12. Зміст і методика навчання розділів «Інформація», «Інформаційні процеси та системи».
Інформація - одне з фундаментальних понять курсу.
Курс інформатики — це насамперед вивчення властивостей інформації, методів і засобів її пошуку, збирання, зберігання, опрацювання, подання, передавання, коректного використання. Процес ознайомлення учнів з поняттям інформації можна поділити на такі етапи:1. Введення понять інформації і повідомлення. 2. З'ясування взаємозв'язків між поняттями інформації і повідомлення. 3. Формування уявлень про носії інформації. 4. З'ясування питань про способи подання інформації. 5. Формування уявлень про види інформації. 6. З'ясування питань про оцінювання і вимірювання інформації, про шум та взаємоперетворення інформації і шуму. 7. Формування уявлень про кодування повідомлень, за допомогою яких передається інформація. 8. З'ясування властивостей інформації. 9. Формування уявлень про інформаційні процеси.
Поняття інформації в курсі інформатики є одним із вихідних. На ньому базуються такі поняття інформатики, як знак, знакова система, мова, письмо, повідомлення, алгоритм, та інші. Ознайомити учнів з поняттям інформації доцільно на перших уроках курсу. Основні методи вивчення цього матеріалу — індуктивний за логікою, за джерелами подання інформації — пояснювально-ілюстративний, за ступенем самостійності учнів — репродуктивний. Тому вводити поняття інформації слід конкретно-індуктивним способом, за допомогою наочних, добре знайомих учням прикладів. Термін «інформація» походить від латинського «informacio», що означає роз'яснення, виклад, обізнаність.
Учитель звертає увагу на те, що інформація є первинним і неозначуваним поняттям, та роз'яснює деякі його властивості.
Інформацію з навколишнього середовища людина сприймає органами чуття (органи слуху, органи смаку, органи дотику);органи зору (світле, темне, червоне,тощо); органи слуху (окремі звуки, музика, голос людини, тощо);органи нюху (запахи містять інформацію про їх джерела та характер цих джерел);
Основна мета — сформувати в учнів поняття, найбільш адекватне науковому сприйманню та поясненню реалій навколишнього світу.
Учителеві доцільно добирати нерепродуктивні запитання та завдання, наприклад, такі:
1. Чи є для вас інформацією повідомлення, які містяться в Американській національній науковій бібліотеці? Чому?2. Чи є інформацією нерозшифровані послання? Чому?3. Чи одержуєте ви інформацію при повторному читанні книжки, підручника?
Таким чином, поняття інформації і повідомлення доцільно ввести на деяких конкретних прикладах, не намагаючись дати означення.
Основними інформаційними процесами є: пошук — збирання — зберігання — передавання —опрацювання — використання — захист інформації.
Приймаючи повідомлення, людина фіксує його в свідомості, не обов'язково заглиблюючись у його зміст, і таким чином не обов'язково одержуючи інформацію, яку несе повідомлення. При цьому повідомлення поступають у вигляді деяких сигналів чи послідовностей сигналів, які сприймаються органами чуття людини (зір, слух, на дотик).
Сигнали — це умовні знаки, за допомогою яких звертають на щось увагу, повідомляють, передають розпорядження або проводять переговори, тобто передають повідомлення. Для подання сигналів (зокрема і на далекі відстані) використовують найрізноманітніші сигнальні засоби — світлові та звукові джерела (дорожні знаки, прожектори, радіомаяки, світлофори, димові шашки, написи, тексти, плакати тощо). Слід зауважити, що повідомлення не вважається прийнятим, якщо воно нанесене на деякий носій повідомлень, але відповідні сигнали не сприйняті органами чуття людини.
Сьогодні повідомлення письмові, звукові, візуальні передають за допомогою сучасних засобів телекомунікацій (віддаленого зв'язку) — телеграфних апаратів, телефонного, радіо та супутникового зв'язку на будь-які віддалі.
Для зберігання великих масивів повідомлень їх наносять на довго-існуючі носії (папір, дерев'яні, металеві і інші поверхні, кінострічки, магнітні стрічки і диски, лазерні диски). При цьому повідомлення відповідним чином впорядковують — за галузями знань (математика, історія, література, мистецтвознавство тощо), за мовами подання (англійська, іспанська, російська, українська), за алфавітом стосовно ключових слів (довідники, словники, енциклопедії), за типами повідомлень і носіїв (для книжок — бібліотеки, для документів — архіви, для кінострічок — фільмотеки, для картин — картинні галереї, для історичних пам'яток — музеї, для відеофільмів — відеотеки, для рідкісних чи особливо цінних документів і речей — спеціальні сховища). Сховища повідомлень можуть бути різноманітні:• бібліотеки, відеотеки, фонотеки, архіви, патенти, бюро, музеї, картинні галереї; • комп'ютерні сховища — бази і банки даних, інформаційно-пошукові системи, електронні енциклопедії, медіатеки.
Інформаційно-довідкова система — це сховище інформації, яке включає засоби введення, зберігання, захисту, пошуку і подання повідомлень.
Однією з найважливіших операцій з повідомленнями є пошук повідомлень серед наявних, що містять принаймні якусь інформацію про ті чи інші явища, об'єкти, процеси. Пошук необхідних повідомлень невіддільний від опрацювання наявних. Такий пошук здійснюється в довідниках, енциклопедіях, архівах, словниках, журналах, книжках та інших засобах зберігання повідомлень за деякими ключовими словами. Це може бути назва твору, прізвище автора, коротка анотація до твору чи деякі слова з анотації. Разом з тим, знайти потрібне повідомлення серед величезної маси різноманітних повідомлень буває досить нелегко і без спеціальних засобів пошуку часто неможливо. Існують ручні та автоматизовані методи пошуку інформації в сховищах.
Для пошуку і збирання повідомлень, що несуть потрібну інформацію, використовують різноманітні засоби і методи: опитування; спостереження, досліди;експериментування (випробування); анкетування; консультації з фахівцями з питань, що вивчаються та і н.
Захистом інформації називають забезпечення неможливості: доступу до інформації сторонніх осіб (несанкціонований, нелегальний доступ); незумисного або недозволеного використання, зміни чи руйнування інформації.
Однак при систематизації знань учнів доцільно «початку говорити про комп'ютер, а потім послідовно з відповідними обґрунтуваннями переходити до поняття інформаційної системи.
Процес формування поняття комп'ютера можна поділити на такі основні етапи, кожний з яких має свої завдання:1. Початкове ознайомлення з поняттям комп'ютера. 2. Вивчення функціональної структури комп'ютера, призначення основних пристроїв, формування уявлень про принципи їх дії, принципи зберігання, введення і виведення інформації. 3. Робота на персональному комп'ютері. Техніка безпеки при роботі з комп'ютером. 4. Основні принципи функціонування комп'ютера. 5. Основні галузі застосування комп'ютера. При формуванні уявлень про комп'ютер слід виходити з того, що вони повинні бути зв'язаними з поняттями інформації й алгоритму.
Важливо також, щоб учні відразу свідомо користувались поняттям комп'ютера. Для цього доцільно виділити суттєві ознаки комп'ютера, кожну з яких, за можливості, проілюструвати на конкретних прикладах. 1. Комп'ютер — досить складний електронний пристрій, що складається з деякої сукупності взаємопов'язаних і взаємодіючих електронних пристроїв, кожний з яких виконує свої функції, тобто комп'ютер — це система пристроїв. 2. Комп'ютер здатний автоматично, без втручання людини, з великою швидкістю опрацьовувати повідомлення за заздалегідь введеними до його запам'ятовуючих пристроїв правилами, сукупність яких називають програмою. 3. Комп'ютер може опрацьовувати різні повідомлення, які надходять через відповідні пристрої введення, що перетворюють повідомлення на сукупність електричних сигналів, які відповідно фіксуються в пам'яті комп'ютера. 4. Комп'ютер може запам'ятовувати в спеціальних пристроях (зовнішніх та внутрішніх) як вхідні повідомлення, так і повідомлення, що одержуються після опрацювання.
5. Опрацьовані повідомлення комп'ютер може видавати в різній формі через відповідні пристрої виведення у вигляді малюнків, графіків, текстів, електричних сигналів, звукових повідомлень тощо.
З часом технічні характеристики комп'ютера вдосконалювались, що привело до розширення можливостей його використання щодо опрацювання різних повідомлень — текстових, графічних, звукових та ін. Саме тому з наукової точки зору такий пристрій правильно називати не обчислювальною системою, а системою для опрацювання інформації, тобто інформаційною системою. У такій системі можна виділити дві частини: апаратну та інформаційну. До інформаційної частини входять програми, за якими працює комп'ютер, та різні набори даних. Апаратна складова інформаційної системи:
Доцільно учням пояснити, що запам’ятовуючі пристрої комп’ютера поділяються на зовнішні (гнучкі диски, жорсткі диски, оптичні, магнітооптичні, магнітна стрічка) та внутрішні (кеш-пам’ять, відеопам’ять, регістри процесора).