Комплексное использование элементов новых образовательных технологий на уроках информатики

Работа по модернизации содержания учебника для 10-11-х классов выполнена по гранту № Г02-2.1-128 конкурса 2002 г. МО РФ по фундаментальным

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

I.       ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ОБЛАСТИ

Информатика — одна из фундаментальных отраслей научного знания, формирующая системноинформационный подход к анализу окружающего мира, изучающая информационные процессы, методы и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации стремительно развивающаяся и постоянно расширяющаяся область практической деятельности человека, связанная с использованием информационных технологий.

Общеобразовательная область, представляемая в учебном плане школы курсом информатики, может быть рассмотрена в двух аспектах.

Первый аспект — системноинформационная картина мира, общие информационные закономерности строения и функционирования самоуправляемых систем (биологические системы, общество, автоматизированные технические системы). Специфической особенностью этих систем является свойство их целесообразного функционирования, определяемое наличием в них органов, управляющих их поведением на основе получения, преобразования и целенаправленного использования информации.

Указанный аспект рассматриваемой общеобразовательной области — сфера пересечения предметов изучения информатики и кибернетики. Отдельные элементы кибернетического подхода к анализу окружающей действительности могут найти отражение в учебных курсах, изучающих соответствующие системы, — биологии, истории и обществоведения, трудового обучения. Однако ведущая роль здесь принадлежит курсу информатики, одной из мировоззренческих задач которого должно стать формирование целостного представления о мире, об общности информационных основ процессов управления в живой природе, обществе, технике.

Второй аспект данной общеобразовательной области — методы и средства получения, обработки, передачи, хранения и использования информации, решения задач с помощью компьютера и других средств новых информационных технологии. Этот аспект связан, прежде всего, с подготовкой учащихся к практической деятельности, продолжению образования.

Таким образом, совокупный предмет рассматриваемой общеобразовательной области носит комплексный характер. Каждая его часть имеет различный удельный вес в реализации отдельных педагогических функций этой общеобразовательной области.

2.      ЦЕЛИ ИЗУЧЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ОБЛАСТИ

В настоящее время можно выделить тенденцию постепенного размежевания задач формирования компьютерной грамотности и задач изучения основ информатики, причем со временем такая тенденция будет, видимо, нарастать. Надо учитывать, что задачи обучения информатике не ограничиваются только задачами подготовки школьников к практической деятельности, труду. Перед курсом основ информатики, как общеобразовательным учебным предметом, стоит комплекс учебновоспитательных задач, выходящих за рамки прикладных задач формирования компьютерной грамотности. В условиях массового внедрения вычислительной техники в школу и применения компьютеров в обучении всем учебным дисциплинам, начиная с младших классов, умения, составляющие «компьютерную грамотность» школьников, приобретают характер общеучебных и формируются во всех школьных учебных предметах, а не только в курсе информатики. Если цели обучения информатике будут попрежнему связываться только формированием компьютерной грамотности школьников, то уже через несколько лет может встать вопрос о целесообразности изучения основ информатики в школе как самостоятельного учебного предмета.

Формирование нового подхода к пониманию целей обучения информатике связано с выделением общеобразовательных функций курса, его потенциальных возможностей в решении общих задач обучения, воспитания и развития школьников. Основная цель базового изучения основ информатики в школе — обеспечить прочное и сознательное овладение учащимися знаниями о процессах преобразования, передачи и использования информации и на этой основе раскрыть им значение информационных процессов в формировании современной научной картины мира, роль информационной технологии и вычислительной техники в развитии современного общества, привить им навыки сознательного и рационального использования компьютеров в своей учебной, а затем профессиональной деятельности. Педагогические функции образовательной области, связанной с информатикой, определяются спецификой ее вклада в решение основных задач общего образования человека:

1.       Формирование основ научного мировоззрения. В данном случае формирование представлений об информации (информационных процессах) как одного из трех основополагающих понятий: вещества, энергии, информации, на основе которых строится современная научная картина мира; понимание единства информационных принципов строения и функционирования самоуправляемых систем различной природы, роли новых информационных технологий в развитии общества, изменении содержания и характера деятельности человека.

2.       Развитие мышления школьников. В современной психологии отмечается значительное влияние изучения информатики и использования компьютеров и обучении на развитие у школьников теоретического, творческого мышления, а также формирование нового типа мышления, так называемого операционного мышления, направленного на выбор оптимальных решении. В ряде психологических исследований указывается на создание возможностей при использовании компьютеров в учебном процессе эффективного формирования у школьников модульнорефлексивного стиля мышления.

3.       Подготовка школьников к практической деятельности, труду, продолжению образования. Реализация этой задачи связана сейчас с ведущей ролью обучения информатике в формировании компьютерной грамотности и информационной культуры школьников, навыков использования НИТ, важнейших компонентов подготовки к практической деятельности, жизни в информационном обществе. Эти компоненты и связанные с использованием компьютера новые средства и методы познавательной деятельности играют в современных условиях важную роль и в подготовке учащихся к продолжению образования в профессиональной школе.

3.      МЕСТО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ОБЛАСТИ «ИНФОРМАТИКА» В УЧЕБНОМ ПЛАНЕ ШКОЛЫ

Анализ опыта преподавания курса основ информатики и вычислительной техники, новое понимание целей обучения информатике в школе, связанное с углублением представлений об общеобразовательном, мировоззренческом потенциале этого учебного предмета, показывают необходимость выделения нескольких этапов овладения основами информатики и формирования информационной культуры в процессе обучения в школе.

o         Первый этап (I—VI классы) — пропедевтический. На этом этапе происходит первоначальное знакомство школьников с компьютером, формируются элементы информационной культуры в процессе использования учебных игровых программ, простейших компьютерных тренажеров и т. д.

o         Второй этап (VII—IX классы) — базовый курс, 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. Изучение базового курса формирует представления об общности процессов получения, преобразования, передачи и хранения" информации в живой природе, обществе, технике

o         Целесообразность переноса начала систематического изучения информатики в VII—IX классы, помимо необходимости в условиях информатизации школьного образования широкого использования знаний и умений по информатике в других учебных предметах на более ранней ступени, обусловлена также двумя другими факторами.

        Во-первых, положительным опытом обучения информатике детей этого возраста как в нашей стране, так и за рубежом и,

        во-вторых, существенной ролью изучения информатики для развития мышления, формирования научного мировоззрения школьников именно этой возрастной группы.

        Представляется, что содержание базового курса может сочетать в себе все три существующих сейчас основных направления в обучении информатике в школе, отражающих важнейшие аспекты ее общеобразовательной значимости:

        мировоззренческий аспект, связанный с формированием представлений о системноинформационном подходе к анализу окружающего мира, о роли информации в управлении, специфике самоуправляемых систем, общих закономерностях информационных процессов в системах различной природы;

        «пользовательский» аспект, связанный с формированием компьютерной грамотности, подготовкой школьников к практической деятельности в условиях широкого использования информационных технологий;

        алгоритмический (программистский) аспект, связанный в настоящее время уже в большей мере с развитием мышления школьников.

o         Третий этап (X XI классы) — продолжение образования в области информатики как профильного обучения, дифференцированного по объему и содержанию в зависимости от интересов и направленности допрофессиональной подготовки школьников. В частности,

        для школ и классов математического профиля возможно углубленное изучение программирования и методов вычислительной математики,

        для школ естественнонаучного профиля — курс информатики, связанный с применением компьютера для моделирования, обработки данных эксперимента,

        для школ и гимназий гуманитарного профиля — представление о системном подходе в языкознании, литературоведении, истории и т. п.,

        для сельских школ — курс, направленный на формирование умений применять информационную технологию для решения задач организации и экономики сельскохозяйственного производства и т. д.

С учетом такого представления о структуре обучения информатике в средней общеобразовательной школе содержание федерального компонента стандарта школьного образования по информатике будет рассматриваться лишь применительно к базовому курсу.
При этом предусматривается, что в соответствии с базисным учебным планом средней школы, утвержденным Министерством образования РФ, на общеобразовательный курс информатики отводится два учебных часа в неделю (т. е всего 68 час).

4.      ОСНОВНЫЕ СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ БАЗОВОГО КУРСА ИНФОРМАТИКИ

Основные содержательные линии курса охватывают следующие группы вопросов:

        вопросы, связанные с пониманием сущности информационных процессов, информационными основами процессов управления и системах различной природы;

        вопросы, охватывающие представления о передаче информации, канале передачи информации, количестве информации (условно «линия информационных процессов»);

        способы представления информации (условно «линия представления информации»),

        методы и средства формализованного описания действий исполнителя (условно «алгоритмическая линия»);

        вопросы, связанные с выбором исполнителя для решения задачи, анализом его свойств,

        возможностей и эффективности его применения для решения данной задачи (условно назовем эту линию «линией исполнителя»);

        вопросы, связанные с методом формализации, моделированием реальных объектов и явлений для их исследования с помощью ЭВМ, проведением компьютерного эксперимента (условно «линия формализации и моделирования»);

        этапы решения задач на ЭВМ, использование программного обеспечения разного типа для решения задач, представление о современных информационных технологиях, основанных на использовании компьютера (условно «линия информационных технологий»).

5.      СТРУКТУРА СТАНДАРТА

В соответствии с требованиями Закона РФ «Об образовании» в последующих разделах проекта стандарта приводится описание:

o         минимального (базового) содержания образования, которое каждая школа обязана обеспечить учащимся;

o         требований к уровню подготовки учащихся;

o         подходов к оценке достижения школьниками уровня, соответствующего требованиям общеобразовательного стандарта.

Требования к подготовке учащихся должны быть ориентированы на минимальный, но достаточный (с точки зрения функциональной полноты и достижения целей образования) уровень усвоения содержания учебного материала. Вместе с тем, предъявляемый для усвоения школьниками учебный материал шире и глубже по сравнению с минимально необходимым уровнем обязательного усвоения. Между этими двумя уровнями лежит некоторое поле возможностей в учебной деятельности школьников, определяемое их познавательными интересами, способностями и направленностью профессиональной ориентации. Исходя из «Концепции федеральных компонентов государственного образовательного стандарта», утвержденной Коллегией Министерства образования РФ:

o         предлагаемое школой минимальное содержание образовательной области должно включать знания и виды деятельности, образовательная ценность которых общепризнана;

o         обязательный минимум содержания образовательной области должен быть выделен с учетом места и времени, отводимого на его изучение базисным учебным планом, а также реальных возможностей массовой школы по его осуществлению в учебном процессе.

Эти требования особенно актуальны для курса информатики. Специфика информатики как учебного предмета заключается в тесной взаимосвязи и взаимообусловленности содержания и средств обучения. В ряде случаев наличие или отсутствие, а также функциональные возможности средств обучения (компьютер и его программное обеспечение) во многом определяют содержание обучения в этом курсе.
До настоящего времени уровень оснащения отдельных регионов и школ вычислительной техникой существенно различен, как различны и функциональные возможности компьютеров разного типа в школьных кабинетах информатики.
Вместе с тем, федеральный компонент стандарта должен определять единые требования к содержанию образования и уровню подготовки учащихся, инвариантные возможностям отдельных учебных заведений. В условиях далеко не одинакового оснащения школ компьютерами, различных возможностей школы в организации практической деятельности школьников на уроках информатики определение инвариантного базового содержания образования по этому предмету может идти только по пути минимизации требований (по некоторым содержательным линиям курса, связанным с компьютером и его программным обеспечением) как к уровню предъявления учебного материала, так и к уровню подготовки учащихся.
Именно поэтому ряд «пользовательских умений» и навыков, отражающих желательные для сегодняшнего дня требования к подготовке школьников к практической деятельности и продолжению образования (например, умение пользоваться программными оболочками типа «Norton Commander» или программной средой «Windows» для компьютеров типа IBM), вынужденно не включены в содержание федерального компонента стандарта. Они должны стать его неотъемлемой частью (как региональный или школьный компонент) там, где школы оснащены компьютерами этого типа.
Поскольку форма представления базового содержания в стандарте должна не жестко задавать логику и последовательность процесса обучения, а обеспечивать возможность на основе стандарта создавать и использовать различные учебные программы, учебные и методические пособия и т. д., обязательный минимум содержания образовательной области и требования к уровню подготовки учащихся распределены в проекте стандарта по выделенным ранее «содержательным линиям» области.