- •2.Понятие мультимедиа: определение и возможности применения.
- •7 Шагов по созданию инфографики:
- •Методы обучения разработке алгоритмов
- •10.В восприятии данных важнее всего их простота.
- •18.Ключевой принцип для форматирования текста — единообразие.
- •Типы проектов:
- •Цель метода проекта:
- •Требования к использованию метода проектов:
- •По структуре организации данных: иерархическая, сетевая, реляционная
- •Требования к современному уроку
1. Информатика как наука и учебный предмет. Вклад отечественных и зарубежных ученых в становление информатики как науки.
1.в сер 20в. : появление ЭВМ, труды К.Шеннона, Н.Виннера, фон Неймана.В научный обиход вошел термин «кибернетика», а вскоре вслед за ним – англоязычный термин «ComputerScience»(США,Канада)В конце 60-х – начале 70-х гг. XX века французские ученые ввели термин «informatique»(СССР, Европа).
В БСЭ информатика рассматривалась как «дисциплина, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также закономерности ее создания, преобразования, передачи и использования в различных сферах человеческой деятельности»По мнению А.П. Ершова, начиная со второй половины 1970-х гг., в отечественной лите-ратуре стало широко закрепляться другое толкование термина «информатика». А.П. Ершов утверждал, что этот термин вводится в русский язык «...как название фундаментальной естественной науки, изучающей процессы передачи и обработки информации. При таком толковании информатика оказывается более непосредственно связанной с философскими и общенаучными категориями, проясняется и ее место в кругу «традиционных» академических научных дисциплин».В сборнике «Становление информатики» дано определение: «Информатика – комплексная научная и инженерная дисциплина, изучающая все аспекты разработки, проекти-рования, создания, оценки, функционирования машинизированных (основанных на ЭВМ) систем переработки информации, их применения и воздействия на различные области социальной практики»По мнению М.П. Лапчика, предмет информатики, как и кибернетики, образуется на основе широких областей своих приложений, а объект – на основе общих закономерностей, свойственных любым информационным процессам в природе и обществе.
На схеме структура предметной области «Информатика» в той интерпретации, которая была представлена в Национальном докладе Российской Федерации на II Международном Конгрессе ЮНЕСКО «Образование и информатика».
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ |
|
|||||||
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ИНФОРМАТИКА |
Информация как семантическое свойство материи. Информация и эволюция в живой и неживой природе. Начало общей теории ин-формации. Методы измерения информации. Макро- и микроинфор-мация. Математические и информационные модели. Теория алго-ритмов. Стохастические методы в информатике. Вычислительный эксперимент как методология научного исследования. Информация и знания. Семантические аспекты интеллектуальных процессов и информационных систем. Информационные системы искусственно-го интеллекта. Методы представления знаний. Познание и творчест-во как информационные процессы. Теория и методы разработки и проектирования информационных систем и технологий. |
|
||||||
СРЕДСТВА ИНФОРМАТИЗАЦИИ |
технические |
обработки, ото-бражения и пере-дачи данных |
Персональные компьютеры. Рабочие станции. Устройства вво-да/вывода и отображения информации. Аудио- и видеосистемы, системы мультимедиа. Сети ЭВМ. Средства связи и компьютерные телекоммуникационные системы. |
|
||||
ПРОГРАММНЫЕ |
СИСТЕМНЫЕ |
Операционные системы и среды. Системы и языки программирова-ния. Сервисные оболочки, системы пользовательского интерфейса. Программные средства межкомпьютерной связи (системы теледос-тупа), вычислительные и информационные среды. |
||||||
РЕАЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ |
универ-сальных |
Текстовые и графические редакторы. Системы управления базами данных. Процессоры электронных таблиц. Средства моделирования объектов, процессов, систем. Информационные языки и форматы представления данных и знаний; словари; классификаторы; тезауру-сы. Средства зашиты информации от разрушения и несанкциониро-ванного доступа. |
||||||
професси-онально-ориентиро-ванных |
Издательские системы. Системы реализации технологий автомати-зации расчетов, проектирования, обработки данных (учета, плани-рования, управления, анализа, статистики и т.д.). Системы искусст-венного интеллекта (базы знаний, экспертные системы, диаг-ностические, обучающие и др.). |
|||||||
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ |
Ввода/вывода, сбора, хранения, передачи и обработки данных. Под-готовки текстовых и графических документов, технической доку-ментации. Интеграции и коллективного использования разнородныхинформационных ресурсов. Защиты информации. Программи-рования, проектирования, моделирования, обучения, диагностики, управления (объектами, процессами, системами). |
|
||||||
СОЦИАЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА |
Информационные ресурсы как фактор социально-экономического и культурного развития общества. Информационное общество – зако-номерности и проблемы становления и развития. Информационная инфраструктура общества. Проблемы информационной безо-пасности. Новые возможности развития личности в ин-формационном обществе. Проблемы демократизации в информаци-онном обществе и пути их решения. Информационная культура и информационная безопасность личности. |
|
||||||
Школьный учебный предмет информатики не может включать всего того многообразия сведений, которые составляют содержание активно развивающейся науки информатики. В то же время школьный предмет, выполняя общеобразовательные функции, должен отражать в себе наиболее общезначимые, фундаментальные понятия и сведения, раскрывающие существо науки, вооружать учащихся знаниями, умениями, навыками, необходимыми для изучения основ других наук в школе, а также подготавливающими молодых людей к будущей практической деятельности и жизни в современном информационном обществе.
Часть информатики, обслуживающая проблемы средней школы, получила название школьной информатики.Впервые в отечественной литературе этот термин введен в концептуальном документе, разработанном под руководством А.П.Ершова В нем школьная информатика определяется как ветвь информатики, занимающаяся исследованием и разработкой программного, технического, учебно-методического и организационного обеспечения применения ЭВМ в школьном учебном процессе.
Авторы и название учебного пособия |
Определение информатики |
Основная цель школьного курса информатики |
А.П. Ершов, В.М. Монахов и др. Основы информатики и вычисли-тельной техники: 10–11 кл.: В 2-х ч. – М.: Просвещение, 1985 |
Наука, изучающая методы накопления, обработки и передачи информации с помощью ЭВМ (+использование) |
Формирование алгоритмической культу-ры и компьютерной грамотности |
А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Р.А. Сворень и др. Основы ин-форматики и вычислительной техники. – М.: Просвещение, 1991 |
Дисциплина, изучающая методы представления, накопления, передачи и обработки информации с помощью ЭВМ |
Формирование умения алгоритмизации |
А.Г. Гейн, В.Г. Житомирский, Е.В. Линецкий и др. Основы ин-форматики и вычислительной техники: 10–11 кл. – М.: Просве-щение, 1993 |
В явном виде не сформулировано |
Научить решению задач с помощью ЭВМ |
Ю.А. Шафрин. Информационные технологии: Учебное пособие. – М.: Бином, 1996 |
Совокупность дисциплин, изучающих свойства информации, а также спосо-бы представления, накопления, обра-ботки и передачи информации с по-мощью технических средств |
Овладение современными программ-ными средствами |
Информатика: Учебник для эко-номических спец. вузов/ Под ред. Н.В. Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 1997 |
Область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразова-ния и использования информации с помощью компьютера |
Формирование ин-формационной куль-туры |
И.Г. Семакин, Л.А. Залогова, С.В. Русаков, Л.В. Шестакова. Инфор-матика: Учебник по базовому курсу. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1998 |
Наука, изучающая все аспекты полу-чения, хранения, преобразования, пе-редачи и использования информации |
Знакомство с информацией как основ-ным предметом дисциплин информаци-онного цикла и с компьютером как ин-струментом для работы с информацией, объектом изучения и совершенствования |
Л.3. Шауцукова. Информатика: Учебное пособие для 10–11 клас-сов. – М.: Просвещение, 2000 |
Основанная на использовании компь-ютерной техники дисциплина, изу-чающая структуру и общие свойства информации, а также закономерность и методы ее создания, хранения, по-иска, преобразования, передачи и применения в различных сферах че-ловеческой деятельности |
В явном виде не определена |
С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина. Информатика. Систематический курс: Учебник для 10 класса. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001 |
Фундаментальная научная дисципли-на, изучающая информационные про-цессы, происходящие в системах раз-личной природы, и возможность их автоматизации |
Знакомство с информатикой как сущест-венным элементом гуманитарной куль-туры |
2.Моделирование. Понятие формализации. Этапы моделирования.
Модель – это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе исследования замещает объект-оригинал так, что его непосредственное изучение дает новые знания об объекте-оригинале.
Объект – некоторая часть окружающего нас мира, которая может быть рассмотрена как единое целое. Под моделированием понимается процесс построения, изучения и применения моделей. Обычно такой процесс абстрагирования от несущественных параметров объекта называют формализацией. Более точно, формализация – это замена реального объекта или процесса его формальным описанием.
Цели моделирования:
исследование оригинала - изучение сущности объекта или явления
анализ («что будет, если …») - научиться прогнозировать последствия различных воздействиях на оригинал
синтез («как сделать, чтобы …») - научиться управлять оригиналом, оказывая на него воздействия
оптимизация («как сделать лучше») - выбор наилучшего решения в заданных условиях
Свойства модели:
Адекватность – совпадение существенных свойств модели и оригинала:
Универсальность модели характеризует полноту отражения в ней свойств реального объекта.
Точность модели оценивается степенью совпадения значений выходных параметров реального объекта и значений тех же параметров, рассчитанных с помощью модели
Модели по фактору времениСтатическая модель Динамическая модель
Модели по характеру связейдетерминированные (связи между входными и выходными величинами жестко заданы) вероятностные
Модели по форме представления: знаковая, образная, смешанная
Модели по структуре: табличные модели (пары соответствия)иерархические (многоуровневые) моделисетевые модели (графы)
К информационным моделям можно отнести вербальные и знаковые модели
Компьютерная модель – это модель, реализованная средствами программной среды.
Таблица типа «объекты-свойства» (ОС)Таблица типа «объекты-объекты-один» — это таблица, содержащая информацию о некотором одном свойстве пар объектов, чаще всего принадлежащих разным классам.Таблица типа «объекты-объекты-несколько» — это таблица, содержащая информацию о нескольких свойствах пар объектов, принадлежащих разным классам.Таблица типа «объекты-свойства-объекты» — это таблица, содержащая информацию и о свойствах пар объектов, принадлежащих разным классам, и об одиночных свойствах объектов одного из классов.
Этапы компьютерного моделирования
1. Постановка задачи.2. Разработка модели. 3. Компьютерный эксперимент.4. Анализ результатов моделирования.
Постановка задачи: 1.Описание задачи 2. Задача (или проблема) формулируется на обычном языке, и описание должно быть понятным. Главное на этом этапе – определить объект моделирования и понять. Что собой должен представлять результат. 3.Формулировка цели моделирования
Целями моделирования могут быть: познание окружающего мира, создание объектов с заданными свойствами («как сделать, чтобы…»), определение последствий воздействия на объект и принятие правильного решения («что будет, если…»), эффективность управления объектом (процессом) и т.д.4. Анализ объекта (На этом этапе, отталкиваясь от общей формулировки задачи, четко выделяют моделируемый объект и его основные свойства)
2. Разработка модели: 1.Информационная модельвыявляются свойства, состояния и другие характеристики элементарных объектов, определить существенные свойства оригинала,
построить формальную модель это модель, записанная на формальном языке математика, логика,
разработать алгоритм работы модели, 2. Знаковая модель
Информационная модель, как правило, представляется в той или иной знаковой форме, которая может быть либо компьютерной, либо некомпьютерной.Компьютерная модель
3. Компьютерный эксперимент: 1.План моделированияПлан моделирования должен отражать последовательность работы с моделью. Первыми пунктами в таком плане должны стоять разработка теста и тестирование модели.Тестирование – процесс проверки правильности модели.Тест – набор исходных данных, для которых заранее известен результат.В случае несовпадения тестовых значений необходимо искать и устранять причину. 2. Технология моделированияТехнология моделирования – совокупность целенаправленных действий пользователя над компьютерной моделью.
4.Анализ результатов моделирования :Конечная цель моделирования – принятие решения, которое должно быть выработано на основе всестороннего анализа полученных результатов. Этот этап, решающий – либо исследование продолжается (возврат на 2 или 3 этапы), либо заканчивается.
1. Предмет методики преподавания информатики. Методическая система обучения информатике в школе, общая характеристика ее основных компонентов.
Согласно классификации научных специальностей, этот раздел педагогики, исследую-щий закономерности обучения информатике на современном этапе ее развития в соответствии с целями, поставленными обществомВажную роль в развитии методики преподавания информатики сыграли дидактические исследования целей и содержания общего кибернетического образования, накопленный отече-ственной школой еще до введения предмета информатики практический опыт преподавания учащимся элементов кибернетики, алгоритмизации и программирования, элементов логики, вычислительной и дискретной математики и т.д.
У
читывая,
что первые опыты преподавания
кибернетики-информатики велись уже в
середине 50-х гг. прошлого века, разработка
общеобразовательного подхода к обучению
информатике имеет в общей сложности
почти полувековую историю.К
теории и методике обучения информатике
нужно относить исследование процесса
обучения информатике везде, где бы он
ни проходил и на всех уровнях: дошкольный
период, школьный период, все типы средних
учебных заведений, высшая школа,
самостоятельное изучение информатики,
дистанционные формы обучения и т.п.
Каждая из перечисленных областей в
настоящее время ставит свои специфические
проблемы перед современной педагогической
наукой.В соответствии с общими целями
обучения методика преподавания
информатики ставит перед собой следующие
основные задачи: определить конкретные
цели изучения информатики, а также
содержание соответствующего
общеобразовательного предмета и его
место в учебном плане средней школы;
разработать и предложить школе и
учителю-практику наиболее рациональные
методы и организационные формы обучения,
направленные на достижение поставлен-ных
целей; рассмотреть всю совокупность
средств обучения информатике (учебные
пособия, программные средства, технические
средства и т.п.) и разработать рекомендации
по их приме-нению в практике работы
учителя.Содержание
учебного предмета МПИ определяет его
два основных раздела: общая методика,
в которой рассматриваются общие
теоретические основы методики
преподавания информатики, совокупности
основных программно-технических
средств, и частная (конкретная) методика
– методы изучения конкретных тем
школьного курса информатики на
пропедевтическом, базовом и профильном
этапахобучения.Н.В.
Софронова отмечает, что специфика курса
информатики состоит в том, что наличие
или отсутствие компьютерного класса
и тип ПЭВМ определяют, чему и как учить
школьников, т.е. от средств обучения
зависят и задачи обучения, а следовательно,
и содержание, которое определяет методы
и организационные формы проведения
уроков [120]. Так, в зависимости от
конфигурации компьютеров, имеющихся
в школе, других средств и возможностей
(например, доступ к Интернет) учитель
варьирует содержание образования по
информатике в пределах, допустимых
стандартами образования.
Характерные черты современной методической системы обучения:
- научно обоснованное планирование процесса обучения;
- единство и взаимопроникновение теоретической и практической подготовки;
- высокий уровень трудности и быстрый темп изучения учебного материала;
- максимальная активность и достаточная самостоятельность обучающихся;
- сочетание индивидуальной и коллективной деятельности;
- насыщенность учебного процесса техническими средствами обучения;
- комплексный подход к изучению различных предметов.
2.Сравнение растровой и векторной компьютерной графики.
Компьютерная графика- это область информатики, занимающаяся проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере. Растровая графика всегда оперирует двумерным массивом (матрицей) пикселей. Каждому пикселю сопоставляется значение яркости, цвета, прозрачности — или комбинация этих значений. В растровом виде представимо любое изображение, однако этот способ хранения имеет свои недостатки: больший объём памяти, необходимый для работы с изображениями, потери при редактировании.
Форматы файлов растровой графики
Формат графического файла- это способ представления графических данных на внешнем носителе.
.bmpBitmap. Стандартный формат Windows. Большой размер файлов из-за отсутствия сжатия изображения.
.jpg и .jpeg Joint Photographic Experts Group. Предназначен для хранения многоцветных изображений (фотографий). Отличается огромной степенью сжатия за счет потери информации. Степень сжатия можно регулировать.
.gif Самый «плотный». Фиксированное количество цветов (256). Позволяет создавать прозрачность фона и анимацию изображения
.tif Tagged Image File Format. Формат предназначен для хранения растровых изображений высокого качества. Неплохая степень сжатия. Возможность наложения аннотаций и примечаний.
.psdPhotoShopDocument. Позволяет запоминать параметры слоев, каналов, степени прозрачности, множества масок. Большой объем файлов.
Редакторы, в которых используется растровая графика
1. Paint
2. Paint.net
3.Adobe Photoshop
4. Corel Photo Paint
5. GIMP
Векторная графика представляет изображение как набор геометрических примитивов. Обычно в качестве них выбираются точки, прямые, окружности, прямоугольники, а также, как общий случай, кривые некоторого порядка. Объектам присваиваются некоторые атрибуты, например, толщина линий, цвет заполнения. Рисунок хранится как набор координат, векторов и других чисел, характеризующих набор примитивов. При воспроизведении перекрывающихся объектов имеет значение их порядок. Изображение в векторном формате даёт простор для редактирования. Изображение может без потерь масштабироваться, поворачиваться, деформироваться, также имитация трёхмерности в векторной графике проще, чем в растровой. Форматы векторных графических файлов
WMF Наиболее распространенный формат, который используется для хранения коллекции графических изображений MicrosoftClipGallery.
ODG Формат векторного редактора OpenOffice.org Draw
FRM Формат, используемый в системе компьютерного черчения КОМПАС
FLA Для системы векторной флэш-графики MacromediaFlash
В основе изучения света лежат законы Германа Грассмана.((1809-77) - немецкий математик, физик и филолог. В середине прошлого века немецкий ученый сформулировал три закона аддитивного синтеза цвета. Первый закон (трехмерности) - Любой цвет однозначно выражается тремя, если они линейно независимы. Линейная независимость заключается в том, что ни один из этих трех цветов нельзя получить сложением двух остальных. Цвет трехмерен — для его описания необходимы три компонента. При этом не обязательно применять для описания «смесь» должно быть три. Второй закон (непрерывности) - При непрерывном изменении излучения цвет смеси также меняется непрерывно. Не существует такого цвета, к которому нельзя было бы подобрать бесконечно близкий. Третий закон (аддитивности) - Цвет смеси излучений зависит только от их цвета, а не от спектрального состава. . Фактически законы Грассмана постулируют, что любому цвету можно однозначным образом поставить в соответствие некоторую точку трехмерного пространства.Точки пространства, которые соответствуют цветам, воспринимаемым человеческим глазом, образуют в пространстве некоторое выпуклое тело. Абсолютно черному цвету всегда соответствует точка {0, 0, 0}. Таким образом, цвета можно рассматривать как точки или векторы в трехмерном цветовом пространстве.
1. Краткая характеристика особенностей изучения информатики на разных уровнях обучения в школе.
Программа курса информатики для III-IV классов начальной общеобразовательной школы (составители: А. М. Гольцман, А.А. Дуванов, Я. Н. Зайдельман, Ю.А. Первин)
Цель этого курса - развитие алгоритмического подхода к решению задач, формирование представлений об информационной картине мира, практическое освоение компьютера как инструмента деятельности.
Содержание программы курса формировалось вокруг четырех основных направлений, пронизывающих все темы курса:
1. Мировоззренческое (ключевое слово - информация).
2. Практическое (ключевое слово - компьютер).
3. Алгоритмическое (ключевые слова - алгоритм, исполнитель, программа). Программистская вершина Роботландии — язык управления исполнителями, хотя и содержит основные конструкции развитых языков, остается примитивным, однако формирует представление об алгоритмах, способах их записи и выполнения.
4. Исследовательское направление (ключевое слово - творчество).
Курс проектировался как двухгодичный при 2-х часах в неделю и ориентировался на III - IV кл. начальной школы. Особенность курса - его прикладная направленность.
Программа курса информатики дляVIII-IX классов начальной общеобразовательной школы (составители: А.Г. Гейн, Е.В. Линецкий, М.В. Сапир, В.Ф. Шолохович).
Программа рассчитывалась на три полугодия по 2 часа в неделю (всего 102 часа), предполагалось, что половину учебного времени учащиеся проводят в компьютерном классе. Курс строился на общеобразовательных началах, предполагавших выработку, с одной стороны, некоторых элементов общей культуры, составляющих теоретическую базу, а с другой - определенных практических навыков.
В программе явно просматривается содержательно-методическая линия исполнителя (компьютера), линия информационных технологий, алгоритмическая линия, а также обозначение линий моделирования, информационных процессов и представления информации. Главное методическое достоинство, реализованное в этой программе -вводно-ознакомительный характер содержания, построенный на основе умеренных по сложности понятиях, а также выраженная пользовательская ориентация курса.
В первой половине 1990-х гг. появилось несколько концепций и даже учебных программ, развивающих идею непрерывного школьного курса информатики. Первая официальная рекомендация к построению непрерывного (трехэтапного) курса информатики для средней школы была принята решением Коллегии Министерства образования РФ № 4/1 от 22 февраля 1995 г.
Коллегия постановила целесообразным выделения трех этапов в овладении основами информатики и формирования ИК в процессе обучения в школе: первый этап (I -VI кл.) - пропедевтический, второй этап (VII - IX кл.) - базовый курс, третий этап (X - XI кл.) - профильные курсы.
Требования к системе понятий школьного курса информатики:
системность (понятия должны быть представлены в системе);
целостность (основные понятия должны быть рассмотрены в целостности и модель курса должна иметь завершенный характер);
структурность (каждое понятие имеет свой уровень иерархии);
аксиоматичность (имеются понятия, которые не могут быть определены в границах данной системы и принимаются как аксиомы);
полнота (система понятий должна включать основные понятия информатики как науки);
минимальная достаточность (понятия и отношения между понятиями должны быть необходимы и достаточны для представления системы понятий за минимальное количество времени с учетом уровня подготовки обучаемых);
логическая непротиворечивость (отношения между понятиями должны быть построены в соответствии с законами логики);
преемственность (формирование понятия должно основываться на сформированных ранее понятиях и быть востребованным при дальнейшем обучении);
методическая целесообразность (необходимо учитывать влияние формирования понятий на развитие и воспитание учащихся);
открытость (возможность добавления новых элементов).
Второй этап – выявление существенных признаков (свойств) понятия, которые входят в определение этого понятия.
На этапе усвоения определения понятия каждых существенный формирования понятий является мотивацияпризнак становится объектом изучения. Важно научить детей выделять из всех признаков именно существенные. Это необходимо для полного понимания и усвоения определения понятия.
На следующем этапе идет использование понятия на практике в конкретных ситуациях. На данном этапе учитель может четко определить насколько данное определение понятно ученикам, а если возникли трудности, то найдет их источник.
Рассмотрение понятия в системе с другими понятиями курса (см. дальше на примере изучения ИКТ). Соотнесение понятий с учебными задачами, реализующими данные этапы.
Достижению целей обучения информатики будет способствовать следование следующим методическим принципам:
1) Принцип системности. В ходе изучения курса необходимо выстраивать в сознании учащихся взаимосвязанную систему понятий. Им должна быть видна структура курса, место каждого раздела и понятия в общей структуре. Как говорится, учащиеся должны «за деревьями видеть лес», состоящий из всей системы понятий информатики. 2) Принцип параллельности в освоении фундаментальной и практической составляющих курса. Реализация этого принципа означает, что необходимо параллельно и одновременно изучать как фундаментальные, основные понятия, так и те понятия, которые составляют содержание практического компонента курса информатики. Также при изучении информационно-коммуникационных технологий в содержании обучения должна обязательно присутствовать и система фундаментальных понятий. 3) Принцип самообучения и взаимообучения учащихся. Обучаемому следует учить пользоваться справочной литературой, быстро находить в ней нужную информацию, пользоваться встроенными в программы электронными справочными системами. Отдельно стоит задача научить пользоваться справочными ресурсами Интернет.
2. Цветовая модель RGB.
Аддитивный цвет (от англ. add — добавлять, складывать) получается при соединении лучей света разных цветов. В этой системе отсутствие всех цветов представляет собой черный цвет, а присутствие всех цветов — белый. Система аддитивных цветов работает с излучаемым светом, например, от монитора компьютера. В этой системе используются три основных цвета: красный, зеленый и синий (RGB). Значения каждого из каналов R, G и В лежат в диапазоне от 0 до 255, черному цвету соответствует значение RGB (0, 0, 0), белому — RGB (255, 255, 255), красному — RGB (255, 0, 0) и т. д.
60. У цветовой модели RGB есть физиологическое обоснование. Человеческий глаз содержит четыре типа зрительных рецепторов: «палочки» (рецепторы интенсивности) и три типа «колбочек» (рецепторы цветовых оттенков). Колбочки каждого типа чувствительны к свету в своем узком диапазоне длин волн, для колбочек разных типов
Пиксели монитора излучают свет. Чтобы создать на экране основной цвет, надо включить субэлемент определенного типа (пиксель монитора состоит из трех субэлементов: красного, зеленого и синего. Для получения составного цвета надо дополнительно включить (т. е. добавить) субэлементы другого типа, при этом суммарная яркость пикселя возрастет. Их парное сочетание в равных долях дает дополнительные цвета: желтый (Yellow), голубой (Cyan) и пурпурный (Magenta).
R+G=Y; G+B=C; B+R=M. Сумма всех трех основных цветов в равных долях дает белый (White) цвет: R+G+B=W.
RGBтри основных цвета. Все цвета, можно создать, смешивая свет трех этих длин волн, варьируя их интенсивности (в Gimp от 0 до 255). Смесь, состоящая из 100% каждого цвета, дает белый свет. Смесь 0% от каждого цвета дает отсутствие света или черный свет. Используют для подготовки экранных изображений. Смешением трех основных цветов синтезируются все остальные цвета, их условные яркости (интенсивности) задаются вещественными числами от 0 до 1 (значение 1 соответствует максимальной яркости соответствующего цвета, которую может изобразить графическое устройство). Модель RGB определяет пространство цветов в виде единичного куба с осями «яркость красной компоненты», «яркость зеленой компоненты» и «яркость синей компоненты». Любая точка куба (r, g, b) определяет некоторый цвет. Точка (0, 0, 0) соответствует черному цвету, точка (1, 1, 1) — белому, а линия (0, 0, 0) - (1, 1, 1) описывает все градации серого цвета: от черного до белого. • При движении по прямой от (0, 0, 0) через точку (r, g, b) получаем все градации яркости цвета (r, g, b), от самой темной до самой яркой. Например, (1/4, 1/4, 0) — темно-коричневый цвет, (1/2, 1/2, 0) — коричневый, (3/4, 3/4, 0) — желто-коричневый, (1, 1, 0) — желтый. • На гранях куба (r = 0), (g = 0) и (b= 0) расположены самые насыщенные цвета. Чем ближе точка к главной диагонали (0, 0, 0) - (1, 1, 1), тем менее насыщен соответствующий цвет.
Формирование основных понятий в содержании образования по информатике.
Линия информации: определение информации; измерение информации;хранение информации;передачаинформации;обработка.
«Арифметические
основы компьютера»
Учащиеся должны знать:
функции языка как способа представления информации;
что такое естественные и формальные языки;
что такое «система счисления»;
в чем различие между позиционными и непозиционными сс
Учащиеся должны уметь:
переводить целые числа из десятичной системы счисления в другие системы и обратно;
выполнять простейшие арифметические операции с двоичными числами;
«Логические основы компьютера»
Учащиеся должны знать:чтотакое логическая величина, логическое выражение;что такое логические операции, как они выполняются;Учащиеся должны уметь:определять истинность высказываний (логических выражений);использовать логические выражения при работе с базами данных, электронными таблицами, языками программирования;
Методика изучения содержательной линии: «компьютер»
И
зучение
архитектуры ЭВМ на учебных моделях
Основные идеи архитектуры ЭВМ были сформулированы в конце 40-х гг. XX в. Джоном фон Нейманом. Эти идеи принято называть принципами Неймана. К их числу относятся: состав устройств и структура однопроцессорной ЭВМ; использование двоичной системы счисления в машинной арифметике; адресуемость памяти ЭВМ; хранение данных и программ в общей памяти ЭВМ; структура машинной команды и состав системы команд процессора; цикл работы процессора (алгоритм выполнения программы процессором).
Требования к знаниям и умениям учащихся по линии компьютера. Учащиеся должны знать:
правила техники безопасности при работе на компьютере; состав основных устройств компьютера, их назначение и информационное взаимодействие; основные характеристики компьютера в целом и его узя(различных накопителей, устройств ввода и вывода информации);
структуру внутренней памяти компьютера (биты, байты); понятие адреса памяти; типы и свойства устройств внешней памяти; типы и назначение устройств ввода-вывода; сущность программного управления работой компьютера; принципы организации информации на дисках: что файл, каталог (папка), файловая структура; назначение программного обеспечения и его состав; основные этапы развития информационно-вычислительной, техники, программного обеспечения ЭВМ и информационных технологий; принципы архитектуры ЭВМ Джона фон Неймана; состав и функции операционной системы. учащиеся должны уметь: включать и выключать компьютер; пользоваться клавиатурой; вставлять дискеты в накопители; ориентироваться в типовом интерфейсе: пользоваться меню, обращаться за справкой, работать с окнами; инициализировать выполнение программ из программных файлов; просматривать на экране директорию диска;выполнять основные операции с файлами и каталогами (папками): копирование, перемещение, удаление, переименование, поиск;работать с сервисными программами: архиваторами, антивирусниками и др.; с помощью системных средств управлять диалоговой средой операционной системы (оболочкой NC для MS-DOS, «Рабочим столом» для Windows)
л
иния
алгоритмизации:
Процесс программирования делится на три этапа:составление алгоритма решения задачи;составление программы на языке программирования;
отладка и тестирование программы.
ЛИНИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ: Классификация моделей объектов и процессов производится по форме представления. По этому признаку модели делятся на графические, вербальные табличные, математические и объектно –информационные. Можно выделить три типа задач из области информационного моделирования, которые по возрастанию степени сложности для восприятия Учащимися располагаются в таком порядке:
дана информационная модель объекта; научиться ее понимать, делать выводы, использовать для решения задач; дано множество несистематизированных данных о реальном объекте (системе, процессе); систематизировать и, таким образом, получить информационную модель;дан реальный объект (процесс, система); построить информационную модель,реализовать ее на компьютере, использовать для практических целей. Процесс выделения существенных для моделирования свойств объекта, связей между ними с целью их описания называется системным анализом.Дополнительныйуровеньизучения темы моделирования в курсе связан с обсуждениемтаких понятий, как: система, структура, граф, деревья, сети. Понятие системы для информатики оно является одним из фундаментальных и требует разъяснения: Под системой понимается любой объект, состоящий из множества взаимосвязанных частей, и существующий как единое целое.Задача системного анализа, который проводит исследователь упорядочить свои представления об изучаемом объекте, для того чтобы в дальнейшем отразить их в информационной модели. Структура это определенный порядок объединения элементов, составляющих систему. Наиболее удобным и наглядным способом представления структуры систем являются
графы. Дерево-это графическое представление иерархической структуры системы. Углубленный уровень содержание данного раздела позволяет реализовать на уроках следующий перечень дидактических целей:Научить учеников рассматривать окружающие объекты как системы взаимосвязанных элементов; осознавать, в чем проявляя системный эффект в результате объединения отдельных элементов в единое целое.
ЛИНИЯ «ЛОКАЛЬНЫЕ И ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ»
2.Понятие мультимедиа: определение и возможности применения.
Мультимедиа это одновременное использование различных форм представления информации и ее обработки в едином объекте-контейнере. Совокупность компьютерных технологий, одновременно использующих несколько информационных сред: графику, текст, видео, фотографию, анимацию, звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение. Технологию мультимедиа составляют специальные аппаратные и программные средства.
особый вид компьютерной технологии, объединяющей в себе как традиционную статическую (текст, графику), так и динамическую информацию (речь, музыку, видеофрагменты, анимацию и т.д.)
система, дающая возможность подачи и приема информации в виде комбинации текста, графики, речи, музыки, движущихся изображений.
Основные составляющие мультимедиа: Текст Аудио Изображени Анимация Видео Интерактивность. Мультимедиа может быть грубо классифицировано как линейное и нелинейное.
Аналогом линейного способа представления может являться кино. Человек, просматривающий данный документ никаким образом не может повлиять на его вывод.
Нелинейный способ представления информации позволяет человеку участвовать в выводе информации, взаимодействуя каким-либо образом со средством отображения мультимедийных данных. Участие человека в данном процессе также называется «интерактивностью». Такой способ взаимодействия человека и компьютера наиболее полным образом представлен в категориях компьютерных игр. Нелинейный способ представления мультимедийных данных иногда называется «гипермедиа».
Использование
Мультимедиа находит своё применение в различных областях, включая, но этим не ограниченными, рекламу, искусство, образование, индустрию развлечений, технику, медицину, математику, бизнес, научные исследования и пространственно-временные приложения.
1.Анализ аппаратного и программно-методического обеспечения школьной информатики.
Наличие в комп. Классе рабочего места ученика(РМУ), рабочего места учителя(РМУч), проектор, сканер, принтер, наушники, микрофон, локальная сеть, роутер
Вид УМО |
Содержание |
|
|
(для современных компьютерных классов) |
|
- методическая литература- книги для учителя- рабочие тетради |
У каждого учителя свой |
дидактический материал |
|
( электронный вариант) |
|
( каждый по 10 шт.) |
мощью редактора формул
проработка текста)
|
|
|
|
|
( в каждом комплекте по 15 шт.) |
|
2.Компьютерная графика. Классификация. Примеры.
Различают всего три вида компьютерной графики. Это растровая, векторная и фрактальная. Они отличаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге. Каждый вид используется в определенной области. Растровую графику применяют при разработке мультимедийных проектов. В основном применение векторной графики - это оформительские работы. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании а скорее в программировании. Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Применение - заставки на ТВ.
Растровая графикаОсновной элемент изображения - точка. Точка на экране называется "пиксель". С размером изображения связано его разрешение. точек на дюйм.
Недостатки растровой графики.1. Большие объемы данных требуют высоких технических характеристик ПК. Память 128мб и выше, высокопроизводительный процессор - для обработки, и большой винчестер для хранения.2. Невозможность увеличения для рассмотрения деталей. (пикселизация)
Векторная графикаОсновной элемент изображения - линия. Линия представлена в памяти ПК несколькими параметрами и в этом виде занимает гораздо меньше места, чем растровая линия, состоящая из точек, для каждой из которых требуется ячейка памяти. Линия - элементарный объект векторной графики. Любой сложный объект можно разложить на линии, прямые или кривые. Поэтому часто векторную графику называют объектно-ориентированной.Свойства линии: - Форма – Толщина- Цвет- Стиль (пунктир, сплошная)Замкнутые линии имеют свойство заполнения - цветом, текстурой, узором и т.п. Каждая незамкнутая линия имеет 2 вершины, называемые узлами. С помощью узлов можно соединять линии между собой. В основе векторной графики лежат математические представления о свойствах геометрических фигур. Векторные изображения требуют меньшего объема памяти при их хранении, чем растровые, и могут масштабироваться без потери качества.
Фрактальная графика
Фрактальная графика, как и векторная вычисляемая, но отличается тем, что никакие объекты в памяти не хранятся. Изображение строится по уравнению, или системе уравнений, поэтому ничего кроме формулы хранить не надо. Изменив коэффициенты можно получить совершенно другую картину.
Пример: Фрактальный треугольник. Треугольники последующих поколений наследуют свойства своих родительских структур.
Фрактальными свойствами обладают многие объекты живой и неживой природы.(снежинка, ветка папоротника). Способность фрактальной графики моделировать образы вычислительным путем часто используют для автоматической генерации необычных иллюстраций.
РастровыередакторыAdobe Photoshop, Corel Photo Paint
Векторныередакторы: Adobe Illustrator, Macromedia Freehand, CorelDraw
1.История становления информатики как науки и как школьного учебного предмета.
История внедрения курса информатики в средние учебные заведения.Информатика как учебный предмет была введена во все типы средних школ бывшего СССР с 1 сентября 1985 г. Новая учебная дисциплина получила название «Основы информатики и вычислительной техники» (ОИВТ). В общеобразовательной школе предмет преподавался в двух старших классах (тогда этобыли IX и X кл.).Первый опыт внедрения. вскоре после появления первых ЭВМ внаучно-исследовательских учреждениях и крупных вузовских центрах, там, где доступ к ЭВМ и обладание машинным временем совпадали с энтузиазмом специалистов и их интересом к поисковой работе со школьниками, стали возникать группы учащихся (нередко разновозрастные) по изучению начал программирования для ЭВМА.П.Ершова (1931—1988) получил развитие в ряде школ Новосибирска на базе вычислительной техники, принадлежащей АкадемгородкуСпециализация по программированию на базе школ с математическим уклономТолчком к созданию первых официальных учебных программ по курсу программирования, ориентированного на учащихся средних школ, послужило появление в начале 1960-х гг. школ с математической специализацией, предусматривающих предпрофессиональную подготовку вычислителей-программистов на базе общего среднего образования. Широкую звестность в эти годы получила опытная работа, начатая в сентябре 1959 г. на базе одного из классов школы No 425 Первомайского р-на г.Москвы С. И. Шварцбурдом. В июле 1961г. Министерство просвещения РСФСР утвердило первый вариант документации для школ с математической специализацией: квалификационную характеристику выпускника, учебный план, программы по общему курсу математики, а также специальным учебным предметам: Математические машины и программирование», «Вычислительная математика» (в первом варианте этот предмет имелназвание«Приближенные вычисления») Развитие сети школ со специализацией в области программирования сыграло весьма важную положительную роль: оно возбудило поток публикаций и методических разработок, посвященных вопросам преподавания программирования школьникам. Это и появлявшиеся с начала 1960-х гг. необычные для журнала «Математика в школе» материалы по обучению программированию, а также специальные материалы для школ с математической специализацией (достаточно упомянуть, например, первый сборник статей из замечательной серии «Проблемы математической школы», издававшейся в 1965 -1970 г Обучение школьников элементам кибернетики Одна из наиболее перспективных содержательно-методических линий развития фундаментальных основ школьной информатики получила развитие с начала 1960-х гг. в связи с экспериментами по обучению учащихся элементам кибернетики. У истоков этого исследовательского направления стоит В.С. Леднев, предпринявший с 1961 г. экспериментальное преподавание специально разработанного курса по общим основам кибернетики для средней школы и настойчиво доказывавший необходимость включения основ кибернетики в учебный план средней школы в качестве базового (обязательного) компонента общего образования.Специальные факультативные курсы С введением в среднюю общеобразовательную школу факультативных занятий как новой формы учебной работы, нацеленной на углубление знаний и развитие разносторонних интересов и способностей учащихся (правительственное постановление «О мерах дальнейшего улучшения работы средней общеобразовательной школы», 1966), началась работа и по организации факультативов по математике и ее приложениям. В их числе три специальных факультативных курса, постановка которых в той или иной степени предполагала использование ЭВМ: «Программирование», «Вычислительная математика», «Векторные пространства и линейное программирование». С введением этих факультативных курсов и, прежде всего, курса Программирование» связан протяженный и своеобразный этап поступательного внедрения элементов программирования в среднюю школу. Своеобразие этого процесса заключалось в том, что (в отличие от школ с математической специализацией) факультативные занятия по программированию чаще всего строились в условиях «безмашинного» обучения, что, кстати говоря, нередко приводило к поиску весьма методически оригинальных подходов, опиравшихся на выявлении общеобразовательной сути алгоритмизации и программирования Специализации на базе УПК В начале 1970-х гг. в рамках развиваемой в то время системы межшкольных учебно-производственных комбинатов наряду с другими направлениями подготовки учащихся по профилю наиболее распространенных рабочих профессий стали возникать специализации по профессиональной подготовке учащихся старших классов в области применения вычислительной техники. С 1971 г. соответствующий эксперимент начат в УПК Первомайского района г. Москвы. Вскоре, в 1972 г., в Москве был созданполучивший широкую известность Октябрьский УПК No 1. До 1984 г. базовым предприятием для Октябрьского УПК являлся Институт электронных управляющих машин (ИНЭУМ) Минприбора СССР, с 1984 г. был подключен вновь организованный Институт проблем информатики Академии наук СССР (ИПИАН).Развитие общеобразовательного подхода. Алгоритмическая культура учащихсяПреподавание программирования в школах с математическим уклоном, как и в УПК, преследовало большей частью специальные, профессионально-направленные интересы. Однако в это же время настойчиво велось исследование общеобразовательного влияния ЭВМ и программирования как новой области человеческой деятельности на содержание обучения в массовой средней школе.Исследования, направленные на выявление общеобразовательного материала по программированию для средней школы, вязывались в конечном итоге с педагогической задачей формирования общеобразовательного предмета (раздела) по программированию для последующего включения в учебный план массовой школы. Такая попытка впервые была реализована к середине 1970-х гг.: в курсе алгебры VIII класса появился материал для беседы по теме «Вычисления и алгоритмы», а позднее 11-часовой раздел Алгоритмы и элементы программированияЭлектронные калькуляторыВо второй половине 1970-х гг. внимание ученых-методистов было привлечено к широко распространенным портативным микропроцессорным приборам —микрокалькуляторам, обещавшим немало привлекательных перспектив от внедрения их в учебный процесс школы: ускорение процессов счета и высвобождение солидной части учебного времени на решение прикладных задач, формирование полезных навыков работы с автоматическим устройством, ряд новых возможностей методикипреподавания школьных дисциплин и прежде всего дисциплин естественнонаучного цикла —математики, физики, химии. проведенная экспериментальная проверка повлекла решение Министерства просвещения СССР о введении калькуляторов в учебный процесс массовой школы. С распространением дешевых программируемых калькуляторов тут же появились методическиеразработки по использованию этих моделей как технического средства для обеспечения обучения школьников программированию и даже для управления учебным процессом. Появление ЭВМ массового примененияКачественно новый этап в развитии отечественной вычислительной техники, обязанный появлению микропроцессоров, начался во второй половине 1970-х гг. Это возбудило новую волну исследований по проблеме введения ЭВМ и программирования в школу. Вперед выдвинулась инициативная сибирская группа школьной информатики», сформированная под руководством А. П.Ершова при отделе информатики ВЦ Сибирского отделения Академии наук СССР. Основные программные положения апологетов этой группы (А.П. Ершов, Г.А. Звенигородский, Ю.А.Первин), в значительной части своейпослужившие впоследствии развитию национальной программы компьютеризации школы, опубликованы в 1979 г.. Отдел информатики ВЦ СО АН СССР стал инициатором и центром проведения Всесоюзных заочных олимпиад школьников по информатике, организатором летних школ юных программистов и других форм работы с учащимися, втом числе и раннего подросткового возраста (А.П.Ершов, Г.А. Звенигородский, Ю.А. Первин, Н.А.Юнерман и др.). ЗВведение в школу предмета «Основы информатики и вычислительной техники т олчком к проработке конкретных организационно-методических мероприятий в области компьютеризации школы стали «Основные направления реформы общеобразовательной и профессиональной школы» (1984). Одним из главных положений школьной реформы того времени стала впервые явно продекларированная задача введения информатики и вычислительной техники в учебно-воспитательный процесс школы и обеспечения всеобщей компьютерной грамотности молодежи. В конце 1984 г. под совместным кураторством ВЦ СО АН СССР(А. П. Ершов) и Научно-исследовательского института содержания и методов обучения (НИИ СиМО) АПН СССР (В.М.Монахов) с привлечением группы педагогов-информатиков из различных регионов страны развернулась работа по созданию программы нового общеобразовательного предмета для общеобразовательной школы, получившего название «Основы информатики и вычислительной техники».К середине 1985 г. такая работа была выполнена и одобрена Министерством просвещения СССР. Последующими правительственными решениями был одобрен и главный стратегический путь, позволяющий быстро решить задачу формирования компьютерной грамотности молодежи —введение в среднюю школу предмета «Основы информатики и вычислительной техники» как обязательного, а также конкретный срок введения нового предмета в среднюю школу 1 сентября 1985 г. с 1991 г. по настоящее время. Претерпевает существенное изменение содержания курсов базовой информатики на всех уровнях образования, уменьшается количество учебных часов, отводимых на изучение программирования. Все больше внимания уделяется изучению новых информационных технологий. Нацеленность на изучение в курсах базовой информатики новых информационных технологий, признание высоко развивающегося потенциала информатики и ее особой роли в формировании современного информационного общества стали исходными положениями при разработке современной концепции преподавания базовой информатики в учебных заведениях России
2.Понятие «визуализация». Особенности инфографики. Инструменты создания визуализаций.
Визуализация в общем смысле - метод представления информации в виде оптического изображения (например, в виде рисунков и фотографий, графиков, диаграмм, структурных схем, таблиц, карт и т. д.). Считается, что зрение обеспечивает человеку около 90% информации. На практике, используются более сотни методов визуального структурирования - от традиционных диаграмм и графов до «стратегических» карт (roadmaps), лучевых схем-пауков (spiders) и каузальных цепей (causalchains). Такое многообразие обусловлено существенными различиями в природе, особенностях и свойствах знаний различных предметных областей.
Набор инструментов визуализации:
Таблицы, дающие возможность сортировки, экспорта и фильтрации данных.
Графики, которые показывают зависимость данных друг от друга.
Диаграммы сравнения, показывающие соотношения набора данных или процесс, состоящий из последовательности действий.
Деревья и структурные диаграммы, которые показывают структуру набора данных и взаимосвязи между его элементами.
, Диаграммы «фишбоун» используются как аналитический инструмент для отбора факторов и нацеливания на наиболее важные, приводящие к конкретному результату причины, поддающиеся управлению. На такой схеме можно зафиксировать любое количество идей, ее часто используют на этапе проведения мозгового штурма. В голове скелета находится проблема, которая рассматривается. На самом скелете есть верхние и нижние косточки. На верхних косточках отмечаются причины возникновения проблемы, на нижних выписываются факты, подтверждающие наличие сформулированных причин.
Уровни визуализации: 1. Визуализация ДАННЫХ помогает прочитать цифры. Её функция - переработка массива данных (таблиц) в диаграммы, позволяющая увидеть закономерности. 2.Визуализация ИНФОРМАЦИИ соединяет различные факты в историю, и в какой-то степени уже предлагает интерпретацию событий. 3. Визуализация ЗНАНИЙ - визуализация абстрактных идей (схематизация или картирование). Основные функции визуализации информации во время презентации: Объяснить – Убедить – Заинтересовать. В зависимости от аудитории подбирается оптимальный содержательный комплекс: смысл, структура и образ. Существует множество примеров визуализации информации: 1) иллюстрации, использующие красивое отображение данных; 2) чертежи и схемы, показывающие структуру и процесс работы сложных систем; 3) справочная информация, наглядно иллюстрирующая текст упоминаемыми данными; 4) статистика и отчеты, в которых данные за некий период времени показываются вместе; 5) интерактивные сервисы, в которых инфографика является частью функциональности.
. Инфографика, или информационная графика — это изображение данных и информации в виде графики. Благодаря подаче сухих статистических данных в креативной и компактной форме, инфографика отлично подходит для любой ситуации, где нужно усвоить информацию быстро и легко.
1. Инфографика, по определению, представляет собой визуальное отображение фактов и данных. Поэтому, инфографика не может быть сделана при отсутствии надежной информации.
2. Инфографика не должна включать элементы, которые не основаны на фактах и доказательствах.
3. Инфографика не должна вводить в заблуждение — необходимо указывать, когда она основана на вымышленных данных или сделана на основе непроверенных предположений.
4. Инфографика не может быть опубликована без ссылок на источники информации.
5. Инфографика не является ни иллюстрацией, ни искусством. Инфографика — это визуальная журналистика и должны подчиняться тем же этическим нормам, которые применяются в других областях журналистики.
Инфографика — это визуальное представление информации. . Основными принципами инфографики являются содержательность, смысл, лёгкость восприятия и аллегоричность
Инструменты:AdobeIllustrator, CorelDraw(векторная) AdobePhotoshop(растровая) AdobeFlash видео.
