ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ

Основы информатики и вычислительной техники (ОИВТ)

Основы информатики и вычислительной техники (ОИВТ), уч предмет, введенный в ср у ч заведения Рос Федерации с 1985/86 у ч г. Предусматривает изучение законов и методов сбора, передачи и обработки информации с помощью электронной вычислит техники Цель обучения ОИВТ - формирование "компьютерной грамотности" (см Компьютеризация обучения) и воспитание информац культуры учащихся Осн акцент делается на формирование у учащихся навыков пользования компьютерами

Введению ОИВТ в ст классы ср общеобразоват школы предшествовала многолетняя эксперим работа по изучению элементов информатики и использованию ЭВМ в ср уч заведениях Нач этапом внедрения элементов информатики в ср звено образования в Рос Федерации было организованное в кон 50-х гг обучение программированию в условиях матем специализации в школах и классах с углубленным изучением математики В этот период обучение программированию носило проф характер Содержание спец уч курсов предусматривало изучение конкретного языка программирования, освоение приемов программирования и особенностей работы и устройства электронной вычислит техники С развитием вычислит техники и средств программирования совершенствовалось и содержание уч предмета, получившего назв "Программирование и вычислит математика" Наблюдался переход от программирования в кодах машин и содержательных обозначениях к программированию на алгоритмич языках Наиб применение в практике обучения получили такие языки, как алгол-60, фортран, алмир и др Переход к изучению программирования на языках высокого уровня, рассмотрение доступных школьникам задач обработки информации позволили усилить общеобразоват значимость обучения Это послужило основой для разработки в сер 70-х гг содержания факультативных курсов по программированию в ср общеобразоват школе Изучение программирования в классах с углубленным изучением математики, в уч -производств центрах, на факультативных занятиях в школах выявило, какие элементы информатики целесоо. бразно вводить в ср общеобразоват школу

Разрабатывалась концепция информатизации образования, в частности определявшая содержание обучения основам информатики в системе ср образования Эволюция этого содержания в определенной степени соответствует поэтапному формированию самой концепции информатизации. Выделяются три этапа.

Первый этап связан с обобщением междунар. опыта обучения учащихся компьютерам в 60-х гг. ("Обучение компьютерам. Краткое руководство для учителей ср. школ". Междунар. федерация по обработке информации ИФИП - "Computer education for teachers in secon-dary schools: an outline guide", 1971). Были сформулированы осн. концептуальные положения, даны рекомендации и предложения по разработке содержания шк. обучения.

Предусматривалось изучение собственно компьютеров и нек-рых данных об их роли в разл. областях науки, техники и культуры. Рассматривались вопросы организации, представления и обработки информации, алгоритмы и средства их описания. В качестве средства программирования использовались как языки-ассемблеры, так и языки высокого уровня. Одним из осн. показателей достижения междунар. стандарта обучения программированию было применение алгоритмич. языков высокого уровня (фортран, алгол, бейсик, ПЛ-1, кобол и др.).

Второй этап связан с анализом состояния и перспектив обучения основам информатики в отеч. школе. В кн. "Школьная информатика (концепция, состояние, перспективы)" А. П. Ершова, Г. А. Звенигородского, Ю. А. Первина (1979) впервые использовался термин "школьная информатика" как "ветвь информатики, занимающаяся исследованием и разработкой программного, технического, уч.-метод, и организац. обеспечения применения ЭВМ в шк. уч. процессе". Обсуждались подходы к преподаванию программирования, требования к языку нач. обучения, этапы внедрения шк. курса информатики. Обосновав общеобразоват. значение курса информатики и место его в ср. школе, эта книга в значит, степени предопределила введение в ср. общеобразоват. школу нового уч. предмета ОИВХ. По существу, было предложено и содержание нового курса. Единственно приемлемым для общеобразоват. школы предполагалось "обучение на базе специально созданного языка, отражающего все основные концепции совр. программирования". Приведена система осн. понятий и представлений, к-рые должны быть отражены в конструкции уч. языка программирования и стать основой для построения метод, схемы курса. В рамках общеобразоват. курса информатики рекомендовалось рассмотреть след, элементы: программа, предписание, система предписаний, память, процедура, переменное поле, имя, условное предписание, цикл, внутр. имя (параметр), функция, данные, структуры данных. Вместе с языком нач. обучения предполагалось использование соответствующей системы программирования.

Концепция информатизации образования (3-й этап) опубликована в журн. "Информатика и образование" (1988, № 6; 1990, № 1). В ней отмечено, что содержанием образования в области информатики должны стать "не конкретные знания, умения и навыки, а развитые человеческие способности к расширению и совершенствованию этих знаний, умений и навыков". Курс информатики рассматривается в перспективе высокой результативности новых информац. технологий (НИХ) в обучении. Предмет ОИВТ. целесообразно перенести из ст. классов в неполную ср. школу. Выделены такие элементы компьютерной грамотности, как: представление о роли и месте НИХ в обществе; умение работать с компьютером в операционной среде (редактор текстов, база данных, графич. редактор, электронные таблицы); знание структуры и возможностей вычислит, систем и средств передачи информации; знание осн. понятий алгоритмизации и программирования; понятие о матем. моделировании. Одной из составляющих компьютерной грамотности названо элементарное программирование.

Введение в школе ОИВХ в 1-й пол. 90-х гг. обеспечено программой и пробными уч. и метод, пособиями. Значит, часть 2-годичного курса посвящена изучению алгоритмич. языка (т. н. уч. алгоритмич. язык) и элементарных приёмов программирования с его использованием. Алгоритмич. язык выполняет две функции: позволяет стандартизировать, придать единую форму всем рассматриваемым в курсе алгоритмам, что важно для формирования алгоритмич. культуры школьников; обеспечивает пропедевтическое изучение языков программирования. Кроме того, в условиях, когда мн. школы ещё не располагают ЭВМ, алгоритмич. язык является оптим. языком, ориентированным на использование команд человеком. В вводной части курса даётся представление об информации и её обработке, а также рассматриваются нач. сведения об ЭВМ. Перед изучением алгоритмич. языка вводится понятие алгоритма, рассматриваются свойства алгоритмов, способы их описания, примеры алгоритмов и их исполнителей (человек, ЭВМ и др.). Система команд языка, его понятия и конструкции рассматриваются в след. последовательности: простые и составные команды, условия и команды повторения и ветвления, вспомогат. алгоритмы, составные условия, таблицы величин. Программа представлена двумя блоками (1-9-е кл. и 2-10-11-е кл.). В первом блоке изучение алгоритмич. языка завершается и закрепляется разделом, посвящённым построению алгоритмов для решения задач из курсов математики, физики и химии; во втором - рассматриваются принципы устройства и работы ЭВМ; предполагается знакомство учащихся с программированием. Предусмотрено сопоставление алгоритмич. языка и языка программирования. Приводятся такие сведения о языке, как алфавит языка, представление данных, переменные, осн. команды (ввод, вывод, присваивание, управление исполнением программы), подпрограммы и стандартные функции языка; даётся представление о программном обеспечении ЭВМ, о роли ЭВМ в совр. обществе и перспективах развития вычислит, техники. В первом пробном уч. пособии для ср. уч. заведений "Основы информатики и вычислительной техники", под ред. А. П. Ершова и В. М. Монахова (ч. 1-2, 1985-86), программный материал неск. конкретизирован, незначительно изменены порядок изложения и степень детализации отд. вопросов. Осн. средством программирования выступает некий уч. алгоритмич. язык. Дополнительно к командам, отмеченным в программе, рассмотрены команды для работы с графич. информацией. Для их реализации даётся представление об исполнителе, к-рый может двигаться и рисовать на плоскости. В первой части пособия приводятся сведения о микрокалькуляторе и примеры работы с ним, во второй - учащиеся знакомятся с языками программирования рапира и бейсик. Сведения об этих языках весьма лаконичны.

С учётом опыта работы с пробными уч. пособиями был разработан пробный учебник "Основы информатики и вычислительной техники" (1988) А. П. Ершова, А. Г. Кушниренко, Г. В. Лебедева и др. Авторы неск. видоизменили шк. алгоритмич. язык, в основном сохраняя преемственность с предыдущим пособием, но пытались сделать материал более доступным для школьников. Этот учебник, переработанный и переизданный в 1990, по существу, стал альтернативным пособием по ОИВХ для ср. школы. В нём шк. алгоритмич. язык дополнен средствами ввода и вывода информации; в систему языка включены команды исполнителей Робот и Чертёжник; значит, внимание уделено применению ЭВМ: информац. моделям, уч. информац. системам и пр.

Алгоритмич. язык, используемый в пособиях, ориентирован на т. н. безмашинный вариант курса ОИВХ. Для его машинной поддержки был разработан Е-практикум и создана система программирования КуМир (Комплект учебных миров), в к-рую могут быть подключены разл. исполнители (Робот, Чертёжник, Вездеход, Строитель и др.).

В 1986 объявлен конкурс на создание учебника по курсу ОИВХ. Была предложена и конкурсная программа, в к-рой содержание обучения ориентировано на активную практич. работу старшеклассников с компьютерами. Предполагалось применение программных пед. средств в уч. процессе. В конкурсной программе (объём 102 уч. ч) фиксировалась номенклатура обязательных тем и, указывалась их последовательность. Вместе с тем авторам учебников предоставлялась возможность изменения содержания каждой темы в зависимости от особенностей принятой ими методики изложения материала. Осн. темы курса: введение; первонач. знакомство с ЭВМ; основы алгоритмизации; основы вычислит, техники; основы программирования, решение задач на ЭВМ, ЭВМ в обществе В каждой теме указывались требования к знаниям и умениям учащихся, ориентирующие авторов в степени детализации изучаемых вопросов В программе приводился примерный состав программного обеспечения курса Для записи алгоритмов был рекомендован уч алгоритмич язык Дальнейший выбор конкретного языка программирования осуществлялся по усмотрению авторов учебников По итогам конкурса школам было рекомендовано еще одно альтернативное уч пособие по ОИВТ - "Основы информатики и вычислит техники Пробный учебник для 10-11-х кл ср школы" (1989) В А Каймина и др Пытаясь соблюдать преемственность с ранее действующими пособиями, авторы использовали для описания алгоритмов язык, близкий к учебному алгоритмическому, значит внимание уделили проверке правильности алгоритмов и программ Во вводной части курса актуализируется овладение техникой доказат рассуждений, рассматриваются элементы матем логики На первом этапе знакомства с ЭВМ наряду с устройствами и правилами работы учащимся сообщаются сведения о базах данных, базах знаний и элементах языка пролог После работы с алгоритмами с использованием алгоритмич языка учащимся предлагается изучить язык программирования бейсик Осуществляется систематич сопоставление алгоритма (описанного на алгоритмич языке) с программой (на языке бейсик) В пособии специально выделен раздел (глава) "Основания информатики", в к-ром обсуждаются вопросы анализа выполнения и доказательства правильности алгоритма, моделирования на ЭВМ, постановки вычислит эксперимента, применения языка пролог для решения информац -логич задач и др

Для машинной поддержки курса ОИВТ авторами разработано программное обеспечение

В 1991 по рекомендации Мин-ва образования Рос Федерации издан учебник по ОИВТ для 10-11-х кл А Г Гейна и др В качестве средства для описания алгоритмов в нем используется алгоритмич язык, несколько отличающийся от применявшегося в предшествовавших пособиях он менее формализован, вводится постепенно путем рассмотрения определенной системы команд ряда исполнителей (напр, Вычислитель, Чертежник) Простейшие команды постепенно дополняются командами ветвления, цикла и вызова вспомогат алгоритма По ходу изложения материала вместе с описаниями алгоритмов с использованием команд исполнителей приводятся и программы на бейсике При рассмотрении табличного способа организации данных (массивов) появляется еще один исполнитель - Робот-манипулятор (или Робот) После изучения команд исполнителей и применения их к описанию алгоритмов решения разнообразных задач начинается систематич рассмотрение команд языка программирования бейсик и составление на нем программ

Для активизации самостоят работы учащихся и усиления практич направленности курса в учебнике даются описания 20 лабораторных работ, где рассматриваются решение задач планирования, "криминалистич " задача, уч редактор текстов, уч электронная таблица, задачи шифровки и дешифровки, программирование на уч - ЭВМ "Кроха" Авторами учебника разработано необходимое программное обеспечение для машинной поддержки курса

В практике преподавания ОИВТ определилась тенденция изучения курса не только на старшей, но и на средней ступени школы Так, для этой группы учащихся разработано пособие "Элект-ронно-вычислит техника" (1988) Я А Ваграменко и др Традиционно в нем даются общие сведения об ЭВМ Более детально излагаются вопросы представления и обработки информации Отд глава посвящена описанию внеш устройств ЭВМ Учащиеся получают представление об алгоритмах и средствах их описания Используются схемы, словесно-пошаговое описание алгоритмов, приводятся примеры несложных программ на языках бейсик и паскаль В пособии предусмотрено знакомство учащихся с вычислит системой, организацией файлов, языком заданий операц системы, текстовыми редакторами, подготовкой документации и графиков на ЭВМ В заключит части пособия излагаются вопросы применения вычислит техники на произ-ве (автоматизи-ров системы управления произ-вом, программное управление оборудованием, системы автоматизиров проектирования), организации работы вычислит центра

По осн темам курса предусмотрено выполнение ряда практич работ ознакомление с процессом заряда и разряда конденсатора, демонстрация действия транзисторного ключа, работа с пультовой пишущей машинкой, реализация игры Баше, освоение текстового редактора и др

Широкое распространение получило обучение элементам информатики мл школьников, напр система "Роботлан-дия", ориентированная на учащихся 3- 5-х кл и рассчитанная на 2 года (А А Дуванов, Ю А Первин, Я H Зайдель-ман, Э H Ермаков, 1988) Осн направления курса- науч -теоретич, практич, программистское, исследовательское В качестве средства программирования используются языки таракан, корректор и др Школьники работают с гибкой системой исполнителей Предусматривается возможность дальнейшего перехода к одной из уч языковых систем программирования - лого или рапира

К нач 90-х гг разработано большое число эксперим программ курса ОИВТ, ориентированных на учащихся разного возраста и охватывающих практически все классы с 1-го по 11-й Активизируется разработка курсов информатики с учетом профильной дифференциации классов и школ Информация о них систематически приводится в журн "Информатика и образование" Несмотря на наличие альтернативных пособий по ОИВТ для ст классов, в практике преподавания информатики широко используются материалы, разработанные учителями, преподавателями вузов, программистами, в к-рых применяются подходы к преподаванию курса ОИВТ, отличные от рекомендованных в действующих пособиях В разной степени используются новые информац технологии и компьютерная поддержка курса Вместо уч алгоритмич языка, как правило, применяются широко распространенные языки программирования (естественно, на нач этапе рассматриваются некие упрощенные варианты языков, затем выбранное подмножество может быть расширено в зависимости от конкретных условий обучения) Введение нек-рыми вузами вступит экзамена по ОИВТ поставило новую пед задачу - реализацию преемственности школы и вуза в обучении основам информатики Среди специалистов в области обучения информатике нет устоявшейся точки зрения на содержание курса ОИВТ, проблема его совершенствования и повышения эффективности обучения учащихся информатике продолжает оставаться актуальной

Лит Кривошеее В Ф, Анти-пов И Н, Боковнев О А, Основы информатики - школьникам, "СП", 1985, № 3, Талызина H Ф, Внедрению компьютеров в уч процесс - науч основу, "СП" 1985, №12, Вильяме Р, Маклин К, Компьютеры в школе, пер с англ, M, 1988, Информатика в понятиях и терминах Кн для учащихся ст классов ср школы, под ред В А Извозчикова, M, 1991, Пронина С Е, Учебники информатики Ретроспективный обзор, "Пед информатика", 1994, № 1

И H Антипов

< Предыдущая страница

Следующая страница >