План:

Базовый курс информатики в среднем звене школы (7-9 классы). Задачи базового курса информатики, обеспечивающего обязательный минимум общеобразовательной подготовки учащихся в области информатики и информационных технологий.

Курс информатики в зарубежной школе (страны СНГ и Западной Европы, США). Основные компоненты содержания базового курса информатики, определяемые требованиями стандарта по этому предмету. Анализ основных существующих программ базового курса:

Непрерывный курс информатики (1 -11 классы) Московского департамента образования (авторы А. Л. Семенов, Н. Д. Угринович);

Курс «Информационная культура» для 1-11 классов (авторы Ю. А.Первин и другие);

Курс информатики для 7-9 классов (А. Г. Гейн, В. Ф. Шолохович и другие);

Базовый курс информатики для 7-9 классов (авторы А. А. Кузнецов и другие);

Базовый курс информатики для 7-9 классов (авторы Н. В.Макаровой и др.)

Обзор учебников по информатике: сравнительный анализ.

Анализ методических пособий по курсу информатики.

Методика и критерий оценки качества школьных учебников по информатике.

Тезисы лекций:

Основной курс информатики и ВТ служит источником тем для углубленной разработки факультативных занятий по предмету. Стандарт общего среднего образования по информатике строится на выделении в курсе информатики трех аспектов:

1. пользовательского, отражающего цели и содержание подготовки учащихся к эффективному использованию возможностей современных персональных компьютеров для удовлетворения информационных потребностей;

2. алгоритмического, отражающего методы и средства формализованного описания действий исполнителя, общезначимые вопросы, связанные с развитием мышления учащихся через обучение программированию;

3. основания информатики, отражающего механизмы информационных процессов, информационные основы процессов управления в системах различной природы, моделирование явлений и процессов на ЭВМ и дающего представление о методах накопления, обработки и передачи информации.

Стандарт определяет нескольких этапов в овладении основами информатики и формировании информационной культуры в процессе обучения в школе.

Первый этап (I - VI классы) - пропедевтический курс ``Информатика". На этом этапе происходит первоначальное знакомство школьников с компьютером, формируются первые элементы информационной культуры в процессе использования учебных игровых программ, простейших компьютерных тренажеров и т. п.

Второй этап (VII-IX классы) - базовый курс ``Информатика и информационные технологии", обеспечивающий обязательный общеобразовательный минимум подготовки школьников по информатике. Он направлен на овладение учащимися методами и средствами информационной технологии решения задач, формирование навыков сознательного и рационального использования компьютера в своей учебной, а затем профессиональной деятельности. Одним из результатов изучения учащимися курса ``Информатика и информационные технологии" является возможность систематического использования методов и средств информационных технологий при изучении всех школьных учебных предметов.

Третий этап (X-XI классы) - предпрофессиональный профильный. Он отражает основной принцип построения старшей ступени полной общей школы - принцип профильной дифференциации и обеспечивает продолжение образования в области информатики как профильного обучения, дифференцированного по объему и содержанию в зависимости от интересов и направленности допрофессиональной подготовки школьников. Образовательный стандарт устанавливает уровень предъявления материала обучаемому, обеспечивающий реализацию задач обучения в максимальном объеме. Комплекс требований к уровню подготовки учащихся отражает многообразие и большую вариативность в подходах и возможностях обучения информатике в средних общеобразовательных учебных заведениях различного типа, устанавливая минимальные требования к подготовке учащихся для каждой компоненты и каждого этапа обучения информатике. На завершающей стадии каждого этапа обучения предлагаются типовые задания на проверку соответствия подготовки учащихся требованиям стандарта.

7. Методика изучения линии информации информационных процессов: представление о сущности информационных процессов, о структуре и основных элементах информационных систем, функциях обратной связи, процессах передачи информации, линиях связи, единицах количества информации.

Независимо от способа получения и хранения информация имеет единые характеристики. Информация наряду с веществом и энергией считается сейчас фундаментальным понятием. В этом смысле информация это структура окружающего нас мира, способная влиять на процессы. Учёные установили, что геометрическая структура обладает возможностью влиять на психику человека, воздействуя на его подсознание.

Свойства информации:

1.Информация может накапливаться.

2.Информация не обладает свойством сохранения.

3.Информация может самоорганизовываться, порождая новую информацию.

Представление о структуре и основных элементах информационных систем

Структура информационного процесса. При переносе информации в виде сигнала от источника к потребителю она проходит последовательно следующие фазы (говорят – фазы обращения), составляющие информационный процесс:

1. Восприятие (если фаза реализуется технической системой) или сбор (если фаза реализуется человеком) – осуществляет отображение источника информации в сигнал. Здесь определяются качественные и количественные характеристики источника, существенные для решения задач потребителя информации, для чего и собирается или воспринимается информация. Совокупность этих характеристик создает образ источника, который фиксируется в виде сигнала на носителе той или иной природы (бумажном, электронном и т. п.).

2. Передача – перенос информации в виде сигнала в пространстве посредством физических сред любой природы. Включается в информационный процесс, если места выполнения других фаз информационного процесса территориально разобщены.

3. Обработка – любое преобразование информации с целью решения определенных функциональных задач (они определяются потребителем информации). Данная фаза может включать хранение информации как перенос ее во времени.

4. Представление (если потребителем информации является человек) или воздействие (если потребителем является техническая система).

В первом случае выполняется подготовка информации к виду, удобному для потребителя (графики, тексты, диаграммы, таблицы и т. д.). Во втором случае вырабатываются управляющие воздействия на технические средства. Этот случай характерен для выпускников специальности "Автоматизация управления технологическими процессами", а потому здесь не рассматривается. Схематично информационный процесс изображен на рисунке:

Прямоугольниками изображены процедуры (фазы), другие фигуры обозначают объекты. Пунктирные прямоугольники показывают, что эти фазы могут отсутствовать. Как видно из рисунка, каждая фаза в общем случае преобразует (или отображает) входной сигнал в выходной. Например, при обработке сигнал S3 преобразуется в сигнал S4. Это делается для удобства проведения следующей процедуры или, в последнем случае, для удобства потребителя.

Представление о функциях обратной связи

Управление - это целенаправленное воздействие управляющего объекта на управляемый для организации его функционирования заданным образом. Оказывается, самые разнообразные процессы управления (в природе, обществе, технических устройствах) происходят сходным образом, основаны на одних и тех же принципах. Любое управляющее воздействие, в какой бы форме оно производилось, можно рассматривать как информацию, передаваемую в форме команд. Как сказано в определении, команды отдаются не случайно, а целенаправленно. Иногда цель достигается после исполнения одной команды, чаще приходится пользоваться последовательностью команд. Вы уже знаете, что такая последовательность называется алгоритмом. Достаточно ли односторонней передачи информации (только от управляющего объекта к управляемому)? Иногда, да. Но чаще желательно (а нередко, и необходимо) иметь возможность реагировать на изменения реальной ситуации, т. е. управляющий объект должен получать информацию от управляемого объекта и, в зависимости от его состояния, так или иначе менять управляющее воздействие. Для передачи информации о состоянии управляемого объекта служит обратная связь. Системы управления, содержащие ветвь обратной связи, называются замкнутыми, а не имеющие ее - разомкнутыми. При отсутствии обратной связи алгоритм управления может содержать только однозначную линейную последовательность команд.

Единицы количества информации

Человек получает информацию из окружающего мира с помощью органов чувств, анализирует ее и выявляет существенные закономерности с помощью мышления, хранит полученную информацию в памяти. Процесс систематического научного познания окружающего мира приводит к накоплению информации в форме знаний (фактов, научных теорий и так далее). Таким образом, с точки зрения процесса познания информация может рассматриваться как знания. Если некоторое сообщение приводит к уменьшению неопределенности наших знаний, то можно говорить, что такое сообщение содержит информацию. Подход к информации как мере уменьшения неопределенности знаний позволяет количественно измерять информацию, что чрезвычайно важно для информатики.

Единицы измерения количества информации

Для количественного выражения любой величины необходимо определить единицу измерения. Так, для измерения длины в качестве единицы выбран метр, для измерения массы - килограмм и так далее. Аналогично, для определения количества информации необходимо ввести единицу измерения. За единицу количества информации принимается такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность в два раза. Такая единица названа «бит». Минимальной единицей измерения количества информации является бит, а следующей по величине единицей является байт, причем 1 байт = 23 бит = 8 бит. Традиционные метрические системы единиц, например Международная система единиц СИ, в качестве множителей кратных единиц используют коэффициент 10n, где n = 3, 6, 9 и так далее, что соответствует десятичным приставкам Кило (103), Мега (106), Гига (109) и так далее. Компьютер оперирует числами не в десятичной, а в двоичной системе счисления, поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2n.

Так, кратные байту единицы измерения количества информации вводятся следующим образом:

1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт;

1 Мбайт = 210 Кбайт = 1024 Кбайт;

1 Гбайт = 210 Мбайт = 1024 Мбайт.

Количество возможных событий и количество информации.

Существует формула, которая связывает между собой количество возможных событий N и количество информации I: N=2I.

По этой формуле можно легко определить количество возможных событий, если известно количество информации. Например, если мы получили 4 бита информации, то количество возможных событий составляло: N = 24= 16.

Наоборот, для определения количества информации, если известно количество событий, необходимо решить показательное уравнение относительно I.

8. Язык как способ представления информации

Язык, стихийно возникшая в человеческом обществе и развивающаяся система дискретных (членораздельных) звуковых знаков предназначенная для целей коммуникации и способная выразить всю совокупность знаний и представлений человека о мире. Будучи в первую очередь средством выражения и сообщения мыслей, самым непосредственным образом связан с мышлением. Не случайно единицы языка (слово, предложение) послужили основой для установления форм мышления (понятия, суждения). Связь языка и мышления трактуется в современной науке по-разному. Наибольшее распространение получила точка зрения, согласно которой мышление человека может совершаться только на базе языка, поскольку само мышление отличается от всех других видов психической деятельности абстрактностью (абстрактными понятиями). Различаются две формы существования язык а соответствующие противопоставлению понятий «язык» и речь. Язык как система имеет характер своеобразного кода; речь является реализацией этого кода. Речь может рассматриваться в статическом аспекте - как текст, и в динамическом аспекте - как речевая деятельность, представляющая собой форму социальной активности человека. язык обладает специальными средствами и механизмами для образования конкретных речевых сообщений. Коммуникативные цели, имеющие универсальный характер, разнородны (сообщение некоторого суждения, запрос о получении информации, побуждение адресата к действию, принятие на себя обязательства и пр осуществляются в форме речи. При участии речи происходит организация труда, а также многих других видов общественной жизни людей.

Двоичная система счисления

В компьютере для представления информации используется двоичное кодирование, так как удалось создать надежно работающие технические устройства, которые могут со стопроцентной надежностью сохранять и распознавать не более двух различных состояний (цифр).

Все виды информации в компьютере кодируются на машинном языке, в виде логических последовательностей нулей и единиц. Информация в компьютере представлена в двоичном коде, алфавит которого состоит из двух цифр (0 и 1).

Системой счисления называется совокупность приемов и правил для наименования и обозначения чисел. Условные знаки, применяемые для обозначения чисел, называются цифрами. Обычно все системы счисления разбивают на два класса: непозиционные и позиционные. Непозиционной называют систему счисления, в которой значение каждой цифры в любом месте последовательности цифр, означающей запись числа, не изменяется.

Исторически первыми системами счисления были именно непозиционные системы. Одним из основных недостатков является трудность записи больших чисел. Запись больших чисел в таких системах либо очень громоздка, либо алфавит системы чрезвычайно велик.

Системы, в которых значение каждой цифры зависит и от места в последовательности цифр при записи числа, носят название позиционных. Позиционной системой счисления является обычная десятичная система счисления. Перевод десятичного числа в двоичный код можно осуществлять путем последовательного деления числа на 2. Остатки (0 или 1), получающиеся на каждом шаге деления, формируют двоичный код преобразуемого числа, начиная с его младшего разряда.

9. Слово «Алгоритм» происходит от algorithmi - латинского написания имени величайшего математика из Хорезма. В дальнейшем алгоритмом стали называть точное предписание, определяющее последовательность действий, обеспечивающую получение требуемого результата из исходных данных. Алгоритм может быть предназначен для выполнения его человеком или автоматическим устройством. Каждый алгоритм создается в расчете на вполне конкретного исполнителя. Те действия, которые может совершать исполнитель, называются его допустимыми действиями. Совокупность допустимых действий образует систему команд исполнителя. Алгоритм должен содержать только те действия, которые допустимы для данного исполнителя.

Свойства алгоритмов

Данное выше определение алгоритма нельзя считать строгим - не вполне ясно, что такое «точное предписание» или «последовательность действий, обеспечивающая получение требуемого результата». Поэтому обычно формулируют несколько общих свойств алгоритмов, позволяющих отличать алгоритмы от других инструкций. Такими свойствами являются:

· Дискретность (прерывность, раздельность) - алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых (или ранее определенных) шагов. Каждое действие, предусмотренное алгоритмом, исполняется только после того, как закончилось исполнение предыдущего.

· Определенность - каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для произвола. Благодаря этому свойству выполнение алгоритма носит механический характер и не требует никаких дополнительных указаний или сведений о решаемой задаче.

· Результативность (конечность) - алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов.

· Массовость - алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, то есть, он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся только исходными данными. При этом исходные данные могут выбираться из некоторой области, которая называется областью применимости алгоритма.

Первое правило – при построении алгоритма прежде всего необходимо задать множество объектов, с которыми будет работать алгоритм. Формализованное (закодированное) представление этих объектов носит название данных. Алгоритм приступает к работе с некоторым набором данных, которые называются входными, и в результате своей работы выдает данные, которые называются выходными. Таким образом, алгоритм преобразует входные данные в выходные.

Второе правило – для работы алгоритма требуется память. В памяти размещаются входные данные, с которыми алгоритм начинает работать, промежуточные данные и выходные данные, которые являются результатом работы алгоритма. Память является дискретной, т. е. состоящей из отдельных ячеек. Поименованная ячейка памяти носит название переменной. В теории алгоритмов размеры памяти не ограничиваются.

Третье правило – дискретность. Алгоритм строится из отдельных шагов (действий, операций, команд). Множество шагов, из которых составлен алгоритм, конечно.

Четвертое правило – детерменированность. После каждого шага необходимо указывать, какой шаг выполняется следующим, либо давать команду остановки.

Пятое правило – сходимость. Алгоритм должен завершать работу после конечного числа шагов. При этом необходимо указать, что считать результатом работы алгоритма.

Итак, алгоритм – неопределяемое понятие теории алгоритмов. Алгоритм каждому определенному набору входных данных ставит в соответствие некоторый набор выходных данных, т. е. вычисляет (реализует) функцию. При рассмотрении конкретных вопросов в теории алгоритмов всегда имеется в виду какая-то конкретная модель алгоритма.

Виды алгоритмов и их реализация

Виды алгоритмов как логико-математических средств отражают указанные компоненты человеческой деятельности и тенденции, а сами алгоритмы в зависимости от цели, начальных условий задачи, путей ее решения, определения действий исполнителя подразделяются следующим образом:

· Механические алгоритмы, или иначе детерминированные, жесткие (например, алгоритм работы машины, двигателя и т. п.);

· Гибкие алгоритмы, например стохастические, т. е. вероятностные и эвристические.

Механический алгоритм задает определенные действия, обозначая их в единственной и достоверной последовательности, обеспечивая тем самым однозначный требуемый или искомый результат, если выполняются те условия процесса, задачи, для которых разработан алгоритм.

· Вероятностный (стохастический) алгоритм дает программу решения задачи несколькими путями или способами, приводящими к вероятному достижению результата.

· Эвристический алгоритм (от греческого слова “эврика”) – это такой алгоритм, в котором достижение конечного результата программы действий однозначно не предопределено, так же как не обозначена вся последовательность действий, не выявлены все действия исполнителя. К эвристическим алгоритмам относят, например, инструкции и предписания. В этих алгоритмах используются универсальные логические процедуры и способы принятия решений, основанные на аналогиях, ассоцияциях, и прошлом опыте решения схожих задач.

· Линейный алгоритм – набор команд (указаний), выполняемых последовательно во времени друг за другом.

· Разветвляющийся алгоритм – алгоритм, содержащий хотя бы одно условие, в результате проверки которого ЭВМ обеспечивает переход на один из двух возможных шагов.

· Циклический алгоритм – алгоритм, предусматривающий многократное повторение одного и того же действия (одних и тех же операций) над новыми исходными данными. К циклическим алгоритмам сводится большинство методов вычислений, перебора вариантов.

Цикл программы – последовательность команд (серия, тело цикла), которая может выполняться многократно (для новых исходных данных) до удовлетворения некоторого условия.

Вспомогательный (подчиненный) алгоритм (процедура) – алгоритм, ранее разработанный и целиком используемый при алгоритмизации конкретной задачи.

Блок-схема алгоритма

Этот способ оказался очень удобным средством изображения алгоритмов и получил широкое распространение в научной и учебной литературе. Структурная (блок-, граф-) схема алгоритма – графическое изображение алгоритма в виде схемы связанных между собой с помощью стрелок (линий перехода) блоков – графических символов, каждый из которых соответствует одному шагу алгоритма. Внутри блока дается описание соответствующего действия. Принцип программирования «сверху вниз» требует, чтобы блок-схема поэтапно конкретизировалась и каждый блок «расписывался» до элементарных операций.

Блок-схемы алгоритмов удобно использовать для объяснения работы уже готового алгоритма, при этом в качестве блоков берутся действительно блоки алгоритма, работа которых не требует пояснений.

Блок «процесс» применяется для обозначения действия или последовательности действий, изменяющих значение, форму представления или размещения данных. Блок «решение» используется для обозначения переходов управления по условию. В каждом блоке «решение» должны быть указаны вопрос, условие или сравнение, которые он определяет.

Блок «модификация» используется для организации циклических конструкций.

Блок «предопределенный процесс» используется для указания обращений к вспомогательным алгоритмам, существующим автономно в виде некоторых самостоятельных модулей, и для обращений к библиотечным подпрограммам.

10. Выделяют два вида компьютерного обеспечения: программное и аппаратное. Программное обеспечение включает в себя системное и прикладное. Системное программное обеспечение предназначено для функционирования самого компьютера как единого целого. Это, в первую очередь, операционная система, а также сервисные программы раз личного назначения - драйверы, утилиты и т. п. В системное программное обеспечение входит сетевой интерфейс, который обеспечивает доступ к данным на сервере. Данные, введенные в компьютер, организованы, как правило, в базу данных, которая, в свою очередь, управляется прикладной программой управления базой данных (СУБД) и может содержать, в частности, истории болезни, рентгеновские снимки в оцифрованном виде, статистическую отчетность по стационару, бухгалтерский учет. Прикладное обеспечение представляет собой программы, для которых, собственно, и предназначен компьютер. Очень важным в последнее время становится использование компьютеров, объединенных в компьютерные сети при помощи специальных кабелей или телефонных каналов. Такие компьютерные сети позволяют очень эффективно производить обмен данными между уда ленными друг от друга компьютерами. В последнее время также получили распространение компьютерные гипертекстовые системы, которые позволяют таким образом организовать информацию, что она становится легко доступной для людей, не являющихся специалистами в компьютерном деле. Такие гипертекстовые системы могут включать в себя как текстовую ин формацию, так и звуковую и графическую, в том числе, движущиеся видеоизображения. Эти же системы, оснащенные подсистемой вопросов и оценки ответов, могут использоваться для целей обучения.

Современный персональный компьютер включает следующие устройства:

· процессор, выполняющий управление компьютером,

· вычисления;

· клавиатуру, позволяющую вводить символы в компьютер;

· монитор (дисплей) для изображения текстовой и графической информации;

· накопители (дисководы) на гибких магнитных дисках, используемые для чтения и записи информации;

· накопитель на жестком магнитном диске (винчестер), предназначенный для записи и чтения информации;

К системному блоку компьютера IBM PC можно подключать раз личные устройства ввода-вывода информации, расширяя тем самым его функциональные возможности. Многие устройства подсоединяются через специальные гнезда (разъемы), находящиеся

обычно на задней стенке системного блока компьютера. Кроме монитора и клавиатуры, такими устройствами являются:

· принтер - для вывода на печать текстовой и графической информации;

· мышь - устройство, облегчающее ввод информации в компьютер;

· джойстик - манипулятор в виде укрепленной на шарнире ручки с кнопкой, употребляется в основном для компьютерных игр;

· плоттер - подключается к компьютеру для вывода рисунков и другой графической информации на бумагу;

· графопостроитель - подключается для вывода чертежей на бумагу;

· сканер устройство для считывания графической и текстовой информации в компьютер. Сканеры могут распознавать шрифты букв, что дает возможность быстро вводить напечатанный (а иногда и рукописный) текст в компьютер;

· стример - устройство для быстрого сохранения всей информации, находящейся на жестком диске. Стример записывает информацию на кассеты с магнитной лентой. Обыкновенная емкость стримера 60 Мбайт;

· етевой адаптер - дает возможность подключать компьютер в локальную сеть. При этом пользователь может получать доступ к данным, находящимся в других компьютерах.

Оперативная память

Объем доступной оперативной памяти - один из важнейших параметров любого компьютера. Оперативная память или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM) представляет собой совокупность микросхем на системной плате, способных накапливать и временно хранить программы и обрабатываемые данные. Эта информация по мере надобности может быстро считываться из оперативной памяти процессором и записываться туда вновь. При отключении питания содержимое оперативной памяти полностью стирается и утрачивается. Поэтому после включения компьютера программы и данные всякий раз необходимо заново загружать в оперативную память из источников долговременного хранения информации. Для долговременного хранения информации чаще всего применяются магнитные и оптические диски или иные накопители цифровой информации. В современных компьютерах применяется главным образом динамическая оперативная память. Она строится на микросхемах, требующих во избежание потерь периодического обновления информации. Этот процесс получил название "регенерация памяти". Он реализуется специальным контроллером, установленным на материнской плате. На периодическую регенерацию данных в микросхемах динамической оперативной памяти расходуется некоторое время. Попытка прочитать информацию из памяти до момента завершения цикла регенерации приводит к появлению ошибок. Поэтому сбои в памяти нередко оказываются одной из распространенных проблем в работе недорогих персональных компьютеров "желтой" или "черной" сборки, даже если в них используются совершенно исправные микросхемы динамической оперативной памяти. Обьем любой компьютерной памяти, в том числе и оперативной памяти, измеряется в килобайтах и мегабайтах. Наименьшей единицей измерения информационной емкости и наименьшей единицей деления памяти компьютера является байт. Собственно байт - это, в свою очередь, совокупность восьми мельчайших единиц информации, которые называют битами. Разница между простейшими стационарными двоичными состояниями, например, "включено"/"выключено" или между 0 и 1 составляет всего один бит. Байтовая (или 8 - битовая) структура измерения выбрана из - за двоичной организации вычислительной техники. Для передачи или сохранения одного любого символа - буквы, цифры или знака - требуется минимум один байт. 1 килобайт равен 1024 байтам, 1 мегабайт - 1024 килобайтам, 1 гигабайт 1024 мегабайтам.

11. Компьютерное моделирование является одним из эффективных методов изучения сложных систем. Часто компьютерные модели проще и удобнее исследовать, они позволяют проводить вычислительные эксперименты, реальная постановка которых затруднена или может дать непредсказуемый результат. Логичность и формализованность компьютерных моделей позволяет выявить основные факторы, определяющие свойства изучаемых объектов, исследовать отклик физической системы на изменения ее параметров и начальных условий. Компьютерное моделирование требует абстрагирования от конкретной природы явлений, построения сначала качественной, а затем и количественной модели. За этим следует проведение серии вычислительных экспериментов на компьютере, интерпретация результатов, сопоставление результатов моделирования с поведением исследуемого объекта, последующее уточнение модели и т. д.

К основным этапам компьютерного моделирования относятся:

· Постановка задачи, определение объекта моделирования;

· Разработка концептуальной модели, выявление основных элементов системы и элементарных актов взаимодействия;

· Формализация, то есть переход к математической модели; создание алгоритма и написание программы;

· Планирование и проведение компьютерных экспериментов;

· Анализ и интерпретация результатов.

Различают аналитическое и имитационное моделирование. Аналитическими называются модели реального объекта, использующие алгебраические, дифференциальные и другие уравнения, а также предусматривающие осуществление однозначной вычислительной процедуры, приводящей к их точному решению. Имитационными называются математические модели, воспроизводящие алгоритм функционирования исследуемой системы путем последовательного выполнения большого количества элементарных операций.

Место курса «Компьютерное моделирование» в системе подготовки учителя информатики

Данный курс может стать важнейшей связующей частью между различными видами подготовки учителя информатики и выполнять такие функции:

· Способствовать осознанию методологии моделирования в целом как одной из ведущих в познании окружающего мира;

· Развивать междисциплинарную, интегративную связь, по отношению к математической, естественнонаучной и узкоспециальной подготовке в области информатики;

· Способствовать развитию и углублению навыков в области программирования и использования ЭВМ;

· Содействовать" наведения мостов" между специальной подготовкой в области информатики и профессионально-педагогической подготовкой.

Во вводной части курса рассматриваются общие понятия моделирования, классификация разновидностей абстрактного моделирования - вербального, информационного, математического, роль компьютеров в их реализации. Обсуждаются некоторые технологические вопросы компьютерного моделирования - организация диалогового интерфейса в моделирующих программах, приемы научной графики для отображения результатов моделирования с максимальной наглядностью, этапы компьютерного математического моделирования. Обсуждаются также различные подходы к классификации математических моделей. Основной блок составляют модели, предметные области которых - физика, экология, процессы массового обслуживания; включены и другие прикладные задачи. Стремясь придать курсу интегративный, междисциплинарный характер, авторы сознательно ограничиваются таким подходом. Это позволяет частично преодолеть некоторую схоластичность, традиционно присущую математическому образованию, показать в работе ряд математических конструкций и возможностей компьютеров в решении прикладных задач. Значительную роль в курсе играет лабораторно-практическая часть - самостоятельная разработка, отладка, тестирование и пробное использование нескольких моделирующих программ. Оставляя за студентами свободу выбора средств, мы ориентируем их на структурный либо объектно-ориентированный подход к программированию. Наконец, в курсе выделяется та часть, которая может быть в дальнейшем спецкурсом в школах с углубленным изучением предметов физико-математического цикла и информатики. В 2005 г. опубликовано соответствующее пособие методического характера, адресованное учителям математики и информатики, а также студентам. Общий объем курса в учебном плане подготовки бакалавра образования по профилю " информатика" - порядка 100 часов аудиторных занятий (обычно 1/4 часть времени отводится на лекции, остальное - лабораторно-практические занятия, в основном за компьютером). " Компьютерное моделирование" (которому, в частности, предшествует стандартный курс численных методов) практически завершает физико-математическое и общенаучное образование студентов. К концу курса в значительной мере достигается овладение студентами общей методикой работы с компьютерной (чаще всего математической) моделью, приобретаются практические навыки постановки вычислительного эксперимента и работы со специальной литературой.

13. Технология - это комплекс научных и инженерных знаний, реализованных в приемах труда, наборах материальных, технических, энергетических, трудовых факторов производства, способах их соединения для создания продукта или услуги, отвечающих определенным требованиям.. Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, информационная технология - комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Сами информационные технологии требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Информационная технология формирует передний край научно – технического прогресса, создает информационный фундамент развития науки и всех остальных технологий. Информатизация общества - это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также на базе разнообразных средств информационного обмена. Информатизация общества обеспечивает:

Активное использование постоянно расширяющегося интеллектуального потенциала общества, сконцентрированного в печатном фонде, и научной, производственной и других видах деятельности его членов,

Интеграцию информационных технологий с научными, производственными, инициирующую развитие всех сфер общественного производства, интеллектуализацию трудовой деятельности;

Высокий уровень информационного обслуживания, доступность любого члена общества к источникам достоверной информации, визуализацию представляемой информации, существенность используемых данных.

Использование информационных технологий в процессе обучения

Информатизация образования, как процесс интеллектуализации деятельности обучающего и обучаемого, развивающийся, но основе реализации возможностей средств новых информационных технологий, поддерживает интеграционные тенденции процесса познания закономерностей предметных областей и окружающей среды (социальной, экологической, информационной и др.), сочетая их с преимуществами индивидуализации и дифференциации обучения, обеспечивая том самым синергизм педагогического воздействия.

Важную роль играют НИТ, позволяющие осуществить на практике реальную интеграцию учебных предметов и уже давно всем хорошо известную идею межпредметных связей на уровне методов исследования. В настоящее время существует множество вариантов программ по любому из предметов естественнонаучного цикла. Все они имеют свои достоинства и недостатки. В современных условиях требуется подготовить школьника к быстрому восприятию и обработке поступающей информации, успешно ее отображать и использовать. Конечным результатом внедрения информационных технологий в процесс обучения химии, является овладение учащимися компьютером в качестве средства познания процессов и явлений, происходящих в природе и используемых в практической деятельности.

Педагогическая целесообразность использования компьютера в учебном процессе определяется педагогическими целями, достижение которых возможно только с помощью компьютера, т. е. благодаря его возможностям. Использование информационных технологий является наиболее актуальной проблемой в естественнонаучном образовании. Многие школы уже имеют более или менее современный компьютерный класс, а некоторые даже подключились к всемирной компьютерной сети Интернет, популярность которой среди преподавателей во всем мире постоянно растет. В странах всего мира распространяется интерес к возможностям программно-педагогических средств и сети Интернет в обучении. Процесс вхождения школы в мировое образовательное пространство требует совершенствования, а также серьёзной переориентации компьютерно - информационной составляющей. Всё большее использование компьютеров позволяет автоматизировать, а тем самым упростить ту сложную процедуру, которую используют и учителя при создании методических пособий, тем самым представление различного рода «электронных учебников», методических пособий на компьютере имеет ряд преимуществ. В развитии общества значительную роль играют коммуникационные факторы. Использование новых образовательных технологий открывает реальные возможности для построения образовательной системы, основанной на принципах открытого информационного пространства. Наиболее перспективной технологией в открытой системе образования является технология дистанционного обучения.

Система образования и новые информационные и коммуникационные технологии

Применение информационных технологий и коммуникационных технологий в высшем образовании традиционно сводится к двум основным направлениям. Первое состоит в использовании возможностей этих технологий для увеличения доступности образования, что осуществляется путём включения в систему образования тех лиц, для которых иной способ может быть вообще недоступен. Необходимо сказать, что такая дистанционная форма обучения встречает множество возражений. Её противники справедливо отмечают, что будущие студенты лишены всего того, что требуется для получения подлинно качественного образования: работа в лабораториях, доступ к научным библиотекам, общение с преподавателями и другими студентами на семинарах и в неофициальной обстановке.

Второе направление предполагает использование информационных технологий для изменения того, чему учить и как учить, т. е. содержания и способов обучения в рамках традиционной очной формы. Но здесь возникает весьма щепетильная проблема, связанная с тем, что внедрение передовых технологий часто создаёт дополнительные преимущества наиболее успевающим, активным и способным клиентам, не влияя на уровень подготовки основной массы. В сложившейся структуре встаёт вопрос о доступности и качестве образования. Переход к реальной информатизации общего образования возможен на основе единой образовательной информационной среды, формируемой всеми участниками информационного процесса. Создание такой среды может начаться со школьной Internet-библиотеки с наглядным и доступным для учащихся структурированным предоставлением информации.

Другая трудность, которую нельзя оставить без внимания, это увеличение ответственности самого обучаемого за результаты обучения в ситуации, когда ему предоставляется множество возможностей выбора между различными формами обучения, лавина нужной и посторонней информации и посторонней информации в условиях дефицита времени. В этих условиях педагоги должны помочь обучаемым в правильной организации их учебной деятельности с учётом их индивидуальных особенностей и возможностей.

Согласно этим целям, содержание курса школьной информатики должно отражать все аспекты предметной области науки, в частности:

Мировоззренческий аспект, связанный с формированием системно-информационного подхода к анализу окружающего мира, роли информации в управлении, общих закономерностях информационных процессов;

Пользовательский аспект, связанный с практической подготовкой учащихся в сфере использования новых информационных технологий;

Алгоритмический аспект, связанный с развитием процедурного мышления школьников.

Все эти три аспекта отражены в данной программе в следующих содержательных линиях:

5. Новые информационные технологии обработки информации.

Эти линии носят сквозной характер, т.е. изучаются на всех этапах курса (со 2 по 11 класс). Материал курса делится на три уровня, учитывающих возраст учащихся и их подготовку:

1 уровень: начальный (пропедевтический) – 2-6 класс;

2 уровень: базовый – 7-9 класс;

3 уровень: профильный – 10-11 класс.

Курс рассчитан на преподавание в объеме 68 годовых часов (2 недельных часа), которые вводятся в учебный план за счет школьного компонента. Содержание курса требует обязательного наличия компьютерной техники.

Программа курса для 2-9 классов полностью соответствует обязательному минимуму содержания образования (уровень А), а в старших классах планируется углубленное изучение по профилям для подготовки школьников к профессиональной деятельности.

При составлении программы были использованы программы курса «Информатика в играх и задачах» (Горячев А.В., Школа 2100), базового курса «Информатика» Семакина И., Шеина Т., а также планирование по учебникам под редакцией профессора Макаровой Н.В. Учебные пособия этих авторов рекомендуется использовать при изучении данного курса.

Начальный (пропедевтический) уровень

1. Информация. Информационные процессы. Языки представления информации.

1) Информация и ее роль в жизни человека. Информационные процессы. Способы представления информации. Кодирование информации. Язык передачи информации. Виды информационных процессов.

Учащиеся должны знать:

Какую роль играет информация в жизни человека;

Понятие «кодирование» информации;

Виды информационных процессов;

Приводить примеры различных видов информации;

Кодировать символьную информацию средствами какого-либо алфавита;

Определять вид информационного процесса, происходящего в конкретной ситуации.

2. Информационное моделирование.

1) Объекты: признаки, состав, сравнение, классификация. Информационные модели объектов. Графические информационные модели. Множества. Пересечение, объединение, вложенность множеств.

Учащиеся должны знать:

Понятия «существенный признак», «классификация» и уметь их объяснять;

Некоторые виды графических моделей: графы, деревья, множества;

Определять существенные признаки предмета;

Описывать состав предмета (в т.ч. в виде схемы);

Определять признак, по которому проведена классификация;

Выполнять классификацию предметов по заданному существенному признаку;

Определять и описывать простые случаи взаимного расположения множеств.

2) Основные понятия логики. Высказывание. Истинность и ложность высказывания. Логические операции отрицания, конъюнкции, дизъюнкции. Методы решения логических задач (табличный, метод кругов Эйлера).

Учащиеся должны знать:

Понятия «высказывания», «истинное высказывание», «ложное высказывание»;

Действие логических операций «неверно, что», «и», «или»;

Методы решения логических задач (табличный, кругов Эйлера);

Определять истинность и ложность высказывания;

Приводить примеры истинных и ложных высказываний;

Решать задачи методом таблиц и кругов Эйлера;

Строить выигрышную стратегию в играх типа «Цепочка».

3. Алгоритмизация и программирование.

1) Понятие алгоритма. Исполнители алгоритмов. Система команд исполнителя. Линейные, разветвляющие и циклические алгоритмы. Вспомогательные алгоритмы (процедуры).

Учащиеся должны знать:

Понятия «алгоритм», «исполнитель алгоритма», «программа»;

Виды алгоритмов;

Основные команды исполнителя Черепашка (язык ЛОГО);

Определять вид готового алгоритма;

Находить ошибки в алгоритме решения задачи;

Определять тип алгоритмической структуры, необходимой для решения несложной задачи;

Составлять алгоритм, используя СКИ учебного исполнителя.

2) Координаты клетки. Числовая ось, отрицательные числа. Координатная плоскость. Координаты точки. Алгоритмы с использованием координат.

Учащиеся должны знать:

Понятия «координаты клетки», «координаты точки»;

Правило определения и записи координат клетки на шахматной доске, точки на координатной плоскости;

Определять координаты заданных клеток, точек;

Отмечать клетки, точки с заданными координатами;

Использовать команды учебных исполнителей для работы с координатами.

2) Симметричные фигуры. Ось симметрии. Симметричные точки на координатной плоскости. Правила построения симметричных фигур. Лабиринты. Правило выхода из лабиринта.

Учащиеся должны знать:

Понятия «симметричная фигура», «ось симметрии»;

Определять, является ли фигура симметричной;

Достраивать фигуру до симметричной, используя данную ось симметрии;

Строить фигуру, симметричную данной относительно данной оси симметрии;

Находить выход из лабиринта.

4. Компьютер как средство обработки информации.

1) Краткая история вычислительной техники. Состав персонального компьютера. Освоение клавиатуры компьютера. Представление информации в компьютере.

Учащиеся должны знать:

Какими средствами вычислительной техники пользовались люди до появления компьютеров;

Название и назначение основных частей персонального компьютера;

Назначение основных клавиш на клавиатуре;

Способ представления информации в компьютере;

Пользоваться клавиатурой компьютера для работы с экранным меню, ввода текстовой информации;

Пользоваться мышью.

2) Хранение информации. Диски и файлы. Имя файла, типы файлов. Файловая система. Дерево диска. Действия с файлами в оболочках операционных систем.

Учащиеся должны знать:

Основные виды носителей для хранения информации;

Понятия «файл», «каталог», «папка», «дерево диска»;

Правила написания имен файлов (в ОС MS-DOS);

Основные типы расширений имен файлов;

Определять правильность имени файла, тип файла по его расширению;

Находить нужные файлы или папки на диске, запускать или просматривать их;

Создавать каталоги, копировать, переименовывать и удалять файлы с помощью программ-оболочек (типа Norton Commander).

1) Обработка текстовой информации на компьютере. Текстовые редакторы. Набор, редактирование, сохранение и распечатка текста. Десятипальцевый слепой метод письма.

Учащиеся должны знать:

Назначение текстового редактора и сферы его применения;

Возможности простых текстовых редакторов: Микрон, Блокнот;

Понятия «редактирование текста», «фрагмент текста»;

Набирать текст в текстовом редакторе, пользуясь десятипальцевым методом письма;

Редактировать набранный текст;

Сохранять текст на диске;

Распечатывать текст из файла на принтере.

2) Обработка графической информации на компьютере. Графические редакторы. Построение изображений с помощью инструментов графического редактора. Создание графических моделей в ГР.

Учащиеся должны знать:

Назначение графического редактора и сферы его применения;

Возможности простых графических редакторов: Художник, Paint;

Понятия «панель инструментов», «палитра»;

Создавать рисунок в графическом редакторе, используя основные инструменты;

Редактировать рисунок;

Сохранять рисунок на диске.

3) Передача информации в компьютерных сетях. Электронная почта. Глобальная сеть Интернет. Гипертексты, переход по гиперссылкам. Адресация в Интернет.

Учащиеся должны знать:

Возможности компьютерных сетей;

Понятия «электронное письмо», «электронная почта», «гиперссылка»;

Правила работы с браузером Internet Explorer;

Находить нужные странички в Интернете по заданному адресу;

Пользоваться электронным почтовым ящиком в Интернете для передачи текстовых файлов и писем с вложениями (графическими файлами).

Базовый уровень

1. Информация. Информационные процессы. Языки представления информации.

1) Информация и ее виды. Действия с информацией. Информационные процессы. Язык как средство представления информации. Измерение информации: содержательный и алфавитный подходы. Единицы измерения информации.

Учащиеся должны знать:

Что такое информационные процессы;

Какие существуют носители информации;

Функции языка как способа представления информации; что такое естественный и формальный языки;

Как определяется единица измерения информации – бит при алфавитном и содержательном подходе;

Что такое байт, килобайт, мегабайт, гигабайт;

В каких единицах измеряется скорость передачи информации;

Приводить примеры информации информационных процессов из области человеческой деятельности, живой природы и техники;

Приводить примеры сообщений, несущих 1 бит информации;

Измерять информационный объем текста;

Пересчитывать количество информации в различных единицах.

2) Предыстория информатики. История чисел и систем счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Двоичная арифметика.

Учащиеся должны знать:

Основные открытия в области хранения, передачи и обработки информации;

Что такое система счисления, в чем различие между позиционными и непозиционными системами счисления;

Переводить целые числа из десятичной системы счисления в другие системы и обратно;

Выполнять арифметические действия над числами в двоичной системе счисления.

2. Информационное моделирование.

1) Понятие объекта, модели объекта. Материальные и информационные модели. Системные модели. Формы представления информационных моделей. Адекватность модели. Словесные, графические, табличные и математические модели. Компьютерное моделирование.

Учащиеся должны знать:

Понятия «модель», «информационная модель», «система», «адекватность модели»;

Формы представления информационных моделей;

Приводить примеры материальных и информационных моделей;

Проводить системный анализ объекта с целью построения его информационной модели;

В несложных случаях формализовать «плохо поставленную» задачу и построить модель для ее решения;

Проводить компьютерный эксперимент над несложной моделью;

Ориентироваться в таблично-организованной информации.

3. Алгоритмизация и программирование.

1) Кибернетика – модели управления. Процессы управления. Обратная связь. Формальный исполнитель. Понятие алгоритма и его свойства. Виды алгоритмов. Алгоритмы работы с величинами.

Учащиеся должны знать:

Что такое кибернетика, предмет и задачи этой науки;

Сущность кибернетической схемы управления обратной связью;

Что такое алгоритм управления;

В чем состоят основные свойства алгоритма;

Способы записи алгоритмов: словесный, блок-схема;

Виды алгоритмов;

При анализе простых ситуаций управления определять механизм прямой и обратной связи;

Пользоваться языком блок-схем, понимать описания алгоритмов на формальном алгоритмическом языке.

2) Языки программирования высокого уровня: их классификация, понятие о синтаксисе и семантике. Введение в язык программирования Паскаль.

Учащиеся должны знать:

Назначение языков программирования;

Правила представления данных на языке программирования Паскаль;

Правила записи основных операторов: ввода, вывода, присваивания, цикла, ветвления;

Правила записи программы;

Работать в среде Турбо-Паскаль;

Составлять несложные программы решения вычислительных задач;

Программировать диалог;

Осуществлять отладку и тестирование программы.

4. Компьютер как средство обработки информации.

1) История развития ЭВМ. Виды современных компьютеров. Архитектура персонального компьютера. Принципы организации внутренней и внешней памяти. Магистрально-модульный принцип построения компьютера. Понятие о программном управлении компьютером. Язык машинных команд.

Учащиеся должны знать:

Правила техники безопасности работы на компьютере;

Состав основных устройств компьютера, их назначение и информационное взаимодействие;

Основные характеристики компьютера в целом и его узлов;

Структуру внутренней памяти компьютера;

Типы и свойства устройств внешней памяти;

Сущность программного управления работой компьютера;

Включать и выключать компьютер;

Пользоваться клавиатурой и мышью.

2) Элементы формальной и математической логики. Логические основы работы компьютера. Логические элементы.

Учащиеся должны знать:

Что называется «высказыванием»;

Что такое логические операции, как они выполняются;

Что такое «логический элемент»;

Определять истинность высказываний;

Записывать логические выражения с использованием логических операций инверсии, конъюнкции, дизъюнкции, импликации;

Составлять схему по логическому выражению;

Строить таблицу истинности для логического выражения или схемы.

3) Виды программного обеспечения. Системное ПО. Операционные системы: организация диалога с пользователем, файловая система, управление устройствами.

Учащиеся должны знать:

Назначение программного обеспечения и его состав;

Принципы организации информации на дисках: что такое файл, каталог, файловая структура;

Виды и возможности операционных систем;

Ориентироваться в интерфейсе ОС Windows’95;

Выполнять основные операции с дисками, папками, файлами: форматирование, проверку на наличие ошибок, поиск, копирование, перемещение, удаление, переименование;

Работать с сервисными программами: архиваторами; антивирусными программами.

5. Информационные технологии обработки информации.

1) Тексты в компьютерной памяти: кодирование символов, текстовые файлы. Работа с магнитными дисками и принтерами. Текстовые редакторы и принципы работы с ними.

Учащиеся должны знать:

Способы представления символьной информации в памяти компьютера;

Виды программ для обработки текстов и назначение текстовых процессоров;

Основные режимы работы текстового процессора;

Набирать и редактировать текст в текстовом редакторе Word;

Выполнять форматирование текста, применять элементы оформления;

Сохранять текст на диске, загружать его с диска, выводить на печать.

2) Компьютерная графика: области применения, технические средства, принципы кодирования изображения. Графические редакторы и принципы работы с ними. Редактор презентаций.

Учащиеся должны знать:

Способы представления изображений в памяти компьютера; понятие о пикселе, растре, кодировке цвета, видеопамяти;

Какие существуют области применения компьютерной графики;

Компьютерные средства обработки графики;

Назначение графических редакторов и их возможности;

Назначение основных компонентов среды графического редактора: рабочего поля, меню инструментов; графических примитивов, палитры и пр.;

Принципы работы редактора слайд-фильмов (презентаций);

Строить несложные изображения с помощью графических редакторов Paint, CorelDraw;

Сохранять рисунки на диске, загружать с диска, выводить на печать;

Создавать презентацию, используя вставку текстов, рисунков, встроенную анимацию; демонстрировать готовую презентацию.

3) Базы данных: основные понятия, типы данных. Системы управления базами данных и принципы работы с ними. Просмотр, редактирование, поиск в БД. Проектирование БД.

Учащиеся должны знать:

Что такое база данных, СУБД, информационная система;

Что такое реляционная БД, ее элементы (поля, записи, ключи); типы и форматы полей;

Структуру команд поиска и сортировки информации в базах данных;

Открывать готовую базу данных СУБД Access;

Организовывать поиск информации в БД;

Редактировать содержимое полей БД;

Сортировать записи БД;

Добавлять и удалять записи в БД;

Проектировать собственную БД.

4) Табличные расчеты и электронные таблицы. Принципы работы с электронными таблицами. Моделирование и решение задач в электронных таблицах.

Учащиеся должны знать:

Что такое электронная таблица и табличный процессор;

Основные информационные единицы электронной таблицы: ячейки, строки, столбцы, блоки и способы их идентификации;

Какие типы данных заносятся в электронную таблицу; как табличный процессор работает с формулами;

Основные функции (математические, статистические), используемые при записи формул в ЭТ;

Графические возможности табличного процессора;

Использовать табличный процессор Excel для решения несложных задач;

Заполнять таблицу данными и формулами;

Редактировать и форматировать ячейки таблицы;

Выполнять операции с фрагментами ЭТ;

Получать диаграммы средствами табличного процессора.

5) Компьютерные сети: виды, структура, принципы функционирования, технические устройства. Виды телеобработки: электронная почта, телеконференция, «всемирная паутина». Этика поведения в компьютерной сети. Методы защиты информации. Правовая охрана программ и данных.

Учащиеся должны знать:

Что такое компьютерная сеть, различие между локальными и глобальными сетями;

Назначение основных технических и программных средств функционирования сетей: каналов связи, модемов, серверов, протоколов;

Назначение основных видов услуг глобальных сетей;

Что такое Интернет, какие возможности предоставляет пользователю «всемирная паутина»;

Этику поведения в компьютерной сети; методы защиты своих данных;

Осуществлять обмен информацией в локальной сети компьютерного класса;

Использовать браузер Internet Explorer поиска страниц по их адресам;

Осуществлять поиск информации в одной из поисковых систем по ключевой фразе;

Пользоваться почтовой программой Outlook Express для отправки и получения писем.

ПРОФИЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ

1. Математическое моделирование и программирование:

Математическое моделирование в электронных таблицах;

Основы объектно-ориентированного программирования на языке Visual Basic;

Проектирование в среде Auto Cad;

Работа в среде Math Cad;

Обработка изображений в редакторе Photo Shop;

Основы языка разметки гипертекста HTML.

2. Компьютерная графика и дизайн:

Графические информационные модели;

Деловая графика в электронных таблицах;

Обработка изображений в редакторах Corel Draw, Photo Shop;

Компьютерные презентации;

Система верстки Microsoft Publisher;

Создание объемных изображений, работа в 3D-studio;

Дизайн Web-сайтов, работа с Front Page.

3. Компьютерное делопроизводство, экономика и бухгалтерия:

Технология обработки текстовой информации, текстовый процессор Word;

Правила оформления деловых бумаг, шаблоны;

Ведение баз данных в СУБД Access;

Выполнение расчетов в ЭТ Excel;

Планирование событий в Microsoft Outlook;

Ведение бухучета на компьютере; 1С-бухгалтерия;

Поиск информации в Интернет, ведение деловой переписки по электронной почте.

Тематическое планирование

по информатике для 2-го класса

Тема Часы1. Вводные уроки. 8 ч.1) ТБ в кабинете информатики. Информатика, информация. Виды информации, информационные процессы. 2) Прием и передача информации. 3) Язык передачи информации. Кодирование информации.2. Знакомство с компьютером.10 ч.1) Путешествие в музей вычислительной техники (история ЭВМ).

2) Портрет персонального компьютера (устройство ПК).

3) Освоение клавиатуры компьютера. Работа с экранным меню, курсором.

4) Компьютер и счет.

5) Компьютер и грамотность.3. Объекты. Классификация.14 ч.1) Признаки предметов.

2) Описание, состав предметов.

3) Сравнение предметов.

4) Действия предметов.

5) Классификация предметов.

6) Упорядочение предметов.4. Алгоритмизация.20 ч.1) Последовательность событий. Цепочки действий. Понятие алгоритма, исполнителя.

2) Линейные алгоритмы. Блок-схемы. Исполнитель алгоритмов - Робот.

3) Алгоритмы с вопросами.

4) Алгоритмы с повторениями.

5. Координаты.7 ч.1) Координатная сетка.

2) Алгоритмы с использованием координат.6. Симметрия, лабиринты.6 ч1) Симметрия.

2) Лабиринты.6. Резерв, повторение.3 ч.ВСЕГО:68 ч.

Тематическое планирование

по информатике для 3-го класса

ТемаЧасы1. Вводный урок. Правила поведения в кабинете ВТ. Взаимосвязь и назначение основных частей ПК (повторение).

2 ч.2. Объекты. Модели. Сортировка и поиск.6 ч.1) Понятие объекта. Модели объекта.

2) Упорядочение предметов. Словари, каталоги.

3) Адреса и поиск.

4) Схема состава.3. Множества.10 ч.1) Понятие множества, элементы множества.

2) Сравнение множеств, отображение множеств.

3) Вложенность множеств.

4) Пересечение множеств.

5) Объединение множеств.

6) Слова-кванторы.4. Логика.14 ч.1) Понятия "истина", "ложь".

2) Отрицание.

3) Логические операции "и", "или".

4) Графы, деревья.

5) Комбинаторика.

5. Алгоритмизация.20 ч.1) Понятие алгоритма, исполнителя (повторение). Система команд исполнителя.

2) Линейные алгоритмы. Работа с исполнителем "Машинист".

3) Разветвляющиеся алгоритмы. Исполнитель "Монах".

4) Циклические алгоритмы.

5) Задачи на переливание. Исполнитель "Переливашка".

6) Алгоритмический практикум. Работа с исполнителем "Кенгуренок" (пошаговое выполнение, программы, процедуры).6. Координаты.8 ч1) Координаты клетки (повторение).

2) Числовая ось, отрицательные числа.

3) Координатная плоскость. Алгоритмы с координатами.7. Закономерности.5 ч.1) Аналогия.

2) Закономерность.

3) Выигрышная стратегия.8. Повторение, резерв.3 ч.ВСЕГО:68 ч.

Тематическое планирование

по информатике для 5-го класса

ТемаЧасы

Информация. Виды информации. Языки, кодирование информации.

1) Вводный урок. Техника безопасности.

1 ч.2) Информация. Способы представления информации. Информационные объекты в жизни человека. Информационные модели.

2 ч.3) Информационные процессы. Динамические модели.2 ч.4) Языки представления информации. Кодирование информации.3 ч.5) Компьютер – универсальная машина для обработки информации. Состав ПК, клавиатура ПК.

Диски и файлы.

1) Хранение информации. Диски и файлы. Имя файла.

2) Файловая система, дерево диска.

3) Работа с файлами в оболочке Norton Commander.

Обработка текстовой информации

1) Программы-редакторы. Текстовый редактор "Микрон". Курсор в "Микроне". Назначение клавиш.

2 ч.2) Исправление ошибок в текстах. Клавиши редактирования.3 ч.3) Правила оформления текстов. 2 ч.4) Освоение десятипальцевого метода печати текста. Работа с клавиатурными тренажерами.

10 ч.4) Копирование в ТР "Микрон".2 ч.5) Форматирование абзацев.3 ч.2) Текстовые файлы в "Микроне". Чтение и запись.2 ч.3) Обобщающая работа (визитка, выпуск газеты).2 ч.

Передача информации в компьютерных сетях

1) Электронная почта. Пересылка текстовых файлов.

3 ч.2) Сайты в Интернете: поиск по адресу, переход по ссылке.3 ч.

Обработка графической информации в графическом редакторе.

1) Основные инструменты ГР "Художник".

2 ч.2) Копирование элементов рисунка. 2 ч.3) Решение логических задач в ГР.2 ч.

Множества. Логика.

1) Суждения, умозаключения. Решение задач методом таблиц.

3 ч.2) Множества (повторение). Решение задач методом кругов Эйлера.3 ч2) Решение различных логических задач.2 ч.

5 ч. ВСЕГО68 часов

Тематическое планирование

по информатике для 6-го класса

ТемаЧасы

Вводный урок. Техника безопасности в компьютерном классе.

Алгоритмы, исполнители.

1) Понятие алгоритма. Исполнители алгоритмов.

1 ч.2) Виды алгоритмов. Формы записи алгоритмов.3 ч.

Исполнитель Черепашка. Язык программирования Лого.

1) Команды движения и поворота.

2 ч. 2) Работа с цветом и пером.2 ч.3) Процедуры.4 ч.4) Команда "повтори".2 ч.5) Построение правильных многоугольников.3 ч.6) Окружности и дуги.3 ч. 7) Процедуры с параметром.4 ч.8) Работа с формами. Элементы мультипликации.4 ч.9) Координатное поле Черепашки. Перемещение по коорд. пл-ти.3 ч.10) Команда вывода на экран.2 ч.11) Вычисления значений арифметических выражений.1 ч.12 Команда "пусть". Вычислительные задачи.3 ч. 13) Команда "ждисписок". Составление диалоговых программ.4 ч.14) Логические выражения.2 ч.15) Команда выбора.5 ч.16) Рекурсивные процедуры.3 ч.

Обработка информации с помощью стандартных приложений Windows.

1) Работа с окнами. Пиктограммы, меню "Пуск".

3 ч. 2) Вычисления на калькуляторе. Текстовый редактор "Блокнот".3 ч.3) Основные инструменты ГР "Paint".4 ч.4) Передача писем с вложениями по электронной почте.2 ч.

Обзорное повторение по материалу учебного года, резерв.

4 ч.ВСЕГО68 часов

Тематическое планирование

по информатике для 7-го класса

ТемаЧасы

Человек и информация

1) Виды информации. Информационные процессы. Кодирование информации.

3 ч. 2) Измерение информации.4 ч.3) История информатики.2 ч.4) Системы счисления.6 ч.5) Информация и кибернетика. Черные ящики.2 ч.

Устройство компьютера

1) Архитектура персонального компьютера. ТБ при работе с компьютером.

2 ч.2) Принципы организации внутренней и внешней памяти.2 ч.3) Программное обеспечение компьютера. Системное ПО. Действия с файлами в ОС Windows.

5 ч.4) Работа с сервисными программами: архивация данных, антивирусная защита.

Текстовая информация и компьютер

1) Кодирование текстовой информации.

2 ч.2) Обработка информации в текстовом редакторе Word.8 ч.

Графическая информация и компьютер

1) Компьютерная графика: области применения, технические средства. Принципы кодирования изображения.

2 ч.2) Работа с ГР Paint.4 ч.3) Редактор презентаций Power Point.6 ч.

Передача информации в компьютерных сетях.

1) Аппаратное и программное обеспечение компьютерных сетей.

2 ч.2) Поиск информации в сети Интернет. Работа с Internet Explorer. 3 ч.2) Электронная почта: почтовые серверы, регистрация почтового ящика. Настройка и использование почтовой программы. Этика компьютерного общения.

4 ч.4) Способы защиты информации, антивирусная профилактика. 2 ч.

Обзорное повторение по материалу учебного года, резерв.

5 ч.ВСЕГО68 часов

Тематическое планирование

по информатике для 8-го класса

(учебник: Информатика, базовый курс, И. Семакин и др.)

Модели и таблицы

1) Что такое модель. Виды моделей. Понятие об информационной модели, информационной структуре.1 ч.

2 ч.2) Табличные модели. Реляционные базы данных.2 ч.3) СУБД. Знакомство с СУБД Access.2 ч.4) Организация поиска данных в БД с помощью логических выражений.

4 ч.5) Сортировка, удаление и добавление записей.2 ч.6) Проектирование и создание БД.3 ч.

Табличные вычисления на компьютере

1) Что такое электронная таблица. Принципы работы табличного процессора.

2 ч.2) Заполнение и оформление таблицы в Excel.2 ч.3) Работа с формулами. Сортировка данных.3 ч.4) Графическая обработка данных.3 ч.5) Математическое моделирование и решение задач в ЭТ.4 ч.

Информация и управление

1) Кибернетика – модели управления. Принципы обратной связи. Автоматизированные системы управления.

2 ч.2) Управление формальным исполнителем. Понятие алгоритма. Свойства алгоритма. Виды алгоритмов. Учебные исполнители.

Введение в программирование

1) Языки и системы программирования.

1 ч.2) Алгоритмы работы с величинами. Типы величин. Структура программы на языке Turbo Pascal.

3 ч.3) Команды присваивания, ввода и вывода данных. Арифметические выражения. Линейные вычислительные алгоритмы.

6 ч.4) Алгоритмы с ветвящейся структурой. Программирование ветвлений в Паскале.

7 ч.5) Виды циклов. Программирование циклов со счетчиком.8 ч.

Обзорное повторение по материалу учебного года, резерв.

5 ч.ВСЕГО68 часов

Тематическое планирование

по информатике для 9-го класса

(учебник: Информатика, базовый курс, И. Семакин и др.)

ТемаЧасыВводный урок. Техника безопасности при работе с компьютером.

Введение в программирование

1) О языках программирования и трансляторах.

2) Типы данных в Паскале. Структура программы и основные операторы (повторение).1 ч.

4 ч.3) Виды циклов. Программирование циклов с условием.8 ч.4) Массивы. Описание, заполнение, вывод на экран.4 ч.4) Решение задач с использованием массивов: замена элементов, поиск элементов, подсчет кол-ва элементов по условию, минимальный (максимальный) элемент.

8 ч.5) Процедуры и функции в Паскале.6 ч.5) Математическое моделирование и решение прикладных задач на Паскале.

Искусственный интеллект и базы знаний

1) Системы искусственного интеллекта.

1 ч.2) Базы знаний. Язык логического программирования Пролог.4 ч.

Как работает компьютер

1) Двоичная система счисления и двоичная арифметика.

4 ч.2) Структура памяти компьютера и представление чисел. 2 ч.3) Введение в формальную логику. Логические основы работы компьютера.

7 ч.3) Язык машинных команд.2 ч.4) Устройство и работа процессора.2 ч.5) История ЭВМ.1 ч.

Обзорное повторение по материалу учебного года, резерв.

5 ч.ВСЕГО 68 часов

Программа школьного курса «ИНФОРМАТИКА» 2-9 класс

Понравилось? Отблагодарите, пожалуйста, нас! Для Вас это бесплатно, а нам - большая помощь! Добавьте наш сайт в свою социальную сеть:

Учебник «Информатика. 5-6 класс. Начальный курс» является частью нового учебно-методического комплекта для средней школы. Цель учебника - дать учащимся начальные знания и области информатики, обучить их работе на компьютере и системной среде Windows, текстовом редакторе Блокнот и графическом редакторе Paint, а также в среде программирования ЛогоМиры.
Курс рассчитан на детей 9-12 лет и ориентирован не только на освоение технологий работы в различных средах, но и на развитие алгоритмического мышления и творческого потенциала ребенка. С этой целью в основной части учебника представлено множество практических заданий, а в приложении помешены упражнения для самостоятельной работы.
Учебник может быть использован как для работы в классе, так и для самостоятельных внешкольных занятий.

Человек и компьютер.
Человек способен получать информацию из окружающего мира при помощи органов чувств в виде звуков, зрительных образов, запахов. Он может передавать информацию голосом, жестами, с помощью записей и рисунков. Человек научился накапливать информацию и хранить ее не только в своей памяти, но и в блокнотах, книгах, на аудио- и видеокассетах и других носителях. И, наконец, способность человека обрабатывать информацию - понимать ее и делать выводы - отличает его от всех других живых существ на Земле.

Создавая компьютер, человек хотел получить помощника, умеющего работать с информацией.
На рисунке 1.1 вы видите основные устройства, из которых состоит компьютер: системный блок, клавиатуру, мышь и монитор. Каждое из них предназначено для работы с информацией.

Оглавление
Введение
Раздел 1. Учимся работать на компьютере
§1.1. Человек и компьютер
§1.2. Рабочий стол в реальном и виртуальном мире
§1.3. Компьютерная помощница - мышь
§1.4. Меню: возможность выбора
§1.5. Начните работу с нажатия кнопки Пуск
§1.6. Окно в компьютерный мир
§1.7. Клавиатура - инструмент писателя
§1.8. Набор и редактирование текста
§1.9. Что скрывается в строке меню
§1.10. Действия с фрагментом текста
§1.11. Калькулятор - помощник математиков
§1.12. Один помощник - хорошо, а два - лучше
Контрольные вопросы
Контрольные задания
Раздел 2. Компьютерная графика
§2.1. Инструменты для рисования
§2.2. Компьютерная графика
§2.3. Создание компьютерного рисунка
§2.4. Настройка инструментов
§2.5. Редактирование компьютерного рисунка
§2.6. Фрагмент рисунка
§2.7. Сборка рисунка из деталей
§2.8. Как сохранить созданный рисунок
§2.9. Как открыть рисунок, сохраненный на диске
§2.10. Построения с помощью клавиши Shift
§2.11. Эллипс и окружность
§2.12. Что такое пиксель
§2.13. Что такое пиктограмма
§2.14. Алгоритмы в нашей жизни
§2.15. Откуда произошло слово «алгоритм»
§2.16. Компьютерная среда и алгоритмы
§2.17. Какие бывают алгоритмы
§2.18. Действия с фрагментом рисунка
§2.19. Повторяющиеся действия в алгоритмах
§2.20. Повторяющиеся элементы вокруг нас
§2.21. Конструирование из мозаики
§2.22. Меню готовых форм
§2.23. Конструирование из кубиков
§2.24. Моделирование окружающего мира
§2.25. Учебные модели
Контрольные вопросы
Раздел 3. Среда программирования ЛогоМиры
§3.1. Знакомство со средой ЛогоМиры
§3.2. Пробы пера
§3.3. Первые итоги
§3.4. Черепашка меняет облик
§3.5. Учим Черепашку двигаться
§3.6. Весь мир - театр
§3.7. Микромир наполняется обитателями
§3.8. Черепашка идет по компасу
§3.9. Движение усложняется
§3.10. Первая анимация
§3.11. Что можно моделировать в ЛогоМирах
§3.12. Черепашка-ученица
§3.13. Как оформить программу
§3.14. Нужен ли вечный двигатель
§3.15. Что показывают датчики
§3.16. Для чего Черепашке датчики
§3.17. Учимся командовать «с умом»
§3.18. Приборная панель
§3.19. Случай - душа игры
§3.20. Мы расстаемся, чтобы встретиться вновь
Контрольные вопросы
Приложение. Задания для самостоятельной работы
Задания к разделу 1
Задания к разделу 2
Задания к разделу 3
Рекомендации учителю.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Информатика, 5-6 класс, Начальный курс, Макарова Н.В., 2005 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

А.М. Губарь

НАЧАЛЬНЫЙ КУРС ИНФОРМАТИКИ

Конспект лекций

Москва Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана

УДК 681.3.06 ББК 32.81

Рецензенты: Г.И. Ревунков, А.И. Титков

Губарь А.М.

Г93 Начальныйкурсинформатики: конспектлекций / А.М. Губарь: в 4 ч. – ч. 1. – М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. – 86, с. : ил.

Рассмотрено содержание информатики и определено ее место в ряду других научных дисциплин. Конкретизированы свойства информации, изучены различные подходы к измерению ее количества. Исследована связь энтропии с информацией, установлено различие между терминами «информация» и «данные», обсуждены различные типы данных. Изучены различные системы счисления, их взаимосвязь и способы перевода чисел из одной системы счисления в другую. Проанализированы машинные коды чисел. Приведены способы размещения чисел в разрядной сетке компьютера и основные методы выполнения арифметических операций. Изучены основные понятия алгебры логики. В качестве примеров использования этого математического аппарата рассмотрены логические элементы, реализующие булевы функции, а также приведены функциональные схемы некоторых блоков компьютера.

Для студентов младших курсов факультета ИУ.

УДК 681.3.06 ББК 32.81

МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемое вниманию читателя учебное пособие написано в соответствии с программой дисциплины «Информатика и введение в специальность», которая преподается студентам первого курса на кафедре «Компьютерные системы и сети» МГТУ имени Н.Э. Баумана. Информатика как предмет входит в естественнонаучный цикл дисциплин российской высшей школы и является базовым компонентом федерального государственного образовательного стандарта учебных планов подготовки дипломированных специалистов по направлению «Информатика и вычислительная техника».

В настоящее время преподавание информатики в средней школе проводится с разной степенью детализации изучения отдельных разделов. Наряду с различной квалификацией учителей и разнородным оснащением кабинетов информатики это приводит к тому, что первокурсники технических вузов по-разному подготовлены к обучению в таком вузе, хотя практически все они имеют дома персональные компьютеры. Разумеется, при написании учебного пособия было учтено данное обстоятельство, поэтому каждая новая тема излагается по принципу «от простого к сложному», с подробным объяснением основных понятий и многочисленными примерами. Вместе с тем автор надеется, что эта работа не покажется искушенному читателю слишком простой, и он найдет в ней довольно много интересной для себя информации.

Во введении проанализирован предмет информатики и определено ее место в ряду других научных дисциплин.

Первая глава посвящена рассмотрению основного понятия информатики, а именно информации. В ней конкретизированы ее свойства, изучены различные подходы к измерению количества информации. Здесь же введено понятие энтропии и исследована ее связь с информацией. Наконец, установлено различие между терминами «информация» и «данные», которые в обиходе мы привыкли считать синонимами, и рассмотрены различные типы данных.

Во второй главе изучены системы счисления, их взаимосвязь и способы перевода чисел из одной системы счисления в другую. Рассмотрены машинные коды чисел, применяемые для представления последних и реализации арифметических действий в ком-

пьютере. Приведены способы размещения чисел в разрядной сетке компьютера, а также основные методы выполнения арифметических операций.

В третьей главе изучены основные понятия алгебры логики. В качестве примеров использования этого математического аппарата рассмотрены логические элементы, реализующие булевы функции, а также приведены функциональные схемы некоторых блоков компьютера.

В конце каждой главы предлагаются контрольные вопросы, правильные и уверенные ответы на которые позволят читателю убедиться в том, что он твердо усвоил основное содержание соответствующего раздела. Автор также надеется, что этому будет способствовать и словарь основных терминов, приведенный в конце учебного пособия.

и устройства машинного хранения информации, а также системы, функционирование которых основано на использовании больших информационных хранилищ. Особое внимание будет уделено проблемам передачи информации, а также информационным сетям, их типам и функционированию вычислительных сетей. Будут проанализированы основные подходы к защите информации и особенности систем ее защиты.

ВВЕДЕНИЕ

Термин «информатика » (informatique) возник во Франции в конце 60-х годов ХХ в. путем слияния двух слов: информация (information) и автоматика (automatique) и подразумевает компьютерную обработку информации. В США и англоязычных странах для обозначения области информационной деятельности с помощью человеко-машинных систем переработки информации несколько ранее был принят термин «вычислительная наука» (computer science). В нашей стране под информатикой первоначально понималась лишь «научная дисциплина, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также закономерности всех процессов научной коммуникации – от неформальных процессов обмена научной информацией при непосредственном устном и письменном общении ученых и специалистов до формальных процессов обмена посредством научной литературы» (Словарь по кибернетике, 1979 г.).

В некотором смысле предшественницей информатики можно считать кибернетику – науку об управлении, получении, преобразовании и передаче информации в кибернетических системах, под которыми понимают системы любой природы: административные, биологические, социальные, технические и др. Можно точно указать время появления нового научного направления в современном понимании – в 1948 г. вышла сразу же ставшая научным бестселлером книга американского математика Норберта Винера «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине». В ней речь идет о возможности создания общей теории управления, а проблемы управления и связи для различных систем рассмотрены с единых позиций.

«Кибернетика» – слово греческого происхождения и может быть переведено как «искусство управления». Однако этот термин в научном смысле впервые использовал еще в первой половине XIX века французский физик А. Ампер, разрабатывая единую систему классификации всех наук. Он обозначил этим словом тогда еще не существовавшую гипотетическую науку управления людьми и обществом, которая, по его мнению, обязательно должна была появиться.

Необходимо отметить, что развитие кибернетики в нашей стране искусственно тормозилось почти все 50-е годы ХХ в. На-

пример, первое издание упомянутой книги Винера на русском языке появилось только в 1958 г., а в философском словаре 1959 г. издания кибернетика все еще определялась как «буржуазная лженаука». Это замедлило развитие вычислительной техники в СССР, хотя именно в те же годы у нас были реализованы передовые по тем временам проекты создания вычислительных машин под руководством С.А. Лебедева.

Возникновение кибернетики совпало по времени с построением электронных цифровых вычислительных машин первого поколения, благодаря которым стало возможным решение очень сложных вычислительных задач. Универсальность компьютерных вычислений позволяла надеяться на открытие универсальных схем управления, но этого в полной мере не произошло. Тем не менее, полученные при кибернетическом подходе знания о разнообразных системах управления, общие принципы их функционирования, которые частично удалось при этом выявить, оказались весьма продуктивными. Идеи кибернетики оказались плодотворными для биологии, химии и многих других наук. Во многом благодаря кибернетике возникла структурная лингвистика с разделением последней на математическую и прикладную лингвистику.

Следует выделить такое направление, как техническая кибернетика, в состав которой входит теория автоматического управления – теоретический фундамент автоматики. Исследовательская и практическая работа в этом направлении позволила получить важнейшие результаты, без которых в современном обществе был бы невозможен технический прогресс. Сегодня кибернетику можно рассматривать как прикладную информатику при создании различных автоматических и автоматизированных систем управления, от управления автономным объектом до мощных систем управления отраслями промышленности, коллективами людей и т. д. Таким образом, источниками современной информатики, прежде всего, являются документалистика, изучающая и оптимизирующая документы и документальные системы, и кибернетика.

Становление информатики совпало по времени с бурным развитием вычислительной техники, с появлением все более мощных и совершенных электронных вычислительных машин, а затем и персональных компьютеров. Современный компьютер – мощный инструмент обработки разнородной информации, а информация, в свою очередь, является главным объектом изучения информатики. Отсюда понятно положительное влияние постоянного быстрого совершенствования вычислительных средств на темпы развития

современной информатики и на ее содержание. С другой стороны, достижения информатики благотворно воздействуют на прогресс в области вычислительной техники.

Информатику в самом общем виде можно определить как науку о способах обработки информации с помощью компьютеров для использования последней в различных сферах человеческой деятельности. Под обработкой информации понимается ее сбор, хранение, поиск, преобразование, передача и выдача. К настоящему времени в информатике выделились следующие составные части.

Теоретическая информатика с использованием математических методов изучает структуру и общие свойства информации и протекания информационных процессов. Она включает в себя такие дисциплины, как математическая логика, вычислительные методы, моделирование, теория автоматов, теория алгоритмов, теория информации и ее кодирования и передачи, теория формальных грамматик и языков, исследование операций, искусственный интеллект. Последний из указанных разделов занимается компьютерной лингвистикой, машинным переводом, распознаванием образов, моделированием рассуждений, созданием экспертных систем и находится на стыке с психологией, физиологией, лингвистикой и другими науками.

Технические и программные средства информатизации позво-

ляют воплотить теоретические достижения информатики на прикладном уровне. К ним относятся вычислительные устройства, вычислительные системы, а также системы обработки и передачи данных. В программном обеспечении выделяют системные, сетевые, универсальные и профессионально ориентированные средства с пакетами прикладных программ.

Информационные технологии и системы в рамках рассматри-

ваемой классификации являются достаточно универсальными. Они занимаются решением вопросов анализа и оптимизации информационных потоков в различных системах, реализацией принципов структурирования, хранения и поиска информации. К ним относятся информационно-справочные, информационно-поиско- вые системы, а также глобальные системы хранения и поиска информации, включая интернет.

Наконец, следует назвать социальную информатику , которая сравнительно недавно стала выделяться в отдельный раздел информатики. Она занимается изучением информационных ресурсов

как факторов социально-экономического и культурного развития современного информационного общества.

Из рассмотрения содержания информатики становится ясно, что она представляет собой очень широкую область научных знаний и расположена на пересечении нескольких фундаментальных

и прикладных дисциплин. Она связана:

с математикой – через математическую логику, дискретную математику, теорию алгоритмов, математическое моделирование;

с физикой, химией, биологией, электроникой, радиотехникой – через разработку аппаратных средств информатизации;

с кибернетикой – через теорию информации и теорию управления;

с лингвистикой – через теорию формальных языков и знаковых систем;

с философией и психологией – через теорию познания.

Важная роль информатики заключается в том, что она, по существу, является научным фундаментом процесса информатизации современного общества. Потребность в ней как образовательной дисциплине заключается в социальном заказе на подготовку специалистов с новым мировоззрением. Оно основано на понимании роли информации, знании новейших и перспективных информационных и вычислительных технологий, систем и сетей.

В предлагаемом курсе будут рассмотрены основные темы, характеризующие содержание информатики.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ

1.1. Понятие информации, ее свойства

Со словом «информация» каждый из нас встречается очень часто. Человек живет среди себе подобных, окружающий мир является для нас постоянным источником разных сведений, которые мы получаем при общении с другими людьми, с животными, от различных приборов, предметов, из книг и газет, наблюдая происходящие явления и процессы и т. д. При этом восприятие осуществляется с помощью пяти известных органов чувств: зрение, слух, вкус, обоняние, осязание; главными в данном процессе являются глаза – свыше 80 % информации поступает человеку через них.

Что же такое информация? Ведь есть люди, которых мы никогда не встретим, страны, в которых никогда не побываем, книги, которые никогда не будут прочитаны нами. А это все – потенциальные источники информации. Следовательно, информация существует не сама по себе, а становится для нас таковой только после того, как мы получим ее.

Термин «информация» происходит от латинского слова «informatio», что означает осведомление, сообщение, сведения о ком или о чем-либо. Можно сказать, чтоинформация – это сведения или знания, которыми живые существа или приборы обмениваются в процессе своего функционирования . При этом необходимо учитывать важный аспект, связанный с получением информации: воспринимая ее, мы тем самым узнаем что-то новое о конкретной предметной области, другими словами, уменьшаем степень неполноты наших знаний.

Информация принадлежит к исходным, неопределяемым понятиям науки. Точно так же, например, в планиметрии не определяются такие базовые понятия, как точка, прямая и плоскость. Являясь отражением процессов реального мира, сущность информации раскрывается в связи с действиями, в которых она принимает самое непосредственное участие: передача, прием, хранение, преобразование, выдача. В рамках нашего рассмотрения мы остановим-

ся на такой формулировке: информация – получаемые сведения об объектах и явлениях, которые уменьшают степень неполноты знаний о них.