8) Научно-методические основы изучения раздела: «Инф-ия. Инф-ные процессы»

Под научно-методическими основами понимается:

1 Научные труды в области инф-ки

2 Методические разработки и методологические основы (авторы, основные приемы и формы, методика изучения частных вопросов)

3 Гос. стандарт по шк курсу на всех уровнях (частная методика)

Линия инф-ии охватывает содержание всего базового курса, поскольку понятие инф-ии явл-ся в нем центральным. В любой теме курса речь идет о различных вариантах представления инф-ии и инф-ных процессов.

Ключевыми вопросами данной содержательной линии явл-ся:

-опр-ие инф-ии;

-единицы измерения инф;

-хранение инф;

-передача инф;

-обработка инф,

-инф-ные процессы.

Изучаются системы счисления и опр-ся цели и задачи инф-ки как науки.

Формы и методы: урочная, объяснение нового материала, беседы, практические занятия, семинары, доклады, самостоятельные работы.

Требования к знаниям и умениям учащихся по линии инф-ии и инф-ных процессов.

Учащиеся должны знать:

•опр-ие инф-ии в соответствии с содержательным подходом и кибернетическим (алфавитным) подходом;

• что такое инф-ные процессы;

• какие сущ-ют носители инф-ии;

• как опр-ся единица измерения инф-ии — бит;

• что такое байт, килобайт, мегабайт, гигабайт;

• в каких единицах измеряется Скорость передачи инф-ии;

Учащиеся должны уметь:

• приводить примеры инф-ии и инф-ных процессов из области человеческой деят-ти, живой природы и техники;

• опр-ть в конкретном процессе передачи инф-ии источник, приемник, канал;

• приводить примеры информативных и неинформативных сообщений;

• приводить примеры сообщений, несущих 1 бит информации;

• измерять инф-ный объем текста в байтах (при исп-нии компьютерного алфавита);

• пересчитывать кол-во инф-ии в различных единицах (битах, байтах, Кбайтах, Мбайтах, Гбайтах);

• рассчитывать скорость передачи инф-ии ПО объему и времени передачи, а также решать обратные задачи;

• вычислять кол-во инф-ии в сообщении о событии с известной вероятностью.

5 кл. – опр-ие инф-ии, виды, с-ва инф-ного процесса

6 кл. – опр-ие каталога и файла. Их с-ва. Виды инф-ии, Расширение файлов. Способы и методы обработки различных типов инф.

7 кл. – система счисления.

9 кл. – Понятие инф-ных процессов и современных средств ИКТ.

9) Научно-методические основы изучения раздела «инф-ное моделирование» в сред шк.

В обязательном минимуме содержания образования по инф-ке присутствует линия «Моделирование и формализация». Она явл-ся теоретической основой базового курса инф-ки. Предмет изучения-инф-ное моделирование, к-ое делится на моделирование объектов и процессов и моделирование знаний. Классификация объектов моделей и процессов производится по форме представления (графические, вербальные, табличные, мат-кие, объектно-инф-ные).

Прежде чем перейти к прикладным вопросам моделирования, необходимо обсуждение нек-ых общих понятий, их раскрытие должно опираться на простые доступные ученикам примеры. Данный раздел может изучаться с разной степенью подробности. Предполагается три уровня изучения: минимальный, дополнительный, углубленный. В соответствии с 3 уровнями можно выделить 3 типа задач из области инф-ного моделирования:

-дана ин. модель объекта; научиться ее понимать, делать выводы, использовать при решении задач;

-дано мн-во несистематизированных данных о реальном объекте; систематизировать и т. о. получить ин. модель;

-дан реальный объект; построить ин. модель, реализовать ее на ПК, исп-ть для практич целей.

Мин. уровень. Разговор, возможно, вести в форме беседы. Вводятся понятия: модель, цели моделирования, объект моделирования. Рассм-ся: примеры моделей объектов явлений, процессов; виды моделей и их классификация (материальные, информационные) (математические, табличные. графические. вербальные). Инф-ка призвана научить школьников методике построения таблиц. Дополнительный уровень. Более подробно раскрывает суть системного анализа, знакомит учащихся с таким инструментом формализации, как графы. Углубленный уровень изучения общих вопросов моделирования можно хар-ть как переход от ознакомительного обучения к выработке навыков активного исп-ия методов системного анализа. Содержание данного раздела позволяет реализовать след дидакт цели:

-научить учеников рассм-ть окружающие объекты как системы взаимосвязанных элементов;

-раскрыть смысл модели «черного ящика»;

-дать представление о методах системного анализа;

-научить читать ин. модели, представленные в виде графов и строить граф- модели;

-научить учеников разбираться в различных типах таблиц.

Данная содержательная линия выполняет в базовом курсе педаг задачу: развитие системного мышления учащихся. Базовый курс дает лишь начальные понятия о моделировании, систематизации данных, знакомит с ком. технологиями, применяемыми для инф-ного моделирования.

«Линия моделирования и базы данных». Первый изучаемый вопрос. Расс-ся признаки ком. информ. модели: наличие реального объекта моделирования; отражение ограниченного мн-ва св-в объекта по принципу целесообразности; реализация модели с помощью ком. средств; возможность манипулирования моделью, активного ее исп-ия. Из сформированных критериев выясняется, явл-ся ли БД ин. моделью – второй изучаемый вопрос в указанной линии. В рамках обсуждаемой темы перед учителем стоит две педаг задачи:

1.научить исп-ть готовые инф. модели. В мин. варианте предлагается решение лишь указанной задачи - третий изучаемый вопрос обозреваемой линии (нет вмешательства в готовую модель).

2.научить разрабатывать инф. модели. Примером данного типа задач может служить расширение инф. содержания БД. Кроме того, на мин. уровне можно предлагать учащимся простые задачи на разработку БД.

Проектирование БД (четвертый изучаемый вопрос данной линии) – задача для углубленного курса. Проектирование БД заключается в теорет построении ин. модели опр-ной структуры. в базовом курсе изучаются БД реляционной структуры (сетевая, табличная).

«Инф-ное моделирование и электронные таблицы». При изучении данной темы: 1.дается опр-ие мат модели (это описание состояния или поведения нек-ой реальной системы на языке мат-ки); 2.вводятся понятия ком. мат. модель; численный эксперимент.

Ком. мат. модели это модели реализованные такими средствами как: элект. табл, составленные программы на языках программирования, применение мат. пакетов. Характерными признаками ком. мат. мод. яв – ся: наличие реального объекта моделирования; наличие входных и выходных параметров; наличие мат-кой связи между входными и выходными параметрами; реализация модели при помощи опр-ных ком. средств.

Численный эксперимент – позволяет исследовать моделируемую систему, спрогнозировать ее поведение, подобрать оптимальные параметры и т.д.

В заключение изучения темы рассм-ся пример реализации мат. модели на электронной табл.

«Моделирование знаний в курсе инф-ки» Первым изучаемым вопросом яв – ся понятие о базе знаний, разговор о к-ой ведется в контексте знакомства с искусственным интеллектом (и.и.). Наиболее распространенными среди систем и.и. яв – ся экспертные системы, в основе к-ых лежит база знаний – модель знаний в опр-ной предметной области, представленная в формализованном виде и сохраненная в памяти ПК. Далее рассм-ся типы моделей знаний: продукционная модель построена на правилах, представлена в виде ЕСЛИ….ТО; семантические сети – система понятий и отношений между ними, представленная в форме ориентированного графа; фрейм – нек-ый абстрактный образ, относящийся к опр-ному типу объектов, понятий. В заключении рассм-ся логическая модель знаний – совокупность утверждений, о каждом из к-ых можно сказать истинно оно или ложно. Логическая модель лежит в основе языка ПРОЛОГ.

При изучении данного раздела исп-ся следующие формы и методы обучения: лекции, беседы, практикумы по построению моделей, лабораторный практикум (изучение готовых моделей по демонстрационным программам, написание программ-модулей явления). Учащиеся должны знать: что такое модель, формы преставления ин. моделей, что такое: реляционная модель данных, модель знаний, база знаний. Учащиеся должны уметь: Приводить примеры натуральных и ин. моделей, ставить вопросы в моделям и формулировать задачи, проводить выч. эксперимент над мат моделью, описывать объект в табличной форме.