28 апреля 2005 г.

Базисный учебный план 2004 года  вернул информатику в основную школу. Согласно ФК БУП информатика будет преподаваться во всех школах РФ в 8 и 9 классах общим объемом 105 учебных часов. До этого (ФК БУП 1998 года) информатика была обязательным предметом только в 10-11 классах, а в основной школе, так же как и в начальной, преподавалась за счет вариативной компоненты учебного плана (региональной или школьной). Тем не менее, изучение информатики в начальной и основной школе в последнее время стало достаточно распространенной ситуацией.

Разработка учебной и методической литературы по информатике для различных ступеней школьного образования ведется давно разными авторскими коллективами. Одной из основных проблем выстраивания непрерывного курса информатики от младших до старших классов является связность, системность содержания такого курса. Перед учителями встает проблема выбора учебно-методического обеспечения, поддерживающего преемственность курса на разных ступенях изучения. 

Практика показала, что есть два пути в решении проблемы обеспечения непрерывного преподавания информатики в школе. Первый путь - когда одним авторским коллективом (или под общим руководством) создается комплект учебной литературы со 2-го по 11-й класс. Примером тому – курс «Информационная культура», который разрабатывался в 90-х годах по заказу самарского региона.  Опыт показал малую эффективность такого пути. Цельного курса, как правило, не получается. В первую очередь это связано с динамичностью образовательной области информатики. Образно говоря, не успели достроить все здание, а уже некоторые его этажи надо перестраивать. Кроме того, есть и ряд субъективных факторов, свойственный именно школьной информатике: частые изменения ее места в базисном учебном плане, изменение нормативных документов, определяющих содержание предмета: образовательного стандарта, обязательного минимума.

Второй путь связан с выстраиванием определенной издательской политики. Его реализует московское издательство «БИНОМ. Лаборатория знаний». Издательство сотрудничает со многими авторами из разных городов страны, пишущими учебную литературу по информатике. Руководство издательства отслеживает все «ниши» в области информатического образования и выступает в качестве заказчика перед авторами, стараясь планомерно заполнять эти «ниши».  Казалось бы, в этом нет ничего нового, это основа любой издательской политики. Особенностью издательской политики БИНОМа стало выстраивание линий учебной литературы по информатике. Между учебниками разных авторских коллективов, подготовленных для разных ступеней школьного образования, поддерживается преемственность, связность, системность.

Разумеется, выбор авторов, осуществляемый издательством, не является случайным. Издательство сотрудничает с теми авторами, которые придерживаются общих взглядов на школьную информатику: ее место и содержание. Кратко эту общую позицию можно охарактеризовать так: информатика в основной школе – полноценный общеобразовательный предмет, решающий три главные задачи: формирование основ научных знаний учащихся в  области теоретической информатики, развитие мышления (алгоритмического, системного), овладение базовыми знаниями и навыками в области  ИКТ. На старшей ступени школы изучение информатики носит профилирующий характер, ориентирующий будущих выпускников школы на профессиональное использование средств и методов современной информатики.

Представляемый мною авторский коллектив сотрудничает с издательством «БИНОМ», начиная с 1998 года. За это время выпущен учебно-методический комплект по базовому курсу информатики (7 – 9 классы)  и учебники для 10 – 11 классов. Начиная с 2004 года ведется работа по обновлению УМК по базовому курсу, рассчитанному на новый БУП и ГОС.  Выпущен первый тираж учебников для 8 и для 9 классов.  Подготовлен к изданию учебно-методический комплект по элективному курсу «Информационные системы и модели».

Базовый курс информатики (8 – 9 кл.). Содержание авторской версии базового курса информатики, реализованного в учебниках [1] – [2], находится в полном согласии с концепцией ФК ГОС по информатике и ИКТ. Вот как выглядит перечень тематических разделов курса (он совпадает с названиями глав учебников [1], [2] ):

8 класс

1. Человек и информация

2.  Первое знакомство с компьютером

3.  Текстовая информация и компьютер

4.  Графическая информация и компьютер

5.  Технология мультимедиа

9 класс

1.  Передача информации в компьютерных сетях

2. Информационное моделирование

3.  Хранение и обработка информации в базах данных

4. Табличные вычисления на компьютере

5.  Управление и алгоритмы

6. Программное управление работой компьютера

7. Информационные технологии и общество

Логика общеобразовательного содержания курса кратко может быть выражена следующим описанием:

1) Рассматривается вопрос о том, что такое информация с позиции че­ловека; анализируется информационная деятельность человека (информационные процессы, осуществляемые человеком); отражается роль языков как средства представления информации, а также средства информа­ционных коммуникаций; раскрываются подходы к измерению информации ([1], глава 1: «Человек и информация».  ).

2) Постулируется положение о том, что компьютер по своей организа­ции моделирует информационную функцию человека. Компьютер – это программно-управляемый автомат, способный работать с числовой, и символьной информацией, изображением и звуком. Компьютер представляет собой единство аппаратной и программной составляющей. Даются первоначальные сведения об архитектуре ЭВМ и составе программного обеспечения  ( [1], глава 2: «Первое знакомс­тво с компьютером» ).

3) Показывается, что прикладное назначение ЭВМ складывается из двух составляющих: компьютер как инструментальное средство работы с информацией и компьютер как средство информационного моделирования. В разделах, где изучаются текстовые и графические редакторы, а также мультимедиа-технологии, учащиеся знакомятся с чисто инструментальным применением ЭВМ. Одновременно изучаются способы компьютерного представления текстовой, графической информации и звука  ( [1], главы 3, 4, 5: «Текстовая информация и компьютер», «Графическая информация и компьютер», «Технология мультимедиа» ).

4) Применение компьютерных технологий в области телекоммуникаций – еще одно инструментальное приложение ЭВМ. Внедрение  этой области ИКТ в последнее время столь стремительно выросло, что приобрело значение социального феномена. Учащиеся получают базовые знания по вопросам технического и программного обеспечения работы сетей, знакомятся с  основными информационными службами Интернет ( [2], глава 1: «Передача информации в компьютерных сетях » ).

5) При переходе к изучению использования компьютера для целей ин­формационного моделирования раскрывается понятие модели. Вводится представление об информационной модели, о видах информационных моделей. Особое внимание уделяется разным формам табличного представления данных – табличных моделей. В дополнительном разделе для углубленного изучения вводятся понятия системы, структуры, графа; даются начальные представления о системном анализе ([2], глава 2: «Информационное  моделирование» ).

6) База данных трактуется как статическая информационная модель объекта; электронные таблицы, также как и реляционная БД – табличная форма информационной модели, но уже с элементами динамики, математичес­кого моделирования предметной об­ласти. ([2], главы 3, 4: «Хранение и обработка информации в базах данных », «Табличные вычисления на компьютере»).

7) Применение ЭВМ в управлении процессами основано на винеровской схеме информационной модели управления с обратной связью. В этой теме возникает разговор об алгоритмах автоматического управления самыми разнообразными исполнителями, о типах алгоритмов, о методике их пост­роения. Сам алгоритм трактуется как управляющая информация, необходи­мая для функционирования системы управления ( [2], глава 5: «Информация и управ­ление» ).

8) Программа для ЭВМ – это, записанный на языке программирования,  алгоритм  управления работой компьютера, направленной на решение определенной информационной задачи, Описываются особенности построения алгоритмов для работы с величинами. Основным средством современного программирования являются системы программирования на языках высокого уровня. Даются начальные сведения о программировании на языке Паскаль. Описываются основы технологии ре­шения вычислительных задач с использованием программирования. ( [2], глава 6: «Программное управление работой компьютера» ).

9) Развитие средств и методов работы с информацией происходило в процессе развития человеческого общества и значительно влияло на этот процесс. Учащиеся получают представление о предыстории информационных технологий (период до появления ЭВМ), об истории  компьютеров и их приложений, о проблемах формирующегося информационного общества  ([2], глава 7,  «Информационные технологии и общество»).

Из данного описания следует, что базовый курс вводит учащихся в целый ряд научных дисциплин, составляющих теоретическую информатику: теорию информации, архитектуру ЭВМ, кибернетику, информационное моделирование, теорию алгоритмов, программирование. Учащиеся знакомятся с основами социальной информатики. Кроме того, базовый курс дает учащимся основные знания в области современных информационно-коммуникационных технологий. Учащиеся получают практические навыки работы с конкретным видом вычислительной техники, с конкретными средствами программного обеспечения общего назначения.

  Базовый характер изучаемого курса проявляется в двух аспектах: во-первых, он дает базовые знания и навыки, позволяющие учащемуся ориентироваться в проблемах информатики, в современной среде компьютеров и программ; во-вторых, эти знания и навы­ки дают базу для дальнейшего образования в этой области. Это образова­ние может быть продолжено в старших классах школы при изучении   профильных и элективных курсов.

«Информатика X-XI» - общеобразовательный курс базового уровня  (10 – 11 кл.)

Учебный курс «Информатика X-XI» предназначен для изучения в 10 – 11 классах социально-экономического профиля, а также для классов универсального обучения. Содержание курса соответствует федеральному компоненту государственного стандарта среднего (полного) общего образования по информатике и информационным технологиям, разделу «Базовый уровень».

Курс рассчитан на учебный план общим объемом 70 часов: по 35 часа в 10 и в 11 классах. Соответственно, содержание курса разделено на две части: «Информатика-10» - для 10 класса [3], «Информатика-11» - для 11 класса [4].

Рекомендация применения курса «Информатика X-XI» к преподаванию на базовом уровне в классах универсального обучения, а также в классах социально-экономического и педагогического профиля, связана со спецификой содержательной структуры курса. «Информатика X-XI»  не является узкоспециализированным курсом, привязанным к конкретному виду профессиональной деятельности, а носит общеобразовательный характер. Курсы информатики такого направления должны состоять из инвариантной и вариативной частей.

Инвариантная часть затрагивает следующие темы:

1)     структура и содержание предметной области современной информатики;

2)     информационные ресурсы компьютерных сетей;

3)     элементы системологии;

4)     социальная информатика.

Данный перечень тем составляет содержание первой части курса – «Информатика-10».

Первая тема подводит итог изучения базового курса информатики. Она систематизирует полученные знания, создает цельную картину предметной области, позволяет учащимся увидеть перспективы в дальнейшем изучении предмета.

Тема информационных ресурсов общества раскрывается как в социальном, так и в технологическом плане.  Все более значительной компонентой информационных  ресурсов общества, средой их хранения, развития и распространения становятся глобальные компьютерные сети. «Интернет-грамотность» превращается в обязательный элемент информационной культуры современного человека. Начальные знания и навыки учащихся в области сетевых технологий, полученные в базовом курсе, находят развитие в курсе «Информатика-10».

Общепризнанным становится тот факт, что одной из важнейших образовательных и развивающих задач школьной информатики является знакомство учащихся с системной наукой (системологией), развитие системного мышления и навыков к систематизации. Даже имея неограниченный доступ к компьютерам и сетям, но, не владея основами систематизации, человеку трудно сориентироваться в безграничном море информации, а, тем более, стать  творцом в этой области.

Вопросы социальной информатики со временем приобретают все больший вес в образовательной области информатики.  Старшеклассники достаточно подготовлены как в образовательном отношении, так и по своему общему развитию к восприятию этих проблем.

Вариативная часть курса связана с приложениями теоретической информатики и информационных технологий, которые в нем рассматриваются. В качестве таких приложений, с учетом отмеченной выше ориентации учебного курса, выбраны следующие темы:

1) информационные системы и базы данных;

2) математическое  моделирование в планировании и управлении.

Данный перечень тем составляет содержание второй части курса – «Информатика-11».

Первая тема посвящена важнейшей прикладной области информатики – информационным системам. Использование информационных систем становится повсеместным как в профессиональной деятельности, так и в повседневной жизни человека XXI века.  Рассматривается классификация разных видов информационных систем, функционирующих на основе компьютерных и сетевых технологий. На конкретном примере учащиеся знакомятся с организацией ядра информационно-справочной системы – базы данных. В отличие от однотабличных БД, с которыми ученики работали при изучении базового курса информатики, в этом разделе рассматривается многотабличная БД, что более соответствует реально действующим системам.  Используемый пример (информационная система приемной комиссии в вузе) достаточно нагляден, понятен и полезен с практической точки зрения (многим старшеклассникам предстоит стать абитуриентами). Дидактическая цель, которая ставится перед учениками при изучении данного раздела – понять сущность описанного в учебнике примера; суметь его воспроизвести на компьютере в среде СУБД (MS Access); используя прием «по аналогии», суметь самостоятельно разработать подобную систему.

Во второй части  курса «Информатика-11» рассматривается применение ЭВМ в области планирования и управления. Развитие этого направления также относится к числу приоритетных в новом веке.  Тема содержит в себе некоторые новые для учеников сведения из области математики, математического моделирования. Одной из особенностей современного этапа развития информационных технологий является появление возможности использования математических методов для решения практических задач без необходимости детальных знаний соответствующего математического аппарата со стороны пользователя. Это стало возможным благодаря развитым средствам прикладного программного обеспечения. Пользователь должен лишь понимать суть решаемой задачи (она, в частности, может относиться к экономике, социологии, педагогике, лингвистике, истории и др. гуманитарным областям), суметь ее формализовать, сообщить исходные данные прикладной программе и затем интерпретировать полученные результаты. Современное развитие многих гуманитарных областей человеческой деятельности связано с расширенным использованием в них количественных методов, математических моделей.

В данном разделе курса рассматриваются ряд задач обработки статистических данных, которые нередко возникают в деятельности экономиста, социолога, управленца и пр. Это поиск теоретический зависимости по экспериментальным данным; прогнозирование на основании полученной зависимости; определение корреляции между величинами; получение оптимального плана. Инструментом для решения этих задач является современный табличный процессор (MS Excel) с богатым набором встроенных в него средств автоматической обработки данных. Дидактическая цель при изучении этого раздела заключается в расширении представлений учащихся о круге практических задач, решаемых методами информационного (в т.ч. математического) моделирования. Учащиеся должны понять сущность обсуждаемых примеров, суметь воспроизвести их на компьютере в среде MS Excel, методом «по аналогии» самостоятельно решить близкие по содержанию задачи.

«Информационные системы и модели» - элективный курс для 10 – 11 классов

Учебный курс «Информационные системы и модели» предназначен для изучения в старших классах профильной школы. Курс является элективным, ориентированным на изучение в классах физико-математического и информационно-технологического профилей.

Объем курса рассчитан на 70 учебных часов. Учебно-методический комплект включает в себя три пособия [5 – 7].

Курс «Информационные системы и модели» является преемственным по отношению к базовому курсу информатики, обеспечивающему требования к ее изучению в основной школе. При планировании и создании курса авторы учитывают, что раздел «Информационные системы и модели» становится одним из ведущих в изучении информатики на старшей ступени школы.

В ходе изучения курса будут расширены знания учащихся в тех предметных областях, на которых базируется изучаемые системы модели, что позволяет максимально реализовать межпредметные связи, послужит средством профессиональной ориентации и будет служить целям профилизации обучения на старшей ступени школы.

Среди многочисленных приложений современной информатики и информационных технологий в данном учебном курсе выделяются два:

·     информационные системы;

·     компьютерное математическое моделирование.

В соответствии с этим, курс состоит из двух глав

Глава 1. Моделирование и разработка информационных систем. Данный раздел учебника углубляет содержательные линии моделирования и информационных технологий в школьной информатике. База данных – ядро любой информационной системы – рассматривается в качестве информационной модели соответствующей предметной области. Содержание обучения отталкивается от проблем, которые требуется решить.

Первая проблема – адекватное информационное отражение в базе данных реальной системы. В связи с этим рассматриваются основные этапы проектирования базы данных: системный анализ предметной области, построение инфологической модели, ее реализация в виде модели данных реляционного типа.

Вторая проблема – создание приложений, которые в совокупности с базой данных составляют информационно-справочную систему. Здесь внимание уделяется анализу потребностей пользователя, созданию гибкой и полной системы приложений (запросов, форм, отчетов), организации дружественного пользовательского интерфейса.

В конце раздела осваиваются элементы программирования приложений на языке Visual Basic for Application (VBA).

Глава 2. Компьютерное математическое моделирование. Данный раздел также углубляет содержательную линию моделирования в курсе информатики. В нем изучается математическое моделирование в его компьютерной реализации при максимальном использовании межпредметных связей информатики и универсальной методологии моделирования. Овладение основами компьютерного математического моделирования позволит учащимся углубить научное мировоззрение, развить творческие способности, а также поможет в выборе будущей профессии. Данный раздел является преемственным по отношению к первому разделу, в котором речь также идет об информационном моделировании, но с позиций представления информации, в то время как второй раздел посвящен в основном ее математической обработке. 

В ходе изучения раздела будут расширены математические знания и навыки учащихся. В частности, будут рассмотрены некоторые задачи оптимизации, элементы математической статистики и моделирования случайных процессов.

ЛИТЕРАТУРА

1.     Семакин И.Г.,Залогова Л.А., Русаков С.В., Шестакова Л.В. Информатика. Базовый курс. Учебник для 8 кл. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2005.

2.     Семакин И.Г.,Залогова Л.А., Русаков С.В., Шестакова Л.В. Информатика. Базовый курс. Учебник для 9 кл. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2005.

3.     Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Информатика. 10 класс. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2002.

4.     Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Информатика. 11 класс. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2002.

5.     Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Информационные системы и модели. Учебное пособие. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2005 (в печати).

6.     Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Информационные системы и модели. Практикум. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2005 (в печати).

7.     Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Информационные системы и модели. Методическое пособие. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2005 (в печати).