Цели обучения информатики

Цели обучение информатики в средней общеобразовательной школе
Определение целей обучения дает ответ на вопрос «С какой целью учить?»
Цели обучения информатики непосредственно вытекают из целей и задач общего среднего образования, которые указанны в Национальной доктрине развития образования Украины в XXI ст.
Сегодня школы Украины работают по учебным планам, которые определенной мерой учитывают национальные особенности и новые социальные требования к формам и уровня образования. Они отвечают требованиям уровневой и профильной дифференциации, потребностям индивидуальной и групповой работы с отдельными категориями учеников.
Цели обучение информатики в средних учебных заведениях очерченные в Государственном образовательном стандарте из образовательной области «Информатики». Они определяют ожидаемые результаты учебных достижений учеников в овладении знаниями из информатики за период обучения в среднем учебном заведении.
Цели обучение информатики определяются, исходя из общих целей обучения и воспитания в современной средней общеобразовательной и профессиональной школе, а также из особенностей информатики как науки, ее роли и места в системе наук, в жизни современного общества.
Обучение информатики определенной мерой обеспечивает также практический аспект подготовки учеников к полноценной жизни в информационном обществе, которое также можно отнести к общим целям обучение информатики.
Необходимость изучения информатики связанна прежде всего с общеобразовательными функциями этого курса, его ролью в решении общих задач обучения, воспитание и развития школьников.

Реализация мировоззренческой функции предмета связанна с раскрытием роли информационных процессов (поиск, хранение, передача, преобразование) в живой природе, технике, обществе, значением новых информационно-коммуникационных технологий для развития продуктивных сил общества, изменений характера работы человека. Изучение этих вопросов важно для формирования современной информационной картины мира, а так, и мировоззрения школьников.
Общеобразовательная функция изучения информатики связанная с овладением учениками комплексом знаний, умений и навыков, необходимых для повседневной жизни и будущей профессиональной деятельности, для изучения на современном уровне предметов естественно-математических и гуманитарных циклов, для продолжения изучения информатики в любой из форм непрерывного образования.
К общеобразовательным функциям курса информатики как учебного предмета следует отнести и формирование навыков использования компьютерной техники как специфического средства решение учебных задач.
Значительную роль сыграет курс информатики в формировании общенаучных умений и навыков (организационных, коммуникативных, языковых, обще познавательных, контрольно-оценочных), которыми является умение адекватно подбирать программное средство для решения поставленных задач (использовать программное средство как инструмент познавательной деятельности), и формирование и развитие у учеников потребности постоянно расширять и углублять свои знания.
В результате изучения предмета информатики и использования средств, новых информационно-коммуникационных технологий при изучении разных учебных предметов у учеников должны сформироваться главные компоненты информационной культуры.
Цели умственного развития в основном сводятся к формированию двух взаимодополняющих стилей мышления; логико-алгоритмического и системно-комбинаторного.
Логико-алгоритмическое мышление обнаруживается в умении строить логические утверждения о свойствах информации и данных и запросы к поисковым системам; мышление индуктивное и дедуктивное во время анализа результатов обработки информации с помощью компьютеров; формализовать свои намерения вплоть до записи некоторым алгоритмическим языком.
Признаками системно-комбинаторного мышления есть видение объектов и явлений В целостности, взаимосвязях; умение строить несколько взаимодополняющих точек зрения на один и тот же объект; умение комбинировать понятийные и инструментальные средства из разных дисциплин во время построения моделей.
Развивающая цель реализуется в процессе овладения учениками опытом творчества, поисковой деятельности, осознание явлений окружающей действительности, их сходства и отличия. Предполагается развитие у учеников:
• логического мышления и интуиции, пространственного воображения;
• умений перенесения знаний и навыков в новую ситуацию на основе осуществления проблемно-поисковой деятельности;
• интеллектуальных и познавательных способностей (разных видов памяти — слуховой и зрительной, воображения и т.п.);
• готовности к овладению и использованию новой компьютерной техники и нового программного обеспечения;
• готовности к дальнейшему самообразованию в области информационных технологий.
Практическая цель школьного курса информатики — внести вклад в трудовую и технологическую подготовку учеников, то есть обеспечить их теми знаниями, умениями и навыками, которые являются составными подготовки к трудовой деятельности после окончания школы. Это означает, что школьный курс информатики должен не только знакомить с основными понятиями информатики, а и быть практически ориентированным — учить школьника работы на компьютере и использование средств новых информационно-коммуникационных технологий.
Для осуществления профориентации курс информатики должен давать ученикам сведения о профессиях, которые непосредственно связаны с компьютером и информатикой, а также разными применениями наук, которые изучаются в школе и опираются на использование компьютеров. Практические цели обучение информатики предусматривают также и «бытовой» аспект — готовить молодежь к грамотному использованию компьютерной техники и других средств информационно-коммуникационных технологий в быту, в повседневной жизни.
Воспитательная функция обучение информатики связанная, в частности, с формированием у учеников умения принимать взвешенные решения, нести ответственность за результат их осуществления, со значительной ролью использования информационных технологий в воспитании гармонично развитой личности.
Воспитательная цель школьного курса информатики обеспечивается прежде всего тем могущественным мировоззренческим влиянием на ученика, которые проявляет осознание возможностей использования компьютерной техники в создании материально-технической базы развития общества и цивилизации в целом. Кроме того, во время изучения информатики на качественно новом уровне формируется культура умственного труда и такие важные характеристики деятельности, как умение планировать свою работу, рационально ее выполнять, критически соотносить начальный план работы с реальным процессом ее выполнения и полученными результатами. Изучение информатики, построение алгоритмов и программ, их реализация на компьютере, которые требуют от учеников умственных и волевых усилий, концентрации внимания, логичности и развитого воображения, должны оказывать содействие развитию таких ценных качеств личности, как настойчивость и целеустремленность, творческая активность и самостоятельность, ответственность и трудолюбие, дисциплина и критичность мышления, способность аргументировано отстаивать свои взгляды и убеждения.
Во время изучения информатики ученики приучаются к точности мышления, у них постепенно складывается отрицательное отношение к любой нечеткости, неконкретности, расплывчатости и т.п..
Воспитательные цели при обучение информатики связанные с формированием черт и качеств личности, необходимых для эффективного и безопасного использования компьютерной техники и компьютерных сетей:
1) эмоционально-положительная направленность на практическую деятельность как основной способ решения реальных проблем, отношение к практике как к критерию истины;
2) объективное отношение к данным компьютерным вычислениям, то есть критичность и самокритичность мышления, способность спокойно отказываться от ошибок, не настаивать на них;
3) заботливое отношение как к технике, так и к информации;
4) стремление к самоутверждению через усвоение компьютера и творческую деятельность с его помощью;
5) личная ответственность за результаты работы на компьютере, за возможные ошибки;
6) личная ответственность за решение, которые принимаются на основе обработки данных с помощью компьютера;
7) потребность и умение работать в коллективе во время решения сложных задач групповым методом;
скромность, забота о пользователе продуктов своей работы. К воспитательным целям можно также отнести:
• формирование научного мировоззрения, общечеловеческих духовных ценностей, уважения к национальной культуре и традиций своего и других народов;
• развитие умственной активности, познавательной самостоятельности, познавательного интереса, потребности в самообразовании, способности адаптироваться к условиям, которые изменяются, инициативы, творчества;
• формирование положительных черт характера (честности и правдивости, настойчивости, воли, культуры мысли и поведения, обоснованности суждений, ответственности за порученное дело и т.п.).
Ни одна из указанных основных целей обучение информатики не может быть, достигнутая изолирована одна от одной, они тесно связаны. Нельзя получить воспитательного эффекта от обучение информатики, не обеспечив получения школьниками основ общего образования в этой области, равно как нельзя его достичь, игнорируя практические и прикладные стороны обучения.
Задача курса информатики:
• ознакомить учеников с такими понятиями как система, информация, модель, алгоритм, их ролью в формировании современной информационной картины мира;
• раскрыть общие закономерности информационных процессов в природе, обществе, технических системах;
• ознакомить учеников с принципами формализации суждений, структурирование информации, сформировать умения строить информационные модели объектов и систем, которые изучаются;
• развивать синтетическое и аналитическое мышления;
• сформировать умения организовывать поиск информации, которая необходимая для решения поставленной задачи, с помощью фиксированного набора средств;
• сформировать навыки поиска, обработка, сохранение, передача информации с помощью современных компьютерных технологий для решения учебных задач и для будущей профессиональной деятельности;
• сформировать потребность использования средств компьютерной техники, то есть сформировать привычку своевременно прибегать к использованию компьютера во время решения задач из любой предметной области, которая базируется на сознательном владении информационными технологиями и технических привычках использования компьютера.
Школьный курс информатики должен формировать у учеников:
1) навыки грамотной постановки задач, которые возникают в практической деятельности, для их решения с помощью компьютера;
2) навыки формализованного описания поставленных задач, элементарные знания о методах моделирования и умение строить простые информационные модели поставленных задач;
3) знание основных прикладных программ общего и учебного назначения и их использование в своей учебной и практической деятельности;
4) навыки квалифицированного использования основных типов современных информационных систем и пакетов прикладных программ общего и специального назначения для решения с их помощью практических задач и понимания основных принципов, которые лежат в основе функционирования этих систем;
5) знание основных алгоритмических структур и умения применять эти знания для построения алгоритмов решения задач их информационными моделями;
6) умение грамотно интерпретировать результаты решения практических задач с использованием компьютера и применять эти результаты в практической деятельности;
7) понимание принципов строения и функционирование компьютера и элементарные навыки складывания программ для компьютера за построенным алгоритмом.
Компьютерная грамотность и ее составные
Современные цели обучение информатики определяются необходимостью формирования основ информационной культуры учеников, предпосылкой которой есть компьютерная грамотность.
Проводя параллель с обычной грамотностью, под компьютерной грамотностью можно понимать умение вычислять, читать, писать, рисовать, искать информацию с помощью компьютеров. Признак высокой грамотности, которая уже сформировалась, — самостоятельность и эффективность работы с применением компьютеров.
Некоторые из компонентов, которые належат теперь к компьютерной грамотности, неявно формировались в процессе школьного обучения еще до появления курса информатики. Основную роль при этом отыгрывал школьный курс математики, в котором операционные и алгоритмические действия сначала составляли одну из важных составных учебной деятельности. С появлением ЭВМ и развитием исследований общеобразовательных аспектов использование информационных технологий была выявлена система специфических понятий, умений и навыков, которые объединялись под названием компьютерная грамотность ученика. Рассмотрим перечень и содержание компонентов, которые создают довольно стойкое ядро понятия компьютерная грамотность в современном его толковании.
1) Понятие алгоритма. Понимание сущности понятие алгоритма есть основной составной компьютерной грамотности. Важное значение имеет понимание таких свойств алгоритмов как формальность, дискретность, понятность, определенность, массовость, результативность.
2. Понятие языка. Формулирование любого алгоритма предусматривает использование языка, которым его описывают. В связи с этим понятие алгоритма находится в неразрывной связи с понятием языка как системы средств представления алгоритма. Выбор языка в каждом конкретном случае определяется областью применения алгоритма и спецификой системы операций, который способный осуществить исполнитель. Соблюдение требований тщательного учета возможностей конкретных исполнителей алгоритмов составляет обязательный компонент компьютерной грамотности.
3. Уровень формализации. Понятие уровня формализации представление алгоритма неразрывно связанное с понятием языка. Если для реализации алгоритма предполагается использование автомату, в частности компьютера, то описание алгоритма подчиняется точным формальным правилам, а самый язык, который используется при этом, должна быть формализованной. Равные формализации представления алгоритмов, которые применяются на практике, могут варьироваться в довольно широком диапазоне: от уровня полного отсутствия формализации к уровню «абсолютной» формализации. Умение работать с языками разных уровней формализации есть важным компонентом компьютерной грамотности.
4. Принцип дискретности. Построением алгоритма предполагается выделение четкой и целенаправленной последовательности допустимых операций, выполнение которых приводит к необходимому результату. В разных языках такие точные дискретные этапы алгоритма подаются разными средствами. В словесных представлениях алгоритма (естественным языком) — это отдельные предложения, указания, пункты, в языке графических схем — это отдельные графические изображения подзадач главной задачи, в объектном языке ЭВМ — это отдельные команды, в языке программирования высокого уровня — это операторы (команды) и блоки.
5. Принцип блочности. Здесь речь идет об умении расчленять сложную задачу на более простые составные. Так приходится действовать всегда, если задача оказывается слишком сложной для того, чтобы описание алгоритма его решения нужным языком можно было подать сразу. В этом случае задачу разделяют на подзадачи — информационно замкнутые части (блоки), которым предоставляется самостоятельное значение. После складывания первичной схемы, которая связывает отдельные части задачи в единое целое, проводится работа относительно детализации отдельных блоков. Любой из этих блоков, в свою очередь, может быть детализирован за описанным выше принципом.
Принцип блочности, будучи, по сути, общим приемом мышления, имеет большое общеобразовательное и воспитательное значения. Очень часто именно таким способом проводится исследование по различным проблемам в разных областях знаний.
6. Принцип разветвления. Принцип алгоритмической полноты языка, который используется для представления алгоритмов, должен обеспечивать возможность реализации логических ситуаций, то есть ситуаций, которые предусматривают принятие решений соответственно определенным условиям. Организация таких алгоритмов требует умелого использования описаний таких операций как разветвление. Важными компонентами компьютерной грамотности есть осознание того, что: а) описание должен предусматривать все возможные варианты начальных данных и для каждой их комбинации быть результативной;
б) для конкретных значений начальных данных выполнение алгоритма всегда проходит только по одному из возможных путей, который определяется конкретными условиями.
7. Принцип цикличности. Построение алгоритмов во многих случаях предусматривает возможность многоразового выполнения одного и одного и того же набора операций при значениях величин, которые изменяются. Важным компонентом компьютерной грамотности здесь есть понимание той или другой схемы функционирования циклического процесса, который используется в алгоритме, и, что в особенности важно, умение выделять при построении алгоритмов наборы повторяемых операций.
8. Выполнение алгоритма. Важным компонентом компьютерной грамотности есть умение воспринимать фрагменты описания алгоритма и действовать за ними, отклоняясь от предвиденных результатов, так, как они описаны, а не так, как, возможно, хотелось разработчикам алгоритма. Другими словами, нужное развитое умение четко сопоставлять то, что задумано, с тем, что фактически написано.
Выше перечисленные компоненты компьютерной грамотности, овладение которыми имеет основоположное значение для формирования навыков складывания алгоритмов, понимание основ алгоритмизации, а итак, и основ складывание программ для компьютеров.
Появление персональных компьютеров и систем коллективного пользования привело к возрастанию количества пользователей компьютерной техники, которые работают в режиме непосредственного использования компьютера, послужила причиной потребности дополнить компоненты компьютерной грамотности совокупностью представлений, которые определяются факторами использования компьютера, пониманием его возможностей и сфер применения. Приведем основные из этих компонентов.
1.Умение работать с компьютером. Работа с компьютером на пользовательском уровне — это в основном умение подготовить компьютер к работе, использовать соответствующее к потребностям программное обеспечение, уметь вводить данные в компьютер, корригировать их, вводить, налаживать и запускать на выполнение программы. Сюда могут быть отнесенные навыки работы с сервисными программами, такой как редактор текстов, графический редактор, электронные таблицы, базы данных, информационно-поисковые системы, программы для поддержки наставительно-познавательной деятельности во время изучения разных предметов (математики, физики, географии и др.), разнообразные игровые программы.
2. Составление простейших программ для компьютера. Подготовка программистов не является целью общеобразовательной школы, однако понимание основных принципов практического программирования должно входить в систему общего образования. Этот процесс может быть постепенным и распределенным во времени. Начальные навыки составления самостоятельных программ, которые включают организацию разветвлений и циклов, базируются на компонентах компьютерной грамотности, которые могут быть сформированы во время решения простых и наглядных «допрограммистских» задач. На старших степенях обучения возможное ознакомление с языком программирования. На этом уровне, однако, не столько важный выбор языка, которой будут написанные программы, сколько овладение фундаментальными знаниями, необходимыми для разработки алгоритмов.
3. Представление о строении и принципах действия компьютера. Здесь можно выделить два основных компонента: а) представление об общей структуре компьютера и функции его основных устройств; б) знание физических основ и принципов действия основных составных ЭВМ. Сообщение об этом, включаются в курс информатики, должны иметь прикладной характер, быть ориентированными прежде всего на потребности пользователя, помогать нему оценить возможности использования отдельной вычислительной машины или сравнить разные компьютеры.
4. Представление о сферах применения и возможности использования компьютеров, социальные следствия информатизации общества. Формирование этого компонента компьютерной грамотности также выходит за пределы курса информатики. Сферы применения и возможности использования компьютера для повышения эффективности работы человека целесообразно раскрывать ученикам в процессе его практического использования для решения разных задач в ряде учебных предметов. При этом необходимо, чтобы совокупность этих задач, за возможности, охватывала все основные сферы применения компьютерной техники. Школьный компьютер может быть использован учениками для вычислительных работ в курсах математики, физики, химии, анализа данных учебного эксперимента и поиска закономерностей во время проведения лабораторных работ, исследование функций в курсе алгебры, построения и анализа математических моделей физических, химических, биологических и других явлений и процессов. В курсах географии, истории и других гуманитарных предметов компьютер может использоваться школьниками как информационная система, банк данных, автоматизированный справочник. Эти требования в их минимальном объеме составляют задачи достижения уровня компьютерной грамотности, а в максимальном объеме — задача формирования основ информационной культуры учеников.
Информационная культура и ее составные
На базе компьютерной грамотности формируется информационная культура учеников, которая может рассматриваться в связи с уровнем развития общества, характеристиками мышления личности. Здесь имеется в виду буквальное и актуальное понимания культуры. Это прежде всего этика использования компьютера в контексте общечеловеческих ценностей.
Информационная культура может рассматриваться как составная часть общей культуры, ориентированная на информационное обеспечение человеческой деятельности. Информационная культура отображает достижение уровня организации информационных процессов и эффективности создания, сбора, сохранения, обработки, представления и использования информации, которые обеспечивают целостное видение мира, его моделирование, предусмотрение результатов решений, которые принимаются человеком.
В результате изучения школьного предмета информатики и использование средств ИКТН при изучении разных учебных предметов у учеников должны быть сформированные основные компоненты информационной культуры:
1. Понимание сущности информации и информационных процессов, их роли в познании окружающей действительности и творческой деятельности человека, в управлении техническими и социальными процессами, в обеспечении связи живого с внешним окружением.
2. Понимание проблем представления, оценивания и измерения информации, ее восприятия и понимания сущности формализации суждений, связи между содержанием и формой, роли информационного моделирования в современной информационной технологии.
Изучение вопросов обработки информации и ее сущности нуждается в необходимости усвоения понятий: знака, символа, алфавита, языка, письма, носителя информации, сообщение, канала связи (выяснение связи между сообщениями и информацией).
При этом важно знать, что нет окончательного ответа на вопрос о том, что такое информация. Поэтому необходимо диалектическое подходить к вопросу о количестве информации, учитывая взаимосвязь и взаимопревращение информации и шума, субъективный характер ценности информации, принципиальную невозможность универсальной оценки количества информации. Целесообразным является ознакомление с синтаксическим и семантическим подходами к измерению информации, а также с ограниченностью этих подходов.
3. Понимание сущности неформализованных, творческих компонентов мышления.
4 Умение подбирать и формулировать цель, осуществлять постановку задач, выдвигать гипотезы, строить информационные модели исследуемых процессов и явлений, анализировать их с помощью средств ИКТН и интерпретировать полученные результаты, систематизировать факты, осмысливать и формулировать выводы, обобщать наблюдения, предусматривать следствия решений, которые принимаются, действий относительно их реализации, и уметь их оценивать.
5. Умение подбирать последовательность операций и действий в профессиональной деятельности, разрабатывать программу наблюдения, опыта, эксперимента.
6. Владение инструментальными применениями компьютера, системами обработки текстовой, числовой и графической информации, баз данных и знаний, предметно-ориентированными прикладными системами, системами телекоммуникаций.
7. Понимание сущности искусственного интеллекта.
Действие анализа исследуемых процессов и явлений важным есть умение умно использовать современные информационные технологии (базы данных, базы знаний, системы искусственного интеллекта, в частности экспертные, системы видеотекста, телематики, информационные и другие средства сохранения, обработка, передача и представление информации). При этом существенным есть наличие умений благоустройство, систематизации, структурирование данных и знаний, понимание сущности информационного моделирования, способов представления данных и знаний — таблицы, тексты, тезаурусы, семантические сети, фреймы, правила логического вывода и т.п..
8. Умение адекватно формализовать имеющиеся у человека знания и адекватно интерпретировать формализованные описания, придерживаться надлежащего равновесия между формализованной и неформализованной составными.
9. Важной составной информационной культуры есть владение основами алгоритмизации. Учитывая на это, после ознакомления с основными направлениями применения компьютера как орудие деятельности целесообразно рассмотреть принципы построения алгоритмов (метод пошаговой детализации «сверху вниз») и основные базовые структуры алгоритмов, при необязательном изучении любого процедурно-ориентированного или декларативного языка программирования.
Все указанные понятия имеют общенаучный характер и той или другой мерой рассматриваются и применяются во время изучения основ ВСЕХ предметов.
Безусловно, программирование занимает важное место в информатике. Однако следует учитывать, что массовый пользователь информационными технологиями уже сегодня есть и в дальнейшем будет непрограммирующей. Поэтому программирование следует рассматривать как часть профессиональной подготовки и деятельности программистов, оно не является обязательным компонентом информационной культуры педагога и учеников, в особенности с гуманитарным уклоном подготовки и обучение.
10. Одной из основных составных информационной культуры человека есть способность подчинять свои интересы тем нормам поведения, которых необходимо придерживаться в интересах общества, сознательное принятие всех тех ограничений и запретов, которые вырабатываются коллективным интеллектом.
Существенной составной информационной культуры есть способность человека (что владеет необходимым инструментарием) предусматривать результаты собственных действий, понимать то, что этот инструментарий (компьютерные технологии) есть продуктом коллективного ума и не только предоставляет дополнительные возможности, а и накладывает определенные ограничения на деятельность пользователя. Из этой стороны, ошибки, или намеренные непродуманные действия (например введение вируса) могут свести на нет работу многих людей, результат которой не всегда можно восстановить.
Из этого вытекает, что квалифицированному пользователю прежде всего необходимо свободно ориентироваться в своей предметной области, иначе он не сможет эффективно выбирать и формулировать цели, ставить задачи, строить модели исследуемых процессов и явлений, правильно интерпретировать полученные результаты, эффективно использовать новые информационные технологии в профессиональной деятельности, поддерживать необходимый уровень знаний.
Указанные компоненты информационной культуры имеют общеобразовательное и общекультурное значения. Они характеризуют минимальный объем знаний, умений и навыков в области информационных технологий и должны формироваться с учетом специфики направленности обучение.