6 Содержание школьного образования в области информатики. Общедидакти. Принципы формирования содержания курса информатики. Структура и содержание первых учебных программ предмета оивт.

1-ая учебная прграмма школьного курса в 85г. Цель введения в школу предмета ОИВТ-всесторон.н. глубокое овладение молодёжью вычислит. техники. Цель курса ОИВТ- формир-ние представл-ий об осн. правилах и м-дах реализации реш-ия задачи на ЭВМ. В 1-ой учеб. прогр-ме 3 базовых понятия: 1.инф-ция 2. алгоритм (А) 3.ЭВМ. И-ку рекоменд. изучать в 9-10кл. Весь курс 34ч. или 68ч. при наличии ЭВМ. Содержание ОИВТ: 9 класс: 1.Введение. 2..А.А-ческий язык. 3. А работы с величинами. 4. Построение А.для реш-я задач.

10 класс: 1. Принципы устр-ва и работы ЭВМ. 2. Знаком-во с программ-ем. 3. Роль ЭВМ в соврем.об-ве.Перспективы развития вычислит.техники. 4. Экскурсии на вычислит.центр. Осн. цель - формирование представл о ОИВТ,умение решать задачи, формир. алгор.кул-ры.

Общедидактич. принципы: 1.целенаправлен-ти; 2.нагл-сти («Золотое» прав. дидактики); 3.науч-ти; 4.доступ-ти; 5.преемствен-ти (1 тема явл. продолж. др), 6.систем-сти; 7.сознат-сти и актив-сти; 8.соединение обучения с трудом (связь теории с практикой). 9.связь с жизнью(прим. из жиз.).10.проч-ти рез-ов.

Общая схема содержания. Несмотря на все большее число учебников по школьной информатике, содержание курса в целом остается довольно стабильным. У различных авторов в разном объеме и в разном порядке представлены следующие разделы (названия могут различаться): введение; основы алгоритмизации, исполнители и типы данных; программное обеспечение ЭВМ; области применения ЭВМ; элементы программирования; моделирование; основания информатики; устройство ЭВМ. Раскроем содержание этих разделов.

Введение. Раздел служит целям компьютерной осведомленности учащихся, вводит в круг основных поня­тий информатики. Из введения можно усмотреть кон­цепцию авто­ров учебника. Практически всегда введение содержит на интуитивном уровне понятия «информа­ция», «ал­горитм», «компьютер». Нередко встречаются за­дачи на алгоритмиза­цию на уровне игровых и бытовых алгоритмов, причем довольно слож­ные и поучительные. Здесь же не­редко обсуждаются элементы фор­мальной логики, формируется на­чальное умение строить корректные утверждения о свойствах данных.

Основы алгоритмизации. Этот раздел изучается с це­лью сформиро­вать начала логико-алгоритмического мышления, уме­ние составлять, записывать и вы­полнять алгоритмы. В качестве языка практически всегда ис­пользу­ется учебный алгоритмический язык (УАЯ), ка­кая-то версия. Блок-схемы все реже применяются для записи алгоритма и чаще — для пояснения составных команд УАЯ. Здесь и вводятся типы данных, связанные с исполнителями.

Исполнители. Компьютерные или реальные исполни­тели привлека­ются как дидактическое средство. При обучении алгоритмизации было замечено, что процесс исполнения алгоритма для начинающих лучше всего показывать не на числовых данных, а на графических образах. Это привело к понятию исполни­теля, для «оживления» процесса ис­полнения алгоритмов. Позже была осознана фундаментальность этого понятия в ин­форматике вообще. Учебных исполнителей много, все они в общем сходны между собой. Это или Роботы, пе­ремещающиеся по клеточному полю либо стеллажу, или Черепашка и Чертежник, ри­сующие непрерывные ли­нии, или Таракан, таскающий буквы по эк­рану. Такое разнообразие учитывает возраст обучаемого. Исполни-тели тесно связаны с типами данных, вплоть до одно­значного соответст­вия: Робот — дискретная графика, Вычислитель — числа и т.д.

Программное обеспечение ЭВМ. ПО рассматривается как набор средств пользователя. Раздел изуча­ется для того, чтобы уметь пользо­ваться готовыми программами, и для ответа на вопрос: что может компьютер сегодня?

Данный раздел появился в учебни­ках лишь после нако­пления в шко­лах определенного набора ПС. С точки зре­ния подготовки «чистых» пользователей, это центральный раздел. Если раньше в этом разделе просто назывались и схематично описывались ПС, то в «пользовательском» учебнике под­робно рассматривается практическая ра­бота с конкретными ПС: тексто­вый и графический редак­торы, базы данных, ЭТ. Сквозным для этого раздела яв­ляется материал о спосо­бах взаимодействия пользовате­ля и программы: через меню, «горячие» клавиши, язык команд. Заметим, что средства, которые появились в прак­тической информатике позже (меню, манипулятор «мышь»), рассматри­ваются при изучении раньше.

Области применения ЭВМ. Со­держание раздела про­ясняется во­просом: что нам от компьютера нужно? (Что он может — уже из­вестно.) Самое важное в этом разде­ле — знание о том, чего компьютер не может и что не следует ему пору­чать. Здесь нужно уйти от подража­ния передовым статьям: успехи от внедрения ЭВМ, сокра­щение расхо­дов и т. д. Это, конечно, справед­ливо. Но нужен и более трезвый взгляд.

Следует указать на объективно трудные для ЭВМ за­дачи. Это рас­познавание образов, ответ на такой, на­пример, вопрос: чей контур изо­бражен на рисунке — кошки или со­баки? Обязательно следует обсудить эти­ческие проблемы, возникающие при безудержной ком­пьютеризации. Имеет ли врач моральное право подме­нять себя программой, кото­рая формально имитирует общение и интерес к больному? К чему могут привести исследования в области распознавания речи по телефо­ну (в связи с правом человека на личную жизнь)? Мож­но ли доверить компь­ютеру принятие решения о пуске ракеты, сбивающей «чужой» само­лет? Ряд примеров легко продол­жить. Общий вывод таков: компью­тер - слиш­ком мощный инструмент для бездумного применения.

Элементы программирования. Этот раздел сокращает­ся по мере накопления готовых ПС и ориента­ции на подготовку пользователя. Но если УАЯ не изучался, этот мате­риал становится неизбежным, так как иначе останется провал в зна­ниях в области алгоритмизации. Если в курсе мощно представлен раздел «Алгоритми­зация», раздел «Программирование» может вообще от­сутствовать.

Проведем все же четкое различие между программи­рованием и алго­ритмизацией.

Алгоритмизация — это не низшая, предварительная форма программи­рования. Это специально «выращен­ная» у учащегося способность, черта мышления, необ­ходимая для реше­ния определенного типа задач (задач на преобразование некоторой среды, в которой проис­ходит деятельность исполнителя, к состоянию с задан­ными свойствами при наличии огра­ничений). Алгорит­мизация не пред­полагает в общем даже существова­ния компьютера.

Программирование следует за алго­ритмизацией и учи­тывает, что алго­ритм должен выполняться на кон­крет­ных компьютере и ЯП. В значи­тельной степени про­граммирование — это кодирование алгоритма. Уме­ние строить алгоритмы может сформироваться и как побочный продукт при обучении программи­рованию, но это будет затруднено машинно-зависимыми обстоятель­ствами (англоязычность, особые фиксированные имена-обозначе­ния). Не случайно обучение про­граммированию на Бейсике вместо алгоритмизации сопровождает­ся вынужденным широким примене­нием блок-схем, фактически как ин­струмента мышления для обучения алгоритмизации.

Поэтому оптимальная цель изучения программиро­вания — формирование у учащегося пред­ставления об этой области человече­ской деятельности без погружения в машинно-зависимые детали. Причиной для некоторого погруже­ния в программи­рование может быть работа учащегося с открытыми программами, например в разделе «Моделирование». Проводя анало­гии на основе развернутых-коммен­тариев, обучаемый может спра­виться с некоторой модификацией задачи даже при минимальных зна­ниях о кон­кретном языке.

Укажем на одно интересное наблю­дение (автор относит его и к себе). Если преподаватель свободно вла­деет некоторым материалом, он ищет и преподает общее в материале информатики, вскрывая его даже при изложении частного. Поэтому он предпочтет начать с алгоритми­зации, а не с программирования. Менее опытный учитель склонен погружаться в детали, осо­бенности конкретной версии языка, компью­тера, где, зная эти частности, он лучше выглядит. Извлечение общего знания из частностей предоставляется ученику. (Начиная читать этот курс, автор тоже погру­зился в детальную, поурочную про­работку и комментирование распро­страненного тогда учебника и наде­ется, что это было все же небеспо­лезно для студентов.)

Моделирование. Здесь целью явля­ется применение ЭВМ для решения задач. Этот раздел шире представ­лен в новых учебниках, но с трудом осваивается школьной практикой. Сказывается традиция решать за­дачи «из учебника» и по своей дис­циплине. Для преподавания этого раздела нужно овладеть материалом на уровне межпредметных связей. У информатики вообще маловато своих задач, вроде поиска макси­мума из двух чисел. Рано или поздно она должна заняться тем, для чего предназначена, — интеграцией образования и знания вообще. Мо­делировать можно и объекты самой информатики (учебные исполни­тели, редакторы). Здесь дается ответ на вопрос: как устроено, как рабо­тает ПС?

Основания информатики. Цель здесь — укрепить фундамент знаний учащихся. При подготовке пользо­вателя этот раздел как будто можно и опустить. Но все не так просто. Например, теория сложности алго­ритмов всегда считалась «чистой информатикой». Но практику-поль­зователю, скажем бухгалтеру, тоже важно знать, насколько возрастет время поиска в отсортированной базе данных при увеличении ее объ­ема вдвое. Здесь теория оказывается неожиданно близкой к практике. Есть темы, более удаленные от нужд пользователя. Это рекурсия, одно­проходные алгоритмы, инварианты циклов, доказательство правильно­сти программ. Они относятся к вы­сокому уровню компьютерной обра­зованности.

Устройство ЭВМ. Раздел изучается на нескольких уровнях: сначала со­став оборудования и его назначение, затем принципы взаимодействия этого оборудования, наконец, прин­ципы устройства и работы ЭВМ. Здесь нужно учитывать, что человек, которому в общем понятно, что происходит внутри, чувствует себя за компьютером совершенно иначе, нежели тот, который си­дит за «чер­ным ящиком» и знания которого «обрублены» из чисто прагматических соображений: («А зачем это нужно?»). О какой ЭВМ здесь идет речь, неважно. Неплохо, если именно о той, на которой рабо­тает учащийся. Но вспомним об универсальности образования. Даже говоря о конкретном процессоре, нужно «подать» его так, чтобы он выглядел как типичный представи­тель многих (!) процессо­ров.Изучение устройства ЭВМ мо­жет быть поддержано курсом фи­зики, знанием о физических процес­сах в компьютере. Учащемуся по­лезно и интересно знать, что же на самом деле стоит за нулем и едини­цей двоичного числа, как физически выполняется запись на дискету и т. д