- •44.03.05 Педагогическое образование
- •Информатика. Теоретические основы информатики.
- •Информатика как наука. Информация, свойства информации. Представление информации. Информационные процессы. Методика.
- •Методика обучения данной теме в школьном курсе информатики.
- •Основные этапы в информационном развитии общества. Основные черты информационного общества. Информатизация. Информационные технологии и этапы их развития. Методика.
- •Методика обучения данной темы в школьном курсе информатики.
- •Информация. Содержательный и алфавитный подходы к измерению информации. Основные единицы измерения информации. Методика.
- •Методика обучения данной темы в школьном курсе информатики.
- •Системы счисления. Перевод из одной системы счисления в другую. Операции в различных системах счисления. Связь между 2-, 8-, 16-теричными системами счисления. Методика.
- •1) Понятие системы счисления
- •2) Непозиционные системы счисления
- •1) Позиционные системы счисления
- •4) Перевод из одной системы счисления в другую
- •1. Перевод целого числа из любой системы счисления в десятичную.
- •2. Перевод целого числа из десятичной системы в любую систему счисления
- •5) Операции в различных системах счисления
- •6) Связь между 2-,8-,16-теричными системами счисления
- •Методика обучения данной темы в школьном курсе информатики.
- •Кодирование информации. Кодирование числовой информации. Кодирование текстовой и графической информации. Кодирование звуковой и видеоинформации. Методика.
- •Методика обучения теме «Кодирование информации» в школе
- •2. Умк Семакина и.Г. (7-9) наиболее приемлем для рассмотрения данной темы.
- •Старшая школа
- •Защита информации: архивирование (метод Хаффмана, метод Шеннона-Фана); криптография; аутентификация.
- •1. Архивирование
- •2. Криптографические коды.
- •Алгоритм. Свойства алгоритма. Способы записи алгоритмов. Базовые алгоритмические структуры. Методика.
- •Процедурное программирование. Язык программирования «Паскаль»: элементы языка, организация данных, обработка данных. Методика.
- •Обработка данных.
- •Методика обучения данной темы в школьном курсе информатики.
- •Объектно-ориентированное программирование. Статическая структура системы: объекты; классы; свойства объектов (инкапсуляция, наследование и полиморфизм). Методика.
- •Методика обучения данной теме в школьном курсе информатики
- •Основы логики. Основные логические операции. Логические выражения и таблицы истинности. Логические законы. Методика. Основы логики
- •Основные логические операции
- •Логические выражения и таблицы истинности.
- •1) Логическое умножение или конъюнкция:
- •Логические законы
- •Моделирование как метод познания. Классификация и формы представления моделей. Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере. Методика.
- •Основные направления исследований в области искусственного интеллекта. Классические задачи ии. Система знаний. Модули представления знаний: логическая, сетевая, фреймовая, продукционная.
- •Модули представления знаний
- •Логическая модель представления знаний
- •Сетевая модель представления знаний
- •Фреймовая модель представления знаний
- •Продукционная модель представления знаний
- •Архитектура компьютера
- •История развития вычислительной техники. Характеристика основных этапов ее развития. Поколения эвм. Архитектурные особенности современных компьютеров. Методика.
- •Характеристика основных этапов ее развития.
- •Архитектурные особенности современных компьютеров:
- •Логические основы компьютера. Базовые логические элементы. Сумматор двоичных чисел. Триггер. Методика.
- •Переключательные схемы
- •Вентили, триггеры и сумматоры
- •Полусумматор
- •Сумматор
- •Устройство компьютера: центральный процессор, внутренняя и внешняя память, системная плата. Способы передачи информации в компьютерных линях связи.
- •Параметры процессоров
- •Последовательная передача данных.
- •Программное обеспечение
- •Программное обеспечение эвм: характеристика и классификация; развитие и основные функции ос. Методика обучения данной теме в школьном курсе информатики.
- •Методика обучения данной теме в школьном курсе информатики.
- •Основные возможности Word:
- •Форматирование и редактирование.
- •Создание макросов в word.
- •Управление печатью.
- •Методические особенности обучения теме «Текстовая информация и компьютер» в школьном курсе информатики (кодирование символьной информации; принципы работы с текстовыми редакторами).
- •Виды систем компьютерной графики: основные характеристики, основы работы в конкретном редакторе. Типы графических файлов. Методика.
- •Векторная графика.
- •Основы работы в векторном графическом редакторе Corel Draw.
- •Интерфейс
- •Создание простых фигур
- •Основы работы в фрактальном графическом редакторе Corel Painter.
- •Типы графических файлов.
- •Методика обучения темы «Компьютерная графика» в школьном курсе информатики.
- •Основы работы в ms Excel:
- •Создание таблиц.
- •Проведение математических расчетов.
- •1) Правила написания формул:
- •2) Способы ввода формул.
- •Решение уравнений.
- •Линейная алгебра.
- •Мат.Анализ.
- •Программирование
- •Информационные системы
- •Модели «сущность-связь»
- •Семантические модели
- •Введение в sql. Создание, изменение и удаление таблиц. Выборка данных из таблиц. Создание sql-запросов. Обработка данных в sql. Методика.
- •Раздел 4 Информационные системы
- •Компьютерные сети
- •Классификация компьютерных сетей. Локальные сети: характеристика, топология. Методика.
- •3. Адресация в сети Интернет.
- •4. Технология электронной почты.
- •5. Технология обмена файлами (ftp).
- •6. Технология www.
- •7. Поиск информации в Интернете.
- •7. Методика обучения данной теме в школьном курсе информатики.
- •Язык html как средство создания информационных ресурсов Интернет. Методика.
- •Методика
- •Математика. Алгебра и теория чисел.
- •Система натуральных чисел. Аксиомы Пеано. Простые и составные числа. Свойства. Методика.
- •Методика изучения натуральных чисел в школе.
- •Кольцо целых чисел. Теорема о делении с остатком. Нок и нод чисел. Методика.
- •Методика изучения целых чисел в школе.
- •Поле рациональных чисел. Методика.
- •Методика изучения рациональных чисел в школе.
- •Система действительных чисел. Упорядоченное поле. Методика.
- •Поле комплексных чисел. Действия над комплексными числами. Методы.
- •Методика.
- •Системы линейных уравнений. Метод Гаусса. Свойства решений. Методика.
- •Основная теорема алгебры и ее следствия. Методика.
- •Методика изучения квадратных уравнений в школе.
- •Геометрия
- •Скалярное произведение векторов. Методика изучения векторов в основной школе.
- •Методика изучения векторов в основной школе.
- •Векторное произведение векторов. Различные подходы к введению понятия вектора в основной школе.
- •Смешанное произведение векторов. Методика обучения решению задач с помощью векторов.
- •Методика обучения решению задач с помощью векторов в школьном курсе геометрии.
- •Взаимное расположение двух прямых.
- •Расстояние от точки до прямой.
- •Угол между двумя прямыми.
- •Роль координатного метода в основной школе.
- •Методика изучения темы: «Перпендикулярность прямых и плоскостей» в школьном курсе геометрии.
- •Движения плоскости. Классификация движений. Группа движений и ее подгруппы. Обучение решению задач с помощью геометрических преобразований.
- •Преобразования подобия плоскости. Группа преобразований и ее подгруппы. Основные вопросы методики изучения преобразования фигур.
- •Аффинные преобразования плоскости. Группа аффинных преобразований и ее подгруппы. Различные подходы к введению понятия преобразования фигур в основной школе.
- •Аксиоматическое построение геометрии (аксиоматика Вейля и школьного курса геометрии). Логические основы изучения геометрии в 7-9 классах.
- •Плоскость Лобачевского. Модель Кэли-Клейна. Цели и задачи курса геометрии основной школы.
- •Изображение плоских и пространственных фигур в параллельной проекции. Методика изучения тел вращения в школьном курсе геометрии.
- •Методика изучения тел вращения в школьном курсе геометрии.
- •Многоугольники. Площадь многоугольника. Теорема существования и единственности. Равновеликость и равносоставленность. Методика изучения правильных многоугольников в основной школе.
- •Геометрические построения на плоскости (аксиоматика, схема решения задач, основные построения, признак разрешимости задач, методы геометрических построений). Методика.
- •Математический анализ
- •Отображения множеств (функции). Предел и непрерывность функции в точке. Методика введения понятия «функция» в школьном курсе математики.
- •Методика введения понятия функция
- •Свойства функций, непрерывных на отрезке.
- •Методика:
- •Степенная функция. Степень в комплексной области. Методика изучения степенной функции в школьном курсе математики.
- •Логарифмическая функция, ее основные свойства. Разложение в степенной ряд. Логарифмическая функция комплексного переменного. Методика изучения логарифмической функции.
- •Функция косинус
- •Функция тангенс
- •Функция котангенс
- •Дифференцируемые функции одной переменной. Геометрический и механический смысл производной. Правила дифференцирования. Методика введения понятия производная в школьном курсе математики.
- •Определенный интеграл. Интегрирование непрерывной функции. Формула Ньютона-Лейбница. Методика введения понятия «интеграл» в школьном курсе математики.
- •Числовые ряды. Признаки сходимости рядов с положительными членами. Знакопеременные ряды.
Методика обучения теме «Кодирование информации» в школе
1. В Стандарте основного общего образования по информатике и ИКТ (2004 г) тема входит разделе «Информационные процессы». Рассматриваются вопросы как: передача информации; процесс передачи информации; источник и приемник информации; сигнал, кодирование и декодирование; искажение информации при передаче; скорость передачи информации.
В результате изучения ученик должен:знать/понимать: - примеры источников и приемников информации; - единицы измерения количества и скорости передачи информации; принцип дискретного (цифрового) представления информации;
уметь: оценивать числовые параметры информационных объектов и процессов: объем памяти, необходимый для хранения информации; скорость передачи информации.
Тема «Кодирование информации» в примерной основной образовательной программе (ООП), составленной в соответствии с ФГОС, представлена в разделе «Информация и способы ее представления». Рассматриваются вопросы: описание информации при помощи текстов. Язык. Письмо. Знак. Алфавит. Символ («буква»). Количество слов данной длины в данном алфавите. Понятие «много информации» невозможно однозначно описать коротким текстом.
Кодирование текстов. Кодовая таблица. Представление текстов в компьютерах. Все данные в компьютере — тексты в двоичном алфавите. Двоичный алфавит. Азбука Морзе. Двоичные коды с фиксированной длиной кодового слова (8, 16, 32). Количество символов, представимых в таких кодах. Понятие о возможности записи любого текстового сообщения в двоичном виде. Примеры кодов. Код КОИ-8. Представление о стандарте Юникод. Значение стандартов для ИКТ. Знакомство с двоичной записью целых чисел. Запись натуральных чисел в пределах 256.Нетекстовые (аудиовизуальные) данные (картины, устная речь, музыка, кино). Возможность дискретного (символьного) представления аудиовизуальных данных.
2. Умк Семакина и.Г. (7-9) наиболее приемлем для рассмотрения данной темы.
- 7класс. Раздел «Текстовая информация и компьютер»: Представление текстов в памяти компьютера. Кодировочные таблицы (0,5+0,5 час). Раздел «Графическая информация и компьютер»: Кодирование изображения. Работа с растровым графическим редактором (0,5+0,5 час). Раздел «Мультимедиа»: Представление звука в памяти компьютера (0,5+0,5 час).
- Основные понятия: тексты в компьютерной памяти: кодирование символов, текстовые файлы, таблица кодировки, гипертекст. Компьютерная графика: области применения, технические средства. Принципы кодирования изображения; понятие о дискретизации изображения. Пиксель. Глубина цвета. Объем видеопамяти. Аналоговый и цифровой звук.
- Методические рекомендации: При изучении кодировании текстовой информации сначала необходимо познакомить учеников с символьным алфавитом компьютера. Они должны знать, что алфавит компьютера включает в себя 256 символов; каждый символ занимает 1 байт памяти. Затем вводится понятие таблицы кодировки, рассматриваются некоторые виды таблиц кодировок. Необходимо, чтобы они знали сколько бит необходимо для кодирования символов в разных таблицах кодировок. Также ученики должны знать некоторые принципы организации кодовых таблиц. Важно обратить внимание учеников на соблюдение лексикографического порядка в расположении букв латинского алфавита, а также цифр в таблицах. На этом принципе основана возможность сортировки символьной информации, с которой ученики впервые встретятся, работая с базами данных. Также необходимо обращать внимание учеников, что задание по данной теме, например, нахождение информационного объема сообщения, встречаются в ОГЭ, поэтому им стоит уделить внимание.
При изучении кодирование графической информации необходимо раскрыть перед учениками связь между кодом цвета и составом смеси базовых цветов (красный, синий, зеленый). Следует начать с рассмотрения варианта восьмицветной палитры. В этом случае используется трехбитовый код и каждый бит такого кода обозначает наличие (1) или отсутствие (0) соответствующего базового цвета. Связь между разрядностью кода цвета — i и количеством цветов N(размером палитры) выражается формулой: N= 2i. В литературе по компьютерной графике величину i принято называть битовой глубиной цвета. При изучении данной темы следует раскрыть связь между величинами битовой глубины, разрешающей способностью графической сетки (размером растра) и объемом видеопамяти.
При изучении кодирования звуковой информации обращаем внимание на физическую природу звука. Необходимо рассмотреть процесс преобразования звуковых волн в двоичный код в памяти компьютера. Обратить внимание на характеристики качества компьютерного звука частоту дискретизации и разрядность.
- Типы задач: каков размер алфавита, используемый в компьютерах для представление текста; сколько места в памяти компьютера занимает код 1 символа; закодировать в двоичной форме фамилию, используя таблицу ASCII; декодировать фразу на русском языке. Сколько бит видеопамяти на 1 пиксель требуется для хранения двухцветного, четырехцветного изображения; сколько цветов будет содержать палитра, если каждый цвет кодировать 2 битами и др.
- ЦОР: презентации, интерактивный задачник.
-Виды деятельности: решение задач.
- Контроль знаний осуществляется путем проведения тестов и практических работ.
- Повышение эффективности учебного процесса путем: возможность разноуровневого изучения теоретического материала, имеется дополнение к главам, в конце каждой главы раздел «Коротко о главном», вопросы в конце глав инициируют коллективное обсуждение материала, дискуссии, проявление самостоятельности учащимися.
-8 класс. Раздел «Табличные вычисления на компьютере»: Представление чисел в памяти компьютера (1 час)
- Основные определения: представление чисел в памяти компьютера: целые и вещественные числа, форма с фиксированной точкой, форма с плавающей точкой, прямой обратный и дополнительный код, нормализованные числа. Рассматривая представление целых чисел, основное внимание нужно обращать на ограниченность диапазона целых чисел, на связь этого диапазона с разрядностью выделяемой ячейки памяти — k. Для положительных чисел (без знака): [0, 2k–1], для положительных и отрицательных чисел (со знаком): [–2k–1, 2k–1 – 1]. Получение внутреннего представления чисел следует разбирать на примерах. После чего, по аналогии, ученики должны самостоятельно решать такие задачи.
-Типы задач: составить прямой, обратный код; составить дополнительный код; найти разность двух чисел в восьмибитном представлении и др.
- ЦОР: презентации
- Предусматриваемые виды деятельности: составление прямого и обратного кода, представление числа в нормализованной форме.