предусмотренного программой, выделить на изучение данной темы как можно больше часов. Авторы ИИСС «Информатика» не ставят целью дать точное определение информации, главной методической целью изучения темы «Информация и информационные процессы» является формирование понятия информации, положенного в основу современной информационной картины мира.

Выбор темы «Компьютер как средство автоматизации информационных процессов» при разработке ресурсов и компонентов ИИСС «Информатика» также не случаен. На изучение данной темы отводится недостаточное количество учебного времени, а процесс обучения носит теоретизированный характер, т. к. в обычной школе сложно найти весь спектр требуемых устройств и их моделей и заставить их функционировать в «открытом» виде. В связи с этим возникла острая необходимость создания и демонстрации на уроках информатики анимационных схем, интерактивных моделей-имитаторов работы устройств в так называемом «вскрытом» виде.

Исходя из вышесказанного, новизна (оригинальность) предлагаемой разработки относительно традиционного подхода заключается:

-      в обеспечении надлежащего содержания при изучении темы «Информация и информационные процессы / Информация, свойства информации», которая, по мнению авторов, недостаточно полно представлена в учебно-методической литературе, существующих электронных изданиях по информатике и носит формальный характер в практике школьных учителей;

-      обеспечении процесса обучения по теме «Компьютер как средство автоматизации информационных процессов» анимациями, демонстрирующими минимальный комплект ПК, системного блока, знакомящими с функциональными возможностями и архитектурой современных компьютеров;

-      в тематической наполненности анимационных роликов, в том числе и сложной структуры, демонстраций, а также интерактивных заданий примерами из жизни, наглядными иллюстрациями, простыми для усвоения учащимися.

ИИСС «Информатика», базирующаяся на разработке исследовательских, демонстрационных прототипов электронных средств образовательного назначения, соответствует потребностям информационного общества третьего тысячелетия в целом и системы образования в частности, т. к. подкрепляет традиционный процесс обучения методическими рекомендациями, технологией и практикой оптимального использования средств ИКТ в комфортных, здоровьесберегающих условиях с ориентацией на реализацию целей обучения, развитие индивида.

В условиях информатизации образования происходит видоизменение требований к общеобразовательной подготовке школьника, поэтому ИИСС «Информатика» направлен на получение новых образовательных результатов: совершенствование самостоятельности при получении знаний, умений, навыков; развитие творческого мышления и способность решать «нестандартные» задачи; ответственность за выбор режима учебной деятельности и информационного взаимодействия с источником учебной информации; формирование компетенций различных аспектов учебной деятельности и знаний, необходимых для дальнейшего обучения.

Организация контрольно-оценочной деятельности в образовательном процессе на базе ИИСС может быть следующей: оперативность контроля за учебной деятельностью; новые формы аттестации (тестирование); оптимальность, эффективность и разнообразие предлагаемых форм и методов контроля учебных достижений школьников (промежуточных, итоговых).

В «Системе организации и поддержки учебного процесса» (далее – Система) предусмотрены удобные средства контроля работы учащихся, в том числе с возможностью для учителя выборочно назначать тем или иным учащимся из числа зарегистрированных в Системе конкретные ЦОР, формируя тем самым для них индивидуальные образовательные траектории. Вышеперечисленные возможности реализованы в виде электронного Журнала (для пользователей с правами Учителя или Администратора) и Дневника (для пользователей с правами Ученика). Журнал/Дневник содержит в себе сведения о количестве попыток (с датами и временем их совершения), о завершенности прохождения теста (когда завершен / не завершен), оценки в процентах (количество правильных ответов) с обозначением номера урока и именем зарегистрированного пользователя.

Практическая значимость разработки ИИСС «Информатика» состоит в разработке: статического и динамического видеоряда, интерактивных компонентов, системы тестов и заданий; текстовых материалов по темам «Информация и информационные процессы / Информация, свойства информации», «Компьютер как средство автоматизации информационных процессов», методических рекомендаций к применению информационных компонентов в процессе обучения информатике в общеобразовательной школе.

Гипотеза состоит в том, что обеспечение повышения уровня мотивации обучения темам «Информация и информационные процессы / Информация, свойства информации» и «Компьютер как средство автоматизации информационных процессов», уровня сформированности знаний, умений, навыков по данной теме достигается при условии комплексного использования компонентов информационного источника сложной структуры «Информатика».

Задачи ИИСС «Информатика»:

-     ознакомление учащихся с такими понятиями, как информация, информационные процессы и др., их ролью в формировании современной информационной картины мира;

-     ознакомление учащихся с назначением и областью использования основных технических средств информационных и коммуникационных технологий и информационных ресурсов;

-     обучение учащихся квалифицированному пользованию персональным компьютером и его периферийным оборудованием;

-     раскрытие общих закономерностей информационных процессов в природе, обществе, технических системах;

-     ознакомление учащихся с принципами формализации суждений, структурированием информации, формированием умения строить информационные модели изучаемых объектов и систем;

-     обеспечение одного или нескольких видов учебной деятельности в рамках предметной области курса информатики.

 

2.    Цели обучения и предполагаемые результаты

Цели обучения информатике непосредственно следуют из целей и задач общего среднего образования, которые определены в законе Российской Федерации «Об образовании», требования статьи 7 (п. 1) которого реализованы в стандарте общего образования, в части установления «обязательного минимума содержания» основной образовательной программы и «требований к формированию информационной культуры выпускников». Основная цель образования – создание условий для личностного развития и творческой самореализации каждого гражданина РФ, формирование поколений, способных обучаться на протяжении жизни. Обучение информатике обеспечивает также практический аспект подготовки учеников к полноценной жизни в современных условиях информатизации общества в целом и образования в частности.

Любой образовательный процесс осуществляет некоторый комплекс немедленных и отсроченных эффектов. Однако учителя в своей деятельности реально ориентированы лишь на часть этих эффектов, характеризующихся общепризнанной педагогической ценностью, доступных для оперативной регистрации и оценки и проявляющихся в ходе самого процесса.

Общедидактическими функциями обучения курсу информатики с использованием ИИСС являются:

1)        мировоззренческая – связана с раскрытием роли информационных процессов (поиск, сохранение, передача, преобразование информации др.) в живой природе, технике, обществе, с определением новых информационных и коммуникационных технологий для развития продуктивных сил общества, изменения характера деятельности человека;

2)        общеобразовательная – связана с овладением учениками комплексом знаний, умений и навыков, необходимых в  повседневной жизни и для будущей профессиональной деятельности, для изучения на современном уровне дисциплин естественно-математического и гуманитарного циклов;

3)        формирующая основные компоненты информационной культуры;

4)      развивающая – реализуется в процессе овладения учениками опытом творчества, поисковой деятельности, в ходе понимания явлений окружающей действительности, их подобия и отличий.

Предусматривается развитие у учащихся:

-       логического мышления и интуиции, пространственного воображения;

-       умения переносить знания и навыки в новую ситуацию на основе осуществления проблемно-поисковой деятельности;

-       интеллектуальных и познавательных способностей (различных видов памяти – слуховой и зрительной, оперативной и длительной, внимания – произвольного и непроизвольного, воображения и др.);

-       готовности к дальнейшему самообразованию в области ИКТ.

Цели умственного развития в основном сводятся к формированию двух взаимосвязанных стилей мышления: логико-алгоритмического и системно-комбинаторного. Логико-алгоритмическое мышление определяется в умении строить логические суждения про свойства информации и данных, мыслить индуктивным и дедуктивным образом в ходе анализа результатов обработки информации с использованием средств ИКТ. Признаками системно-комбинаторного мышления являются: видение объектов и явлений в целостности, во  взаимосвязях, умение формировать несколько взаимосвязанных точек зрения на один и тот же объект и умение комбинировать понятийные и технические средства различных дисциплин во время построения моделей.

5)        практическая – внести вклад в трудовую и технологическую подготовку учащихся;

6)        воспитательная –  формирование научного мировоззрения, общечеловеческих духовных ценностей, позитивных качеств характера; развитие умственной активности, познавательной самостоятельности, познавательного интереса, потребности в самообразовании, способности адаптироваться к изменяющимся условиям, инициативы, творчества; формирование.

Цель применения информационного ресурса в процессе обучения информатике состоит в обеспечении:

-     поддержки деятельности учащихся и учителя по нескольким темам (разделам) курса информатики;

-     одного или нескольких видов учебной деятельности в рамках предметной области курса информатики;

-     содержания процесса обучения по теме «Информация и информационные процессы / Информация, свойства информации», «Компьютер как средство автоматизации информационных процессов / Физические основы работы компьютера;

-     удобства и комфорта учителя как во время проведения занятий, так и в процессе подготовки к урокам;

-     содержания внеклассной работы учащихся;

-     реализации внутрипредметных и межпредметных связей через отдельные дидактические единицы;

-     автоматизации и эффективности управления и контроля за учебным процессом.

В результате внедрения ИИСС ожидаются следующие результаты:

-     повышение учебно-познавательной мотивации обучения к содержанию курса информатики в соответствии с содержанием учебной дисциплины, ослабление зависимости учащихся от внешних мотивов; развитие у учащихся стремления к поиску наиболее рациональных способов действия, к решению «нестандартных» информационных задач;

-     позитивное изменение характера взаимодействия учителя и ученика: активизация самостоятельной деятельности учеников; учитель – в роли консультанта, научного руководителя;

-     технологизация обучения информатике за счет дидактической оснащенности учителя учебными материалами, информационными источниками;

-     активизация продуктивной составляющей деятельности учащихся, с построением индивидуальных образовательных траекторий, межпредметной координацией;

-     формирование таких понятий, как  «информация», «сообщение», «шум», «сигналы», «носители», «свойства информации», «знаки», «архитектура компьютера», «структура компьютера», «устройства ввода/вывода информации», «внутренняя и внешняя память» и др.;

-     освоение позиционного видения (умение слушать других и воспринимать иную точку зрения, сопоставлять различные точки зрения, обнаруживать сходство и различие между объектами, умение продолжить ход чужих логических рассуждений, стремление к пониманию оснований не только собственных действий, но и действий других участников совместной деятельности, умение удерживать способ видения предмета другим учеником);

-     становление учебной самостоятельности, связанной с умением оценить уровень своего знания; стремление к оптимизации собственной учебно-познавательной деятельности; умение концентрировать свои усилия на выбранных ключевых направлениях, сокращая временные и энергетические затраты на решение второстепенных вопросов;

-     снижение уровня психологической нагрузки учащихся за счет более строгого выстраивания логики содержания курса, снимающего необходимость механического заучивания учебного материала;

-     систематическое использование учащимися методов и средств информационных технологий при изучении других школьных учебных предметов;

-     получение новых образовательных результатов: совершенствование самостоятельности при получении знаний, умений, навыков; развитие творческого мышления и способности решать «нестандартные» задачи; ответственность за выбор режима учебной деятельности и информационного взаимодействия с источником учебной информации; формирование компетенций  различных аспектов учебной деятельности и знаний, необходимых для спланированного продвижения в учении.

 

3.    Система организации и поддержки учебного процесса

В «Системе организации и поддержки учебного процесса», на базе которой функционирует ИИСС, предусмотрены удобные средства контроля работы учащихся, в том числе с возможностью для учителя выборочно назначать тем или иным учащимся из числа зарегистрированных в Системе конкретные ЦОР, формируя тем самым для них индивидуальные образовательные траектории. Соответствующие возможности реализованы в виде электронного Журнала (для пользователей с правами Учителя или Администратора) и Дневника (для пользователей с правами Ученика).

Примечание.

Перед работой с Журналом/Дневником необходимо создать соответствующие страницы Журнала в модуле администрирования (см. соответствующий раздел Руководства администратора).

Для начала работы с Журналом (если данный пользователь Системы зарегистрирован в ней с правами Учителя или Администратора) необходимо щелкнуть мышью на кнопке  Панели инструментов. При этом в рабочем окне выдаются раскрывающийся список выбора учебного периода и перечень соответствующих данному учителю классов и предметов (рис. 1), для которых ранее в модуле администрирования были созданы страницы Журнала.

Рис. 1. Окно Журнала: выбор требуемой страницы Журнала

После щелчка мышью на ссылке Открыть справа от названия требуемого класса и предмета раскрывается окно настройки соответствующей страницы Журнала (рис. 2).

Рис. 2. Окно настройки страницы Журнала

В левой графе приводится список зарегистрированных учеников (обучающихся в данном классе), в середине содержится основное поле Журнала, а справа – поле списка тем занятий и кнопки настройки страницы Журнала.

Формирование страницы Журнала на заданный учебный период

Для автоматического заполнения основного поля Журнала (его «разграфки» по датам) необходимо щелкнуть мышью на кнопке Выбрать из… в правой части окна. Далее в появившемся отдельном окне (рис. 3) нужно выбрать:

-       дату, с которой следует начать построение «разграфки» (в заданном диапазоне дат выбранного учебного периода);

-       количество уроков по данному предмету в каждый из дней недели (если задано несколько уроков в один и тот же день, то для каждого урока будет создана отдельная графа (колонка) Журнала с одной и той же датой);

-       требуемый рубрикатор «учебный план», ЦОРы по которому должны использоваться в ходе проведения занятий;

-       дополнительно пометить флажок Использовать вложенные узлы для автоматического распределения ЦОР по урокам.

Завершив работу, нужно щелкнуть мышью на кнопке Сформировать внизу окна – в основном поле Журнала появятся соответствующие графы (рис. 4). Одновременно справа будет сгенерирован перечень учебных тем согласно выбранному рубрикатору «учебный план» из расчета, что на каждый урок отводится одна учебная тема.

Рис. 3. Окно настройки «разграфки» Журнала

 

Рис. 4. Размеченный Журнал

 

Редактирование перечня учебных тем

Перечень учебных тем, автоматически сгенерированный Системой на базе заданного учебного плана, содержится в правой части Журнала. При этом темы, сгенерированные автоматически, но еще не просмотренные и не отредактированные учителем, помечены красным значком «звездочка».

Для просмотра и редактирования «наполнения» учебных тем достаточно выбрать в списке тем соответствующую строку, щелкнув на ней мышью, – сведения об этой теме появляются в окне справа внизу (см. рис. 4). Здесь можно изменить дату урока по данной теме, отредактировать ее название, ввести более подробное описание задания на данный урок (для справки), а также отредактировать перечень ЦОР, соответствующих данной теме урока (этот перечень генерируется автоматически, согласно ранее выбранному рубрикатору содержания; наличие ЦОР, «привязанных» к данной теме, указывается в списке тем значком «скрепки»).

При редактировании наполнения темы образовательными ресурсами  можно:

-       просмотреть список «привязанных» к данной теме ЦОР; при этом для каждого из цифровых ресурсов индицируется два типа категорий: буква «Т» обозначает тесты (их выполнение подлежит автоматическому оцениванию Системой); буквы «ММ» обозначают методические материалы (для учителя, ученикам не назначаются), буквы «КР» – ресурс для классно-урочной работы (можно назначать ученикам в качестве индивидуальных заданий на уроке), а буквы «ДР» – ресурс для использования в качестве домашнего задания;

-       при необходимости добавить к данной теме новые ЦОР, щелкнув мышью на кнопке  в мини-панели вверху окна редактирования темы и далее в появившемся окне выбрав тему учебного плана, пометив флажки для добавляемых ЦОР и щелкнув мышью на кнопке Выбрать;

-       удалить ненужные ресурсы, пометив флажки слева от их названий в списке ресурсов, «привязанных» к данной учебной теме, и щелкнув мышью на кнопке  в мини-панели вверху окна редактирования темы;

-       отсортировать ЦОР в списке, помечая флажок нужного ЦОР и перемещая его по списку вверх/вниз с помощью кнопок ;

-       изменить категорию одного или нескольких ресурсов (например, чтобы получить возможность назначить методический материал ученику, сменив его категорию на «КР»). Для этого нужно пометить флажок (флажки) слева от названия ресурсов, категорию которых надо изменить, щелкнуть мышью на кнопке  и выбрать в появившемся списке новую категорию.

Завершив работу, нужно щелкнуть мышью на кнопке Сохранить внизу окна – сделанные изменения вступят в силу и будут отображаться в правой части Журнала.

Для добавления в перечень тем новой темы нужно щелкнуть мышью на кнопке Добавить, а затем ввести в окне редактирования темы (внизу справа) дату, название, описание новой учебной темы, сформировать список «привязанных» к ней ресурсов (аналогично описанному выше процессу редактирования списка «привязанных» ЦОР при редактировании наполнения темы, сгенерированной автоматически) и щелкнуть мышью на кнопке Добавить внизу окна редактирования темы (она появляется вместо кнопки Сохранить).

Для удаления темы из списка нужно щелкнуть мышью на кнопке Удалить, а затем подтвердить свои действия в выданном окне запроса.

В любом из рассмотренных случаев производится автоматическое перестроение граф основной части таблицы, например, добавление новой темы означает добавление нового урока в день с указанной датой, а удаление темы – отмену урока в соответствующий день.

Контроль работы учащихся и назначение им заданий

После того как страница Журнала размечена, учитель может с ее помощью контролировать результаты работы учащихся своего класса по данному предмету, а также назначать для выбранных учеников по той или иной теме урока индивидуальные задания (конкретные ЦОР).

Для удобства учителя в Системе реализовано два альтернативных способа назначения заданий учащимся.

1. Назначение задания выбранным учащимся, исходя из конкретного урока.

Можно выбрать в списке учебных тем (вверху справа) конкретный урок, пометить флажки для назначаемых заданий (при этом можно на одном и том же уроке для разных учащихся назначать разные задания (ЦОР), повторив описываемую операцию несколько раз, а также назначать ученикам ЦОР) и щелкнуть мышью на кнопке Назначить внизу окна редактирования учебной темы. При этом на экран выдается отдельное окно назначения задания, где учитель может:

-       установить интервал дат, в течение которого данное задание доступно ученику для выполнения (либо для повторного выполнения), вне этого интервала в Дневнике ученика данное задание отображается, но не доступно для выполнения;

-       выбрать одного или нескольких учащихся, которым предполагается дать задание на данном уроке;

-       пометив соответствующий флажок, удалить ранее назначенные этому учащемуся (учащимся) ресурсы; в противном случае указанные ресурсы будут добавлены к ранее назначенным.

4.      Назначение заданий отдельным учащимся.

Чтобы назначить индивидуальное задание конкретному учащемуся, нужно выполнить двойной щелчок мышью на ячейке основной части журнала на пересечении его строки, соответствующей ученику, и столбца, соответствующего требуемой дате урока. При этом на экран также выдается окно назначения задания, где учитель может:

-         установить интервал дат, в течение которого данное задание доступно ученику для выполнения (либо для повторного выполнения); вне этого интервала в Дневнике ученика данное задание отображается, но не доступно для выполнения;

-         выбрать конкретные ЦОР категории «КР», назначаемые данному учащемуся, в том числе изменить ранее назначенное индивидуальное задание: при этом для справки выводятся сроки показа ранее назначенных данному ученику ресурсов; если снять пометку флажка для них, то их назначение отменяется, а если пометка флажка сохранена (в том числе при пометке каких-либо новых ресурсов), то сроки ранее назначенных заданий изменяются на вновь указанные.

(В этом же окне предусмотрено поле для выставления оценки учителем после того, как ученик выполнит назначенное задание.)

Завершив работу, нужно щелкнуть мышью на кнопке Сохранить внизу окна – в соответствующей ячейке Журнала появится розовая фоновая закраска, обозначающая назначенное, но еще не выполненное учеником задание (рис. 5).

 

Рис. 5. Обозначение назначенного ученику задания

Теперь назначенное задание появляется в Дневнике соответствующего ученика в интервале дат, заданном учителем (см. соответствующий раздел Руководства ученика).

После завершения работы ученика над заданием (при выполнении заданных тестов) в данной ячейке Журнала отображается предварительная оценка за урок (сопровождаемая знаком вопроса). Двойным щелчком мыши на этой ячейке учитель может вновь вызвать окно назначения задания) и вручную проставить оценку за его выполнение, которая далее и будет отображаться в соответствующей ячейке Журнала и в соответствующем поле Дневника учащегося.

Таким образом, механизм электронного Журнала / Дневника, реализованный в Системе, позволяет осуществлять гибкое управление и контроль учебного процесса с использованием ЦОР.

 

4.    Правила работы с анимациями

Для удобства воспроизведения анимации (динамический видеоряд, выполненный на базе технологии Flash) предназначены следующие типовые элементы интерфейса.

Медиапанель предназначена для запуска и остановки воспроизведения анимации, контроля процесса воспроизведения, выбора произвольной точки запуска («ключевой точки») и управления параметрами воспроизведения.

Основные элементы медиапанели:

·         кнопка  (Запустить, для еще не запущенной анимации) – запуск воспроизведения анимации с самого начала, с выбранной ключевой точки или с момента предыдущего останова по кнопке Пауза;

·         кнопка  (Пауза, выводится вместо кнопки Запустить, когда анимация уже запущена) – остановка анимации на текущем кадре;

·         «ползунок» (динамический индикатор воспроизведения) – отображает (условно) длительность анимации (вся длина полосы индикатора), уже воспроизведенную ее часть (желтый столбик, растущий слева направо), текущую точку воспроизведения (маленькая желтая рамка – собственно «ползунок»), а также позволяет выбрать (щелчком мыши) произвольную точку для дальнейшего воспроизведения.

 

 

 

·         Ключевые точки (например,  или , только для анимации, состоящих из нескольких этапов) – обозначают начало каждого фрагмента и его порядковый номер. Кнопка  всегда соответствует началу ролика, последняя кнопка – последнему кадру анимации. Промежуточные ключевые точки позволяют (в зависимости от настроек воспроизведения) реализовать автоматическую паузу между фрагментами анимации, а также повторить воспроизведение нужного фрагмента либо начать воспроизведение с начала нужного фрагмента (это удобно для учителя при проведении урока по собственному сценарию с фрагментарным использованием анимации).

·         Кнопка  (Показать настройки)  раскрывает окно выбора опций (щелчок мышью на выбранном пункте включает соответствующую опцию, что отображается «галочкой» слева от названия пункта; повторный щелчок снимает «галочку» и отключает опцию):

 

 

-       Показывать подсказки – предписывает показывать/убрать всплывающие подсказки над элементами управления для данной анимации;

-       Звуковое сопровождение – позволяет включить/отключить звуковое сопровождение;

-       Останавливаться на всех ключевых кадрах – позволяет автоматически сделать или отменить паузу в ключевых точках (в последней ключевой точке анимация останавливается всегда);

-       Показывать шкалу времени постоянно – постоянно отображает на медиапанели «ползунок» и ключевые точки либо убирает их и отображает только при наведении курсора мыши на медиапанель;

-       Помощь – показывает/убирает текст подсказки о назначении настроек.

Закрыть окно настроек можно повторным щелчком на кнопке  (Показать настройки).

Во второй главе работа с объектами ИИСС «Информатика» описана более подробно.

После предварительной апробации разработанных элементов ИИСС в 2007–08 учебном году авторы доработают представленные методические рекомендации по темам «Информация и информационные процессы / Информация, свойства информации» и «Компьютер как средство автоматизации информационных процессов / Физические основы работы компьютера» в соответствии с замечаниями, сделанными в процессе расширенной апробации; будут расширены и дополнены методические рекомендации к апробированным материалам, а также доработаны отдельные ЦОР к теме «Компьютер как средство автоматизации информационных процессов / Физические основы работы компьютера».

5.    Примерная программа курса

 

Тематическое планирование для 8 класса

Количество часов:

«Информация и информационные процессы» – 9.

«Компьютер как универсальное средство обработки информации» – 7.

«Кодирование и обработка текстовой информации» – 1.

Всего 16 часов + 1 час на реализацию внутрипредметных связей.

Тема из основного содержания

Ресурс, используемый на уроке

Информация и информационные процессы (9 часов)

 

 

Представление информации. Информационные процессы

Отличие информации от материальных объектов

Субъективный подход к определению понятия «информация»

Сообщение

Создание информации

Потеря информации

Документы

Хранение информации. Память

Информация и ее носитель

Информация в природе, обществе, технике

Информация в неживой природе

Информация в живой природе

Информация в человеческом обществе

Информация в технике

Информационные процессы

Обмен информацией

Информационные процессы для человека и компьютера

Восприятие информации

Органы чувств

Кто как видит

Оптические иллюзии

 

Количество информации

Измерение количества информации. Мера уменьшения неопределенности

Бит. Байт. Производные единицы измерения количества информации

Вычисление количества информации

Вычисление количества информации: алфавитный подход

Кодирование информации с помощью знаковых систем

 

Знаки

Классификация знаков по способу восприятия. Сигналы.

Обмен информацией

Виды знаков

Знаковая система

Компьютер как универсальное устройство обработки информации (7 часов)

 

 

 

Компьютер как универсальное устройство обработки информации

Компьютер и его назначение: как универсальное устройство для выполнения любых вычислений; как универсальный инструмент для обработки информации; как универсальное устройство управления

Компьютер, типы компьютеров: калькулятор, аналоговые ЭВМ, цифровые ЭВМ, нейрокомпьютер

Аппаратное и программное обеспечение

Архитектура и структура компьютера

Открытая архитектура

Принципы функционирования компьютера. Команды. Система команд

Структура современных цифровых ЭВМ

Минимальный комплект устройств

Внутренняя память компьютера. Разновидности внутренней памяти: оперативная память, модули памяти, кэш-память, устройства специальной памяти

Кодирование и обработка текстовой информации (1 час)

Кодирование информации в знаковой форме

Кодирование информации

 

Вычисление количества информации: алфавитный подход

Контроль знаний и умений: тестирование.

Тематическое планирование для 9 класса

Количество часов:

«Представление информации» – 4.

«Коммуникационные технологии» – 2.

Всего 4 часа + 2 часа на реализацию внутрипредметных связей.

Тема из основного содержания

Ресурс, используемый на уроке

Представление информации (4 часа)

 

Преобразование десятичного числа в другую систему счисления (в частности, в двоичную)

Преобразование чисел между системами с основаниями 2, 8 и 16

Выдача денег оптимальным способом

Цифровые весы

Калькулятор систем счисления

Коммуникационные технологии (2 часа)

Передача информации

 

Источник и приемник информации

Кодирование информации

Помехи при передаче информации

Контроль знаний и умений: тестирование.

Тематическое планирование для 10 класса (базовый уровень)

Количество часов:

«Информация и информационные процессы» – 9.

«Компьютер как средство автоматизации информационных процессов» – 4.

Всего 13 часов.

Информация и информационные процессы (9 часов)

Основные подходы к определению понятия «информация»

Субъективный подход к определению понятия «информация»

Кибернетический подход к определению понятия «информация»

Обмен информацией. Сигналы. Носители информации

Обмен информацией

Классификация знаков по способу восприятия. Сигналы

Информация и ее носитель

Восприятие информации. Виды информации

Классификация информации по способу ее восприятия

Классификация информации по ее значимости

Органы чувств

Свойства информации

Свойства информации

Объективность

Достоверность

Полнота

Понятность

Актуальность

Ценность

Синергетический эффект

Количество информации как мера уменьшения неопределенности

Измерение количества информации. Мера уменьшения неопределенности

Вычисление количества информации

Вычисление количества информации: алфавитный подход

Вычисление количества информации: смысловой подход

Представление и кодирование информации

Кодирование информации

Знаки

Знаковая система

Перекодирование

Таблица перекодировки

Представление числовой информации с помощью систем счисления

Преобразование десятичного числа в другую систему счисления (в частности, в двоичную)

Преобразование чисел между системами с основаниями 2, 8 и 16

Выдача денег оптимальным способом

Цифровые весы

Калькулятор систем счисления

Схема Горнера

Хранение информации; передача информации

Документы

Хранение  информации. Память.

Источник и приемник информации

Аналогия информационных процессов для человека и компьютера

Компьютер как средство автоматизации информационных процессов (4 часа)

 

Аппаратное и программное обеспечение

Архитектура и структура компьютера

Минимальный комплект устройств

Системный блок ПЭВМ, системная (материнская) плата, устройства внутри системного блока, периферийные устройства

Внутренняя память компьютера. Разновидности внутренней памяти: оперативная память, модули памяти, кэш-память, устройства специальной памяти (BIOS и т.д.)

Контроль знаний и умений: тестирование.

Тематическое планирование для 11 класса (базовый уровень)

Количество часов:

«Компьютерные технологии представления информации» – 4.

«Средства и технологии создания и преобразования информационных объектов» – 1.

Всего 5 часов.

Компьютерные технологии представления информации (4 часа)

Запись чисел в различных системах счисления, перевод чисел из одной системы счисления в другую, вычисления в позиционных системах счисления

Преобразование десятичного числа в другую систему счисления (в двоичную)

Преобразование чисел между системами с основаниями 2, 8 и 16

Выдача денег оптимальным способом

Цифровые весы

Калькулятор систем счисления

Схема Горнера

 

Устройство преобразования информации

Средства и технологии создания и преобразования информационных объектов (1 час)

 

Источник и приёмник информации

Помехи при передаче информации

Контроль знаний и умений: тестирование.

 

Тематическое планирование для 10 класса (профильный уровень)

Количество часов:

«Информация и информационные процессы» – 28.

«Архитектура компьютера» – 21.

Всего  49 часов.

Информация и информационные процессы (28 часов)

 

Кибернетический подход к определению понятия «информация»

Дискретизация и кодирование

Классификация знаков по способу восприятия. Сигналы

Обмен информацией

Кодирование информации

Перекодирование

Таблица перекодировки

Код. Длина кода

Помехи при передаче информации

Понятие «информация» в науках о неживой и живой природе, обществе и технике

Информация в природе, обществе и технике

Информация в неживой природе

Информация в живой природе

Информация в человеческом обществе

Информация в технике

Восприятие информации

Кто как видит

Оптические иллюзии

Кодирование числовой информации. Системы счисления

Выдача денег оптимальным способом

Схема Горнера

Устройство преобразования информации

Перевод чисел из одной системы счисления в другую

Преобразование десятичного числа в другую систему счисления (в частности, в двоичную)

Преобразование чисел между системами с основаниями 2, 8 и 16.

Цифровые весы

Калькулятор систем счисления

Количество информации

Измерение количества информации. Мера уменьшения неопределенности

Вычисление количества  информации. Формула Хартли

Вычисление количества информации: алфавитный подход

Архитектура компьютера (21 час)

Структура ЭВМ

Разновидности цифровых ЭВМ

Поколения ЭВМ

Аппаратное и программное обеспечение

Архитектура и структура компьютера

Открытая архитектура

Структура современных цифровых ЭВМ

Архитектура ЭВМ

Микропроцессор, функции микропроцессора, регистры микропроцессора, основные характеристики процессора (тактовая частота, система команд)

Принципы фон Неймана: принцип программного управления, принцип однородности памяти, принцип адресности

Устройство процессора

Многопроцессорная архитектура

Кластерная вычислительная система

Технология Hyper Threading

Виды памяти

Внутренняя память компьютера. Разновидности внутренней памяти: оперативная память, модули памяти, кэш-память, устройства специальной памяти (BIOS и т.д.)

Внешняя память. Диски

 

Аудиоконтроллер

Видеоконтроллер

Экранная лупа

Микропроцессор

 

 

Периферийное оборудование

Дисплей

Сенсорный экран (тачскрин)

Клавиатура

Мышь

Тачпад

Принтер

Плоттер (графопостроитель)

Сканер

Цифровая камера

Модем

LCD-проектор

Комплектация компьютерного рабочего места в соответствии с задачами его использования

Системный блок ПЭВМ

Минимальный комплект устройств

Контроль знаний и умений: тестирование.

Тематическое планирование для 11-го класса (профильный уровень)

Количество часов:

«Коммуникационные технологии» – 2.

Всего 2 часа.

Коммуникационные технологии (2 часа)

Передача информации, источник и приемник информации, сигнал, кодирование и декодирование, искажение информации при передаче, скорость передачи информации

Создание информации

Источник и приемник информации

Виды знаков

Классификация знаков по способу восприятия. Сигнал

Кодирование информации

Перекодирование

Помехи при передаче информации

Контроль знаний и умений: тестирование.

 

Далее приведем планирование распределения объектов для применения в курсе информатики в 8, 9, 10 и 11 классах (базовый и профильный уровень), в котором отражено, какие ресурсы, могут быть использованы в каждом случае, а также какие будут использованы только на профильном уровне.

 

Ресурс, используемый на уроке

Комментарии

8

9

10

(базов.)

11

(базов.)

10

(проф.)

11

(проф.)

Отличие информации от материальных объектов

Используется в качестве демонстрации одного из основных отличительных свойств информации, а именно возможности ее копирования при передаче

+

 

 

 

 

 

Субъективный подход к определению понятия «информация»

Иллюстрирование примера того, что информация для человека может выступать в роли личных (индивидуальных) знаний;  о классификации знаний

+

 

+

 

 

 

Кибернетический подход к определению понятия «информация»

Иллюстрация кибернетического подхода к определению понятия «информация»

 

 

+

 

+

 

Сообщения

Используется при объяснении понятия «сообщение»

+

 

 

 

 

 

Создание информации

 

Анимация, сопровождаемая текстом, используется для демонстрации возможностей «создания» новой информации как результата интуиции, догадки

+

 

 

 

 

+

Потеря информации

Демонстрационный материал возможности потери (утраты, забывания) информации

+

 

 

 

 

 

Документы

Иллюстрация рассказа о письменности, о возможности передачи записанной информации сквозь пространство и время, о носителях информации

+

 

+

 

 

 

Хранение информации. Память

Иллюстрация в анимационной форме рассказа о памяти человека и о хранении информации

+

 

+

 

 

 

Свойства информации

Справочные материалы

 

 

+

 

 

 

Объективность

Демонстрационный материал об объективности, как свойстве информации

 

 

+

 

 

 

Достоверность

Иллюстрирует такое свойство информации как достоверность

 

 

+

 

 

 

Полнота

Иллюстрирует такое свойство информации, как полнота

 

 

+

 

 

 

Понятность

Иллюстрирует такое свойство информации, как понятность (доступность)

 

 

+

 

 

 

Актуальность

Демонстрационный материал об актуальности информации

 

 

+

 

 

 

Ценность

Анимация, описывающая такое свойство информации как ценность

 

 

+

 

 

 

Синергетический эффект

Демонстрирует свойство информации – синергетический эффект

 

 

+

 

 

 

Обмен информацией

Демонстрация информационного обмена, знаки, сигналы, символы

+

 

+

 

+

 

Классификация информации по способу ее восприятия

Описание классификации информации по форме, по способу восприятия человеком

 

 

+

 

 

 

Классификация информации по ее значимости

Классификация видов информации по степени значимости

 

 

+

 

 

 

Органы чувств

Анимация, иллюстрирующая существующие органы чувств человека, а также процентное соотношение различных видов информации при восприятии человеком, восприятие информации животными

+

 

+

 

 

 

Кто как видит

Может использоваться как интерактивная модель-демонстрация «Различия зрительного восприятия человека и животных (насекомых)»

+

 

 

 

+

 

Оптические иллюзии

«Виртуальная лаборатория», позволяющая исследовать оптические иллюзии

+

 

 

 

+

 

Информация в природе, обществе и технике

Иллюстративный материал к сообщению об информации в природе, обществе и технике

+

 

 

 

+

 

Информация в неживой природе

Возможности возникновения информации в неживой природе

+

 

 

 

+

 

Информация в живой природе

Анимационный материал может использоваться при описании эволюции живых организмов как примера информационного процесса, процесса копирования генетической информации, обмена живых существ с окружающей средой веществом и энергией

+

 

 

 

+

 

Информация в человеческом обществе

Анимационный материал, содержащий в себе данные об информации в человеческом обществе: сообщения, система знаков, документ, новостная информация и ее свойства

+

 

 

 

+

 

Информация в технике

Примеры использования информации в технике: информационные процессы в техническом устройстве, роботы

+

 

 

 

+

 

Аналогия информационных процессы для человека и компьютера

Анимация, используемая учителем в целях демонстрации аналогии информационных процессов для человека и компьютера

+

 

+

 

 

 

Источник и приемник информации

Иллюстративный материал в форме анимации, сопровождаемой текстом о понятиях «источник» и «приёмник» информации

 

+

+

+

 

+

Помехи при передаче информации

Демонстрационный материал  «Влияние помех при передаче информации»

 

+

 

+

+

+

Информация и ее носитель

Демонстративный материал о различиях между понятиями «информация» и «носитель информации», а также примеры  возможных видов носителей информации

+

 

+

 

 

 

Знаки

Сопровождающая анимация об информации в форме устных сообщений, письменности, знаков

+

 

+

 

 

 

Классификация знаков по способу восприятия. Сигналы

Материал о классификации знаков по способу восприятия, о сигналах

+

 

+

 

+

 

Виды знаков. Пиктограммы

Анимация, сопровождаемая текстом о существующих видах знаков, таких как  пиктограммы, символы; о различном понимании символа в зависимости от контекста, роль знаковой системы, использование символов для технических устройств

 

 

 

 

 

+

Знаковая система

Анимация с текстовым сопровождением, описывающая понятие знаковой системы, понятие формального языка

+

 

+

 

 

 

Кодирование информации

Данную анимацию методически целесообразно использовать для описания процессов хранения, передачи, восприятия информации, требующих использования различных знаков, кодирование информации в форме знаков; для характеристики понятий фонемы, письменных знаков

+

 

+

 

+

+

Перекодирование

Анимационное сопровождение введения понятий перекодирования, изменения носителя

 

 

+

 

+

+

Таблица перекодировки

Анимационный пример перекодировки в форме таблицы. Иллюстрация неоднозначного (неполное) перекодирования информации

 

 

+

 

+

 

Код. Длина кода

Различные примеры кодов, понятие длины кода учитель может демонстрировать с помощью предложенной анимации

 

 

 

 

+

 

Измерение количества информации. Мера уменьшения неопределенности

Иллюстративное дополнение к примеру измерения количества информации как меры уменьшения неопределенности

+

 

+

 

+

 

Бит. Байт. Производные единицы измерения количества информации

Анимационные иллюстративные материалы для демонстрации на уроке информатики, описывающие понятия бита, байта и единиц измерения количества информации

+

 

 

 

 

 

Вычисление количества информации

Иллюстративный материал к представлению формулы Хартли для вычисления количества информации

+

 

+

 

+

 

Вычисление количества информации: алфавитный подход

Материал, рекомендованный к представлению алфавитного подхода  для вычисления количества информации, введение понятий алфавита, размерность алфавита в сообщении из нескольких знаков

+

 

+

 

+

 

Вычисление количества информации: смысловой подход

Анимационное представление смыслового подхода к вычислению количества информации: новизна и кол-во информации, связь количества информации с вероятностью

 

 

+

 

 

 

Компьютер как средство автоматизации информационных процессов

Компьютер как универсальное устройство для выполнения любых вычислений

Анимационная демонстрация «триединства» основных сфер применения компьютера: как универсального вычислителя, универсального инструмента обработки информации, универсального устройства управления

 

+

 

 

 

 

 

Компьютер как универсальный инструмент для обработки информации

+

 

 

 

 

 

Компьютер как универсальное устройство управления

+

 

 

 

 

 

Компьютер, типы компьютеров: калькулятор, аналоговые ЭВМ, цифровые ЭВМ, нейрокомпьютер

Ресурс, состоящий из шести анимаций, сопровождаемых текстом, предназначен для представления классификации ЭВМ по способу реализации вычислений

+

 

 

 

 

 

Разновидности цифровых ЭВМ

Описание классификации цифровых ЭВМ, представленное двенадцатью анимациями, сопровождаемыми текстом

 

 

 

 

+

 

Поколения ЭВМ

Представление классификации ЭВМ по поколениям, основанное на пяти анимациях

 

 

 

 

+

 

Аппаратное и программное обеспечение

С помощью данной анимации, сопровождаемой текстом, можно проиллюстрировать соотношение между аппаратным и программным обеспечением ПЭВМ

+

 

+

 

+

 

Архитектура и структура компьютера

Анимационное представление функциональной схемы компьютера

+

 

+

 

 

 

Открытая архитектура ПЭВМ

Анимация об открытой архитектуре ПЭВМ

+

 

+

 

 

 

Принципы фон Неймана: принцип программного управления, принцип однородности памяти, принцип адресности

Принципы построения архитектуры современного ПК проиллюстрированы средствами трех анимаций

 

 

 

 

+

 

Принципы функционирования компьютера. Команды. Система команд

Анимационная демонстрация принципов работы компьютера (на примере вычисления суммы) в соответствии с его функциональной схемой, сопровождаемая текстовыми комментариями

+

 

 

 

 

 

Устройство процессора

Для демонстрации функциональной схемы компьютера

 

 

 

 

+

 

Многопроцессорная архитектура

Пояснения понятий функциональной схемы и принципов работы многопроцессорного компьютера

 

 

 

 

+

 

Кластерная вычислительная система

Приложение к иллюстрированию понятия «кластерная система»

 

 

 

 

+

 

Технология Hyper Threading

Анимационный иллюстративный материал описания принципов функционирования компьютера, построенного на базе технологии HyperThreading

 

 

 

 

+

 

Многоядерные процессоры

Анимация, отображающая современное состояние развития ПК

 

 

 

 

+

 

Структура современных цифровых ЭВМ

Представление на уроке информатики структурной схемы современного ПК

 

 

 

 

+

 

Минимальный комплект устройств

Используется на уроках для демонстрации понятия «минимальный комплект ПК»

+

 

 

 

+

 

Системный блок ПЭВМ, системная (материнская) плата, устройства внутри системного блока, периферийные устройства *

Представление комплектации системного блока и ПК, соотношения между внешними и внутренними устройствами ПК

+

 

+

 

+

 

Микропроцессор, функции микропроцессора, регистры микропроцессора, основные характеристики процессора (тактовая частота, разрядность, система команд)

Иллюстрация типовой структурной схемы микропроцессора, роль параметра «разрядности» процессора на выполнение вычислений, понятия RISK-архитектуры процессора, сформированная на основе анимаций, текстовых комментариев, 3D-видео, управляемой демонстрации, модели

 

 

 

 

+

 

Внутренняя память компьютера. Разновидности внутренней памяти: оперативная память, модули памяти, кэш-память, устройства специальной памяти (BIOS, CMOS RAM, видеопамять)

Демонстрация единства хранения в ОЗУ программ  и данных, внешний вид модуля оперативной памяти, демонстрация понятия и принципов работы кэш-памяти, ПЗУ, BIOS, CMOS, флэш-памяти, видеопамяти (ресурс построен на основе анимаций, текстовых комментариев, 3D-видео, интерактивной таблицы).

+

 

 

 

+

 

Видеоконтроллер (в т.ч. интегрированный), Символьный и текстовый видеорежимы, аппаратный и программный знакогенератор, страницы видеопамяти и двухдисплейные системы

Демонстрация структурной схемы и принципов работы видеоконтроллера в текстовом (символьном) и в графическом режиме, принципов формирования растровых изображений символов в текстовом (символьном) режиме, принципов формирования растровых изображений символов в графическом режиме при использовании загружаемого шрифта, принципов работы видеоконтроллера в многостраничном и двухдисплейном режиме. Демонстрация построена на основе анимаций, текстовых комментариев, 3D-видео, а также интерактивных моделей.

 

 

 

 

+

 

Экранная лупа

Интерактивная модель иллюстрирующая работу видеоконтроллера

 

 

 

 

+

 

Аудиоконтроллер: разъемы, функции аудиоконтроллера, основные параметры аудиоконтроллеров

Иллюстративный материал, применяемый на уроках информатики для описания назначения аудиоконтроллера и его основных параметров

 

 

 

 

+

 

Дисплей

Демонстрационный материал для представления разновидностей дисплеев, принципов работы монохромной и цветной электронно-лучевой трубки; представления растровых и векторных дисплеев, характеристик дисплея на базе ЭЛТ, принципов работы жидкокристаллических дисплеев, мультимедиа дисплеев, сенсорных экранов, основных характеристик дисплеев; выбор дисплея при его покупке. Материал основан на анимациях, сопроводительном тексте, 3D-видео, интерактивной модели

+

 

 

 

+

 

Клавиатура

Иллюстративный материал для описания клавиш стандартной клавиатуры, режимов работы клавиатуры, клавишных комбинаций; описании устройства и принципов работы клавиатуры; приведение основных характеристик клавиатуры;  выбор клавиатуры при покупке (ресурс основан на анимациях, текстовых комментариях, интерактивной модели, трех интерактивных схемах)

+

 

 

 

+

 

Мышь

Анимации, текстовые комментарии, 3D-видео, интерактивные модели, а также тренажер-практикум, объеденные в один ресурс, дают возможность учителю наглядно продемонстрировать существующие основные манипуляции мышью, виды курсора мыши; рассказать об устройстве и принципах работы мыши (механической, оптико-механической, оптической мыши), а также продемонстрировать основные характеристики компьютерной мыши, дать рекомендации по выбору мыши при покупке

+

 

 

 

+

 

Дигитайзер

Модель-демонстрация принципов функционирования дигитайзера

 

 

 

 

+

 

Тачпад

Модель-демонстрация принципов функционирования тачпада

 

 

 

 

+

 

Сенсорный экран

Модель-демонстрация принципов функционирования тачскрина (чувствительного к нажатию экрана дисплея) и основных приемов работы с устройствами, оснащенными тачскрином

 

 

 

 

+