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.