Философские аспекты современного школьного курса информатики

В 50—70-е годы XX в. стало очевидно, что человечество вступа­ет в новую эпоху, дорогу к которой проложило бурное развитие техники и, в первую очередь, компьютеров, и НТР в целом. Проблема существования и бытия человека в полностью «технизиро­ванном» и «информатизированном» мире не могла не занимать философов, что вызвало к жизни концепцию «информационного» общества. Ни один из философов, писавших о данной проблеме, не сомневался в радикальном обновлении всей жизни человечест­ва в рамках этой новой формации, но большинство из них анали­зировали проблему односторонне, будь то с политической, эконо­мической или социальной точки зрения. Это породило огромное количество разнообразных названий и определений, о которых го­ворит У.Дайзард. Любопытно заметить, что почти все предложен­ные названия имеют латинскую приставку «пост-», т.е. «после-», словно их создатели ожидают какого-то всемирного катаклизма, глобального переворота в технике и в сознании людей, после кото­рого вдруг начнется новая эра, новая эпоха, возникнет новое об­щество. Именно поэтому было так важно найти принципиально понос название, одновременно показывающее преемственность и принципиальную новизну грядущего общества. И таким названием стало предложенное Тоффлером «информационное общество» (хотя не все ученые принимают его концепцию).

«Информационное общество» — это цивилизация, в основе развития и существования которой лежит особая нематериальная суб­станция, условно именуемая «информацией», обладающая свойст­вом взаимодействия как с духовным, так и с материальным миром человека. Последнее свойство особенно важно для понимания сущ­ности нового общества, ибо, с одной стороны, информация форми­рует материальную среду жизни человека, выступая в роли иннова­ционных технологий, компьютерных программ, телекоммуникаци­онных протоколов и т.п., а с другой — служит основным средством межличностных взаимоотношений, постоянно возникая, видоизме­няясь и трансформируясь в процессе перехода от одного человека кдругому. Таким образом информация одновременно определяет и социокультурную жизнь человека и его материальное бытие. В этом и состоит принципиальная новизна грядущего общества.

Философы - авторы концепции «информационного (постин­дустриального) общества» так и не пришли к единому мнению о том, что первично в их исторической концепции — духовная либо материальная сфера. Однако при всем многообразии воззрений на ход исторического развития можно проследить ряд общих харак­теристических черт у всех авторов:

1) история подразделяется на три основных глобальных этапа, которые условно можно назвать «сельскохозяйственный», «индустриальный» и «постиндустриальный»;

2) разграничение между этапами проводится по признаку лежащих в основе рассматриваемой формации производственных отношений или взаимодействия человека с природой (соответственно — через орудия, через машину или технику и через информацию);

3) переход к следующему этапу осуществляется путем научно-технической революции, в ходе которой изменяется среда обитания, что, в свою очередь, влечет трансформации в сознании людей;

4) завершающим историческим этапом, который, по мнению одних философов, уже наступил, а, по мнению других, наступит в ближайшем будущем, является «информационное общество».

В настоящее время можно выделить тенденций постепенного размежевания задач формирования компьютерной грамотности и задач изучения основ информатики. Формирование нового подхода к пониманию целей обучения информатике связано с выделе­нием общеобразовательных функций курса, его потенциальных возможностей в решении общих задач обучения, воспитания и развития школьников.

Назовем, прежде всего, мировоззренческую функцию этого учебного предмета, его вклад в формирование научных представ­лений о мире. Реализация этой функции связана с раскрытием роли информационных процессов (передачи, преобразования, хранения и т.д.) в живой природе, технике, обществе; значения ин­форматики и вычислительной техники в развитии производитель­ных сил общества, изменения характера труда человека.

Информатика, как отрасль знания, появилась в результате пе­рестройки языка науки, в формировании которого, так или иначе, участвовали концепции многих научных дисциплин: от филосо­фии и математики до биологии и геологии. При этом на первый план в информатике выдвигается набор понятий, связанных с формально знаковыми конструкциями и их моделированием. Объектами такого (информационного) моделирования могут быть явления и процессы любой природы: от искусственных систем до социума.

Информатика стала научной основой современной промышленной революции: компьютерная техника, автоматизированные и роботизированные производства, средства коммуникации, системы автоматизации интеллектуального труда. Этим определяется образовательное значение учебного предмета «информатика» и его содержательные линии: формальное исчисление и алгоритмы, методы информационного моделирования, информационные технологии. Информатика рассматривает любые объекты и явления с информационной точки зрения, изучает методологию информационного моделирования, формальные исчисления, алгоритмы, информационные технологии и связанные с ними мировоззренческие вопросы.

2 Стандарт образования по информатике

Введение образовательного стандарта стало шагом вперед, а само его понятие прочно вошло в арсенал ос­новных понятий дидактики. Действующий в настоящее время образовательный опреде­ляет компонент государственных образова­тельных стандартов начального общего, основного общего и среднего (полного) общего образования.

Государственный образовательный стандарт содер­жит нормы и требования, определяющие:

• обязательный минимум содержания основных обра­зовательных программ;

• максимальный объём учебной нагрузки учащихся;

• уровень подготовки выпускников образовательных учреждений;

• основные требования к обеспечению образователь­ного процесса.

Назначение образовательного стандарта состоит в том, что он призван:

• обеспечить равные возможности для всех граждан в получении качественного образования;

• сохранить единство образовательного пространства;

• защитить обучающихся от перегрузок и сохранить их психическое и физическое здоровье;

• установить преемственность образовательных про­грамм на разных ступенях образования;

• предоставить право гражданам на получение полной и достоверной информации о государственных нор­мах и требованиях к содержанию образования и уровню подготовки выпускников образовательных учреждений.

Образовательный стандарт по информатике и ИКТ является нормативным документом, определяющим тре­бования:

• к месту курса информатики в учебном плане школы;

• к содержанию курса информатики в виде обязатель­ного минимума содержания образования;

• к уровню подготовки учащихся в виде набора требо­ваний к ЗУНам и научным представлениям;

• к технологии и средствам проверки и оценки дости­жения школьниками требований образовательного стандарта.

В новом стандарте реализуется идея развития и уси­ления фундаментальных основ школьного курса информа­тики на основе системно-информационного подхода к анализу объектов и явлений окружающего мира и инфор­мационных технологий.

В стандарте можно выделить два основных аспекта: Первый аспект - это теоретическая информатика и сфера пересечения информатики и кибернетики: системно-информационная картина мира, общие закономерности строения и функционирования самоуправляемых систем. Второй аспект - это информационные технологии. Этот аспект связан с подготовкой учащихся к практической дея­тельности и продолжению образования.

В содержании стандарта нашло отражение то, что парадигма школьного образования по информатике в на­стоящее время смещается к триаде: «информация - ин­формационные модели - информационные технологии». В стандарте можно также выделить две содержательные линии: линия информационных процессов и линия пред­ставления информации.

Особенностью стандарта есть то, что он определяет новый критериально-ориентированный подход к способу оценки уровня подготовки школьников по информатике.

Рассмотрим кратко содержание стандарта для ос­новного общего и среднего (полного) образования.

Извлечения из стандарта основного общего образо­вания по информатике и ИКТ

Изучение информатики и информационно-коммуникационных технологий на ступени основного об­щего образования направлено на достижение следующих целей:

• освоение знаний, составляющих основу научных представлений об информации, информационных процессах, системах, технологиях и моделях;

• овладение умениями работать с различными вида­ми информации с помощью компьютера и других средств информационных и коммуникационных тех­нологий (ИКТ), организовывать собственную инфор­мационную деятельность и планировать её результа­ты;

• развитие познавательных интересов, интеллектуаль­ных и творческих способностей средствами ИКТ;

• воспитание ответственного отношения к информа­ции с учетом правовых и этических аспектов её рас­пространения, избирательного отношения к инфор­мации;

• выработка навыков применения средств ИКТ в по­вседневной жизни, при выполнении индивидуаль­ных и коллективных проектов, в учебной деятельно­сти, при дальнейшем освоении профессий

Обязательный минимум содержания основных

образовательных программ Информационные процессы

Представление информации

Информация, информационные объекты различных видов. Язык как способ представления информации: естествен­ные и формальные языки. Формализация описания реаль­ных объектов и процессов.

Примеры моделирования объектов и процессов, в том числе компьютерного.

Информационные процессы: хранение, передача и обра­ботка информации. Дискретная форма представления ин­формации. Единицы измерения информации. Управление, обратная связь. Основные этапы развития средств ин­формационных технологий. (Курсивом выделен материал, ко­торый подлежит изучению, но не включается в Требования к уровню подготовки выпускников).

Передача информации Процесс передачи информации, источник и приёмник ин­формации, сигнал, кодирование и декодирование, иска­жение информации при передаче, скорость передачи ин­формации.

Обработка информации

Алгоритм, свойства алгоритмов. Способы записи алгорит­мов, блок-схемы. Алгоритмические конструкции. Логиче­ские значения, операции, выражения. Разбиение задачи на подзадачи, вспомогательный алгоритм. Обрабатываемые объекты: цепочки символов, числа, спи­ски, деревья, графы. Восприятие, запоминание и преоб­разование сигналов живыми организмами. Компьютер как универсальное устройство обработки информации

Основные компоненты компьютера и их функции. Про­граммный принцип работы компьютера. Командное взаи­модействие пользователя с компьютером, графический интерфейс пользователя.

Программное обеспечение, его структура. Программное обеспечение общего назначения. Представление о про­граммировании.

Информационные процессы в обществе Информационные ресурсы общества, образовательные информационные ресурсы. Личная информация. Инфор­мационная безопасность, информационная этика и право.

Информационные технологии

Основные устройства ИКТ

Соединение блоков и устройств компьютера, других средств ИКТ, простейшие операции по управлению (вклю­чение и выключение, понимание сигналов о готовности и неполадке и т.д.), использование различных носителей информации, расходные материалов. Гигиенические, эр­гономические и технические условия безопасной эксплуа­тации средств ИКТ.

Оперирование компьютерными информационными объ­ектами в наглядно-графической форме (графический поль­зовательский интерфейс). Создание, именование, сохра­нение, удаление объектов, организация их семейств. Ар­хивирование и разархивирование. Защита информации от компьютерных вирусов.

Оценка количественных параметров информационных объектов и процессов: объём памяти, необходимый для хранения объектов, скорость передачи и обработки объек­тов, стоимость информационных продуктов, услуг связи. Образовательные области приоритетного освоения (предметные области, в рамках которых наиболее успеш­но можно реализовать указанные темы раздела образова­тельного стандарта): информатика и информационные технологии, материальные технологии, обществознание (экономика).

Запись средствами ИКТ информации об объектах и процессах окружающего мира:

• природных, культурно-исторических, школьной жиз­ни, индивидуальной и семейной истории, в том числе запись изображений и звука с использованием раз­личных устройств (цифровых фотоаппаратов и микро­скопов, видеокамер, сканеров, магнитофонов);

• текстов, в том числе с использованием сканера и про­грамм распознавания, расшифровки устной речи);

• музыки (в том числе с использованием музыкальной клавиатуры);

• таблиц результатов измерений (в том числе с исполь­зованием присоединяемых к компьютеру датчиков) и опросов.

Создание и обработка информационных объектов Тексты. Создание текста посредством квалифицированно­го клавиатурного письма с использованием базовых средств текстовых редакторов. Работа с фрагментами тек­ста.

Страница. Абзацы, ссылки, заголовки, оглавления. Выде­ление изменений. Проверка правописания, словари. Включение в текст списков, таблиц, изображений, диа­грамм, формул. Печать текста. Планирование работы над текстом.

Примеры деловой переписки, учебной публикации (док­лад, реферат).

Образовательные области приоритетного освоения: информатика и ИКТ, обществоведение, естественнонауч­ные дисциплины, филология, искусство. Базы данных. Поиск в готовой базе. Создание записей в базы данных.

Образовательные области приоритетного освоения: информатики и информационные технологии, обществоз-нание (экономика и право).

Рисунки и фотографии. Ввод изображений с помощью ин­струментов графического редактора, сканера, графическо­го планшета, использование готовых графических объек­тов. Геометрические и стилевые преобразования. Исполь­зование примитивов и шаблонов.

Образовательные области приоритетного освоения: информатика и информационные технологии, искусство, материальные технологии.

Звуки и видеоизображения. Композиция и монтаж. При­менение простых анимационных графических объектов. Образовательные области приоритетного освоения: языки, искусство, проектная деятельность в различных предметных областях.

Поиск информации Компьютерные энциклопедии и справочники, информация в компьютерных сетях и некомпьютерных источниках ин­формации. Компьютерные и некомпьютерные каталоги, поисковые машины, формулировка запросов. Образовательные области приоритетного освоения: обществоведение, естественнонаучные дисциплины, язы­ки.

Проектирование и моделирование Чертежи. Двумерная и трехмерная графика. Использова­ние стандартных графических объектов и конструирование графических объектов: выделение, объединение, геомет­рические преобразования фрагментов и компонентов. Диаграммы, планы, карты.

Простейшие управляемые компьютерные модели. Образовательные области приоритетного освоения: черчение, информатика и информационные технологии, искусство, материальные технологии, география, естест­веннонаучные дисциплины.

Математические инструменты, динамические (элек­тронные) таблицы

Таблица как средство моделирования. Ввод данных в го­товую таблицу, изменение данных, переход к графическо­му представлению. Ввод математических формул и вычис­ления по ним, представление формульной зависимости на графике.

Образовательные области приоритетного освоения: информатика и информационные технологии, естествен­нонаучные дисциплины, обществознание (экономика).

Организация информационной среды Создание и обработка комплексных информационных объектов в виде печатного текста, \Л/еЬ-страницы, презен­тации с использованием шаблонов.

Организация информации в среде коллективного исполь­зования информационных ресурсов.

Электронная почта как средство связи; правила переписки, приложения к письмам, отправка и получение сообщения. Сохранение для индивидуального использования инфор­мационных объектов из компьютерных сетей (в том числе Интернета) и ссылок на них. Примеры организации кол­лективного взаимодействия: форум, телеконференция, чат.

Образовательные области приоритетного освоения: информатика и информационные технологии, языки, об­ществоведение, естественнонаучные дисциплины.

Требования к уровню подготовки выпускников

В результате изучения информатики и ИКТ ученик должен знать/понимать:

• виды информационных процессов, примеры источ­ников и приёмников информации;

• единицы измерения количества и скорости передачи информации; принцип дискретного (цифрового) представления информации;

• основные свойства алгоритма, типы алгоритмических конструкций: следование, ветвление, цикл; понятие вспомогательного алгоритма;

• программный принцип работы компьютера;

•назначение и функции используемых ИКТ; уметь:

• выполнять базовые операции над объектами: цепоч­ками символов, числами, списками, деревьями; про­верять свойства этих объектов; выполнять и строить простые алгоритмы;

• оперировать информационными объектами, исполь­зуя графический интерфейс: открывать, именовать, сохранять объекты, архивировать и разархивировать информацию, пользоваться меню и окнами, спра­вочной системой; предпринимать меры антивирус­ной безопасности;

• оценивать числовые параметры информационных объектов и процессов: объём памяти, необходимой для хранения информации, скорость передачи ин­формации;

• создавать информационные объекты, в том числе:

- структурировать текст, используя нумерацию стра­ниц, списки, ссылки, оглавления; проводить проверку правописания; использовать в тексте таблицы, изо­бражения;

- создавать и использовать различные формы пред­ставления информации: формулы, графики, диа­граммы, таблицы (в том числе динамические, элек­тронные, в частности - в практических задачах), пе­реходить от одного представления к другому;

- создавать рисунки, чертежи, графические представ­ления реального объекта, в частности, в процессе проектирования с использованием основных опера­ций графических редакторов, учебных систем авто­матизированного проектирования; осуществлять простейшую обработку цифровых изображений;

- создавать записи в базе данных;

- создавать презентации на основе шаблонов;

• искать информацию с применением правил поиска (построения запросов) в базах данных, компьютер­ных сетях, некомпьютерных источниках информации (справочниках и словарях, каталогах, библиотеках) при выполнении заданий и проектов по различным учебным дисциплинам;

• пользоваться персональным компьютером и его пе­риферийным оборудованием (принтером, сканером, модемом, мультимедийным проектором, цифровой камерой, цифровым датчиком);

• следовать требованиям техники безопасности, ги­гиены, эргономики и ресурсосбережения при работе со средствами ИКТ;

использовать приобретённые знания и умения в практи­ческой деятельности и повседневной жизни для:

• создания простейших моделей объектов и процессов в виде изображений и чертежей, электронных таб­лиц, программ (в том числе в форме блок-схем);

• проведения компьютерных экспериментов с исполь­зованием готовых моделей объектов и процессов;

• создания информационных объектов, в том числе для оформления результатов учебной работы;

• организации индивидуального информационного пространства, создания личных коллекций информа­ционных объектов;

• передачи информации по телекоммуникационным каналам в учебной и личной переписке, использова­ния информационных ресурсов общества с соблюде­нием соответствующих правовых и этических норм.

Вопросы для самоконтроля:

1. Укажите конкретно все причины для изучения основ алгоритмизации будущим пользователем.

2. В чем состоит трудность объяснения команда ветвления?

3. Перечислите функции языка программирования важные для учебных целей.

4. Чем полезно для учащегося освоение среды типа Турбо?

5. Укажите причины для изучения ЯП в школьной информатике.

6. Укажите простую причину использования команды цикла даже в простейших программах.

7. Раскройте смысл утверждения: «Моделирование – третий компонент информатики»

8. Укажите этапы освоения готовой модели

9. Для чего нужна тема «Устройство ЭВМ», если целью является подготовка пользователя?

10. Приведите свой пример, иллюстрирующий взаимодействие устройств ЭВМ.

11. Какие из разделов школьной информатики Вы считаете наиболле сложными и почему?

12. Требования к знаниям и умениям учащихся.

Рекомендуемая литература:

1. Бочкин А.И. Методика преподавания информатики: Учебное пособие. –М.: Высш. Шк., 1998.

2. Лапчик М.П., Семакин И., Хеннер Е.К. Методика преподавания информатики: Учебное пособие. –М.: Академия, 2001

3. Софронова Н.В. «Теория и методика обучения информатике», Москва «Высшая школа», 2004г.

4. Шафрин Ю.А. Информационные технологии.-М., 1998.