Информатика
1—6 классы
Пропедевтический курс

А. В. Горячев, А. С. Лесневский

Пояснительная записка

Современные профессии, предлагаемые выпускникам учебник заведений, становятся все более интеллектоемкими. Информационные технологии, предъявляющие высокие требования к интеллекту работников, занимают лидирующее положение на международном рынке труда. Но если навыки работы с конкретной техникой можно приобрести непосредственно на рабочем месте, то мышление, не развитое в определенные природой сроки, таковым и останется. Опоздание с развитием мышления — это опоздание навсегда. Поэтому для подготовки детей к жизни в современном информационном обществе в первую очередь необходимо развивать логическое мышление, способности к анализу (вычленению структуры объекта, выявлению взаимосвязей, осознанию принципов организации) и синтезу (созданию новых схем, структур и моделей). Важно отметить, что технология такого обучения должна быть массовой, общедоступной, а не зависеть исключительно от возможностей обеспеченных школ или состоятельных родителей. Именно такой ответ на вопрос, чему и как учить на уроках информатики, представлен в предлагаемом курсе, и именно этим определяется его актуальность.

Во многом роль обучения информатике вразвитии мышления обусловлена современными разработками в области методики моделирования и проектирования, особенно в объектно-ориентированном моделировании и проектировании, опирающемся на свойственное человеку понятийное мышление. Умение для любой предметной области выделить систему понятий, представить их в виде совокупности атрибутов и действий, описать алгоритмы действий и схемы логического вывода (т.е. то” что и происходит при информационно-логическом моделировании) улучшает ориентацию человека в этой предметной области и свидетельствует о его развитом логическом мышлении.

Итак, рассматриваются два аспекта изучения информатики:

технологический — информатика рассматривается как средство формирования образовательного потенциала, позволяющего развивать наиболее передовые на сегодня технологии—информационные;

общеобразовательный — информатика рассматривается как средство развития логического мышления, умения анализировать, выявлять сущности и отношения, описывать планы действий и делать логические выводы.

Кроме того, можно выделить два основных направления обучения информатике. Первое — это обучение конкретным информационным технологиям. Для этого необходимо адекватное обеспечение школы компьютерами и программами. Такое обучение целесообразно вести в старших классах школы, чтобы выпускники могли освоить современные программные средства. В качестве пропедевтических занятий ученики начальной и средней школы могут использовать различные доступные их возрасту программные продукты” применяя компьютер в качестве инструмента для своих целей (выпуск журналов, рисование, клубы по компьютерной переписке и т. д.).

Второе направление обучения информатике — это упоминавшееся выше изучение информатики как науки. Для этого нет необходимости иметь в школе компьютер, поэтому изучение такого курса может проходить в любом удаленном городе или деревне. Рассматривая в качестве одной из целей этого направления обучения развитие логического мышления, следует помнить: психологи утверждают, что основные логические структуры мышления формируются в возрасте 5—11 лет и что запоздалое формирование этих структур протекает с большими трудностями и часто остается незавершенным. Следовательно, обучать детей в этом направлении целесообразно с начальной школы.

·  Цели и задаче курса

Главная цель курса — дать ученикам инвариантные фундаментальные знания в областях, связанных с информатикой, которые вследствие непрерывного обновления и изменения в аппаратных средствах выходят на первое место в формировании научного информационно-технологического потенциала общества.

Основная задача курса — развить умение проведения анализа действительности для построения информационной модели и ее изображения с помощью какого-либо системно-информационного языка.

Говоря об общеобразовательных целях курса информатики, мы полагаем, что умение любого человека выделить в своей предметной области систему понятий, представить их в виде совокупности атрибутов и действий, описать алгоритмы действий и схемы логического вывода поможет не только эффективному внедрению автоматизации в его деятельность, но и послужит самому человеку для повышения ясности мышления в своей предметной области.

Цели изучения курса в начальной школе

1) Развитие у школьников устойчивых навыков решения задач с применением таких подходов к решению, которые наиболее типичны и распространены в областях деятельности, связанных с использованием системно-информационного языка:

2) Расширение кругозора в областях знаний, тесно связанных с информатикой: знакомство с графами, комбинаторными задачами, логическими играми с выигрышной стратегией (“начинают и выигрывают”) и некоторыми другими. Несмотря на ознакомительный подход к данным понятиям и методам, по отношению к каждому из них предполагается обучение решению простейших типовых задач, включаемых в контрольный материал, т.е. акцент ставится на умении приложения даже самых скромных знаний.

3) Создание у учеников навыков решения логических задач и ознакомление с общими приемами решения задач — “как решать задачу, которую раньше не решали” (поиск закономерностей, рассуждения по аналогии, по индукции, правдоподобные догадки, развитие творческого воображения и др.).

Цели изучения курса в 56 классах

Систематическое развитие понятия структуры (множество, класс, иерархическая классификация), выработка навыков применения различных средств (графов, таблиц, схем) для описания статической структуры объектов и структуры их поведения; развитие понятия алгоритма (циклы, ветвления) и его обобщение на основе понятия структуры; усвоение базисного аппарата формальной логики (операции “и”, “или”, “не”, “если ... то”), выработка навыков использования этого аппарата для описания модели рассуждений.

·  Структура курса

В материале курса выделяются следующие рубрики:

Материал этих рубрик изучается на протяжении всего курса концентрически, так, что объем соответствующих понятий возрастает от класса к классу.

·  Организация учебно-воспитательного процесса и состав учебно-методического материала по курсу

Формы, методы и отчасти содержание обучения информатике зависят от наличия или отсутствия компьютерного класса. Однако ведущие идеи курса могут быть донесены до учащихся и без использования компьютера. Во всяком случае, в младшей школе его использование не обязательно.

Учебно-методический материал по курсу для начальной шкоды (“Информатика в играх и задачах” (1—3, 1—4), авторский коллектив: А. В. Горячев (руководитель), Т. О. Волкова, К. И. Горина, Л. Л. Лобачева, Т. Ю. Спиридонова, Н. И. Суворова) состоит из трех комплектов. В состав каждого комплекта входят 4 учебных тетради для учеников (по 1 на четверть), 4 методических пособия для учителя (по 1 на четверть) и 8 контрольных работ (по 2 варианта на четверть).

Комплект № 1 рассчитан на 6—7-летних детей и изучается в первом классе по программе 1-—3 и в первом и втором классах по программе 1—4 (в этом случае ученики имеют возможность изучить материал более тщательно, включая в том числе дополнительные необязательные задания), В материалах комплекта № 1 проводится подготовка к предстоящим в дальнейшем занятиям, развивается логическое мышление детей и сообразительность. При проведении занятий максимально используются занимательные и игровые формы обучения. Как правило, различные темы и формы подачи учебного материала активно чередуются в течение одного урока.

Начиная с комплекта № 2 и далее, обучение логическим основам информатики проводится по нескольким направлениям, за каждым из которых, закреплена учебная четверть:

I четверть—алгоритмы;
II четверть — объекты;
III четверть — логические рассуждения;
IV четверть — модели в информатике.

Таким образом, изучение материала происходит “по спирали” — ученики каждую четверть продолжают изучение темы этой же четверти прошлого года. Кроме того, задачи по каждой из тем могут быть включены в любые уроки в любой четверти в качестве разминки. Занятия проходят один раз в неделю. Каждая учебная четверть заканчивается контрольной работой.

Комплект № 2 рассчитан на 8-летних детей и изучается во втором классе по программе 1—3 и в третьем классе по программе 1—4. Комплект № 3 рассчитан на 9-летних детей и изучается в третьем классе по программе 1—3 и в четвертом классе по программе 1—4.

Материал комплекта № 2 не опирается напрямую на конкретные знания комплекта № I, являющегося пропедевтическим, поэтому можно начать преподавание курса сразу с комплекта № 2. В то же время апробация показала, что дети, начавшие изучение курса с первого класса, с большим удовольствием воспринимают эти уроки, начинают лучше успевать по другим предметам и легче осваивают материал курса на следующем году обучения.

Для 5—6 классов предлагается учебно-методический комплект “Информатика-плюс”, состоящий из учебных тетрадей (4 тетради на год), методического пособия (4 пособия на год) и материала для самостоятельных работ (10—12 работ на год). Авторы: А. В. Горячев (руководитель), Е. В. Егорова, Л. Л. Лобачева, Т. Ю. Спиридонова, Н. И. Суворова.

·  Содержание обучения.
Тематическое планирование

1 класс (1—3) или 1—2 классы (1—4) (36 ч)

План действий и его описание (9 ч)

Последовательность действий. Последовательность состояний в природе. Выполнение последовательности действий. Составление линейных планов действий. Поиск ошибок в последовательности действий.

Отличительные признаки предметов (8 ч)

Выделение признаков предметов. Узнавание предметов по заданным признакам. Сравнение двух или более предметов. Разбиение предметов на группы в соответствии с указанными признаками.

·  Логические модели (11 ч)

Истинность и ложность высказываний. Логические рассуждения и выводы. Поиск путей на простейших графах, подсчет вариантов. Высказывания и множества. Построение отрицания простых высказываний.

·  Приемы построения и описания моделей (8 ч)

Кодирование. Простые игры с выигрышной стратегией. Поиск закономерностей.

Учащиеся будут уметь:

2 класс (1—3) или 3 класс (1—4) (36 ч)

·  Алгоритмы (9 ч)

Алгоритм как план действий, приводящих к заданной цели. Формы записи алгоритмов: блок-схема, построчная запись. Выполнение алгоритма. Составление алгоритма. Поиск ошибок в алгоритме. Линейные, ветвящиеся, циклические алгоритмы.

·  Группы (классы) объектов (8 ч)

Общие названия и отдельные объекты. Разные объекты с общим названием. Разные общие названия одного отдельного объекта. Состав и действия объектов с одним общим названием. Отличительные признаки. Значения отличительных признаков (атрибутов) у разных объектов в группе. Имена объектов.

·  Логические рассуждения (11 ч)

Высказывания со словами “все”, “не все”, “никакие”. Отношения между множествами (объединение, пересечение, вложенность). Графы и их табличное описание. Пути в графах. Деревья.

·  Модели в информатике (8 ч)

Игры. Анализ игры с выигрышной стратегией. Решение задач по аналогии. Решение задач на закономерности. Аналогичные закономерности.

Учащиеся будут уметь:

·  3 класс (1—3) или 4 класс (1—4) (36 ч) Алгоритмы (9 ч)

Вложенные алгоритмы. Алгоритмы с параметрами. Циклы: повторение указанное число раз, до выполнения заданного условия для перечисленных параметров.

Объекты (8 ч)

Составные объекты” Отношение “состоит из”. Схема (дерево) состава. Адреса объектов. Адреса компонент составных объектов. Связь между составом сложного объекта и адресами его компонент. Относительные адреса в составных объектах.

Логические рассуждения (11ч)

Связь операций над множествами и логических операций. Пути в графах, удовлетворяющие заданным критериям. Правила вывода “если—то”. Цепочки правил вывода. Простейшие “и—или” графы.

Модели в информатике (8 ч)

Приемы фантазирования (прием “наоборот”, “необычные значения признаков”, “необычный состав объекта”). Связь изменения объектов и их функционального назначения. Применение изучаемых приемов фантазирования к материалам разделов 1—3 (к алгоритмам, объектам и др.).

Учащиеся будут уметь:

• определять составные части предметов, а также, в свою очередь, состав этих составных частей и т. д.;
• описывать местонахождения предмета, перечисляя объекты, в состав которых он входит (по аналогии с почтовым адресом);
• заполнять таблицу признаков для предметов из одного класса; в каждой клетке таблицы записывается значение одного из нескольких признаков у одного из нескольких предметов;

• выполнять алгоритмы с ветвлениями, с повторениями, с параметрами, обратные заданному;
• изображать множества с разным взаимным расположением;
• записывать выводы в виде правил “если—то”;
• по заданной ситуации составлять короткие цепочки правил “если—то”.

·  5 класс (36 ч)

Алгоритмы (9 ч)

Исходные условия и результат выполнения алгоритма. Переменная в алгоритме. Имя и значение переменной. Ветвление в алгоритме. Условие ветвления. Цикл в алгоритме. Циклическая конструкция “повторять”. Массив в алгоритме.

Объекты и классы (8 ч)

Объект. Имя, действия, признаки и составные части объекта. Класс. Название класса. Экземпляры класса. Классы-родители и классы-наследники. Родитель-свойство.

Логические рассуждения (11 ч)

Высказывания. Значение высказывания. Логические операции “не”, “и”, “или”. Граф. Вершины, ребра. Путь в графе. Ориентированные графы. Правила “если—то”. “И—или” граф. Логический вывод с помощью “и—или” графа.

Модели в информатике (8 ч)

Зависимость алгоритма от изменений в ситуации. Зависимость схемы наследования классов от изменений в ситуации. Зависимость “и—или” графа от изменений в ситуации.

Учащиеся будут уметь:

6 класс (36 ч)

·  Алгоритмы и объекты (9 ч)

Объекты в алгоритмах. Массивы объектов в алгоритмах. Собственные алгоритмы класса объектов. Признаки и составные части в алгоритме класса объектов. Наследование алгоритмов и признаков. Параметры в алгоритме класса объектов.

·  Состояния объектов (8 ч)

Состояния объектов. Состояния экземпляров одного класса. Диаграмма переходов состояний. Событие. Схема смены состояний. Состояния объекта и его частей.

·  Логические рассуждения (11ч)

Описание схемы логического вывода в виде системы продукций. Алгоритм вывода в системе продукций. Обработка системы продукций “снизу вверх” и “сверху вниз”. Высказывания о значении атрибутов объектов в системе продукций. Выводы о значении атрибутов объектов в системе продукций.

·  Модели в информатике (8ч)

Зависимость классов и алгоритмов классов от постановки задачи. Зависимость схемы наследования классов от постановки задачи. Зависимость схемы логического вывода от постановки задачи.

Учащиеся будут уметь:

ЛИТЕРАТУРА

  1. А. В. Горячев и др. Информатика в играх и задачах. Учебник-тетрадь. 1 кл. В 4 частях.
  2.  А. В. Горячев и др. Информатика в играх и задачах. Учебник-тетрадь. 2 кл. В 4 частях.
  3.  А. В. Горячев и др. Информатика в играх и задачах. Учебник-тетрадь. 3 кл. В 4 частях.
  4.  А. В. Горячев и др. Информатика в играх и задачах. Учебник-тетрадь. 4 кл. В 4 частях.
  5.  Л. В. Горячев и др. Информатика в играх и задачах. Учебник-тетрадь. 5 кл. В 4 частях.
  6.  А. В. Горячев и др. Информатика в играх и задачах. Учебник-тетрадь. 6 кл. В 4 частях.

 

Сайт создан в системе uCoz