Построение курса. Требования к знаниям и умениям учащихся
Курс информатики строится из трех основных ступеней: технологического курса (I ступень), основного курса (II ступень) и углубленного изучения (III ступень) с учетом профилизации в старших классах (рис. 1).
Курс полностью включает Московский региональный общеобразовательный стандарт [3] и большей частью обеспечен компьютерными пособиями (прикладными и обучающими программами). Существующие учебники по информатике [4, 5, 6, 7] могут быть использованы ограниченно. В базовом курсе интенсивно используется учебник и учебное пособие по компьютерным технологиям [8, 9].
I.Технологический курс охватывает 5–6 классы и включает изучение компьютерных технологий на неформальном уровне, однако достаточном для того, чтобы прошедший курс ученик смог самостоятельно использовать компьютер для решения основных учебно-практических задач. Основным принципом преподавания является его открытость, то есть не сколько сообщение ребенку сведений о возможностях конкретной программы и тренировка определенных умений, сколько обучение принципам работы и изучения программного средства. Упор делается на совмещение логики и интуиции, экспериментирование с программой, что дает ребенку возможность расширять свои знания самостоятельно. Важной стороной обучения начинающего пользователя является развитие внимания и самоконтроля при применении средств программы. Ученик должен понять, что важно достигать цели минимальными средствами, но на максимальном уровне. Для этого он должен уметь организовывать процесс работы максимально технологично, иметь понятие о стилистике, не допускать «винегрета», говорящего о том, что автор умеет пользоваться программой, но не имеет вкуса.
Рис. 1. Структура предлагаемого курса информатики гимназии.
М — физико-математический профиль, Г — гуманитарный и биолого-химический профиль, Н — наборные классы, СК — спецкурс (элективные курсы, спецкурсы, мастерские, факультативы). Тонкими косыми стрелками показано относительное количество межпредметных связей.
В первой половине курса (5 класс) рассматриваются основные принципы работы с компьютером и управления системой Windows. Рассмотрение идет в виде серии рассказов учителя, практических работ, компьютерных экспериментов, в течение которой вырабатываются универсальные умения, необходимые для работы в любой оконной системе стандарта GUI. Вырабатывается технология самостоятельного изучения программ, работы с системой помощи. В ходе начального курса Windows учащиеся проходят графический редактор PaintBrush, однако он рассматривается не как самоцель, а как прообраз всех Windows-программ. Далее на достаточно подробном уровне рассматривается редактор MS Word, изучение которого продолжается в I половине 6 класса. К концу обучения ученик должен свободно владеть редактором MS Word на уровне, достаточном для грамотного оформления хорошего школьного реферата. Во II полугодии 6 класса изучается векторный графический редактор Corel Draw, что позволит учащемуся впоследствии изготавливать рисунки и схемы для решения учебно-практических задач.
В ходе технологического курса учащиеся получают представление об основных понятиях теоретической информатики, предусмотренные стандартом. Однако каждой теоретической теме, после отработки ее содержания, соответствует практическая работа в каком-либо редакторе. Таким образом, вместе с изучением нового материала закрепляются технологические умения, а сам теоретический материал дополнительно повторяется и получает «образную» форму. В результате ученики лучше запоминают сведения, а также соотносят их с практикой, поскольку компьютерная работа напрямую связана с использованием важнейших теоретических и технических понятий.
По прохождении технологического курса ученик:
Знает об основных принципах работы с компьютером в системе Windows;
Умеет самостоятельно исследовать программы методом компьютерного эксперимента и изучения системы помощи;
Осмысленно реагирует на ошибки и соотносит их со своими действиями, делая соответствующие выводы;
Владеет редакторами PaintBrush, MS Word и Corel Draw в объеме, достаточном для грамотной подготовки реферата большого объема с таблицами, схемами и иллюстрациями;
Знает правила верстки текстов, соблюдает стилистику оформления, знает основные особенности верстки книг, журналов, газет, объявлений;
Знает основные понятия теории информации, имеет представление о видах информации, ее кодировании, единицах измерения, передаче;
Имеет представление о строении компьютера, принципах его организации, двоичного кодирования данных и программ;
Знает устройство компьютера и периферийных устройств в рамках, оговоренных в Образовательном стандарте [3], умеет сравнивать модели компьютеров, знать минимальные требования, предъявляемые к качеству компьютерных систем;
Не боится компьютера, а воспринимает его как мощное средство помощи для решения разнообразных задач, которые нужно вначале уметь поставить и придумать план действий для решения.
II.Основной курс информатики (II ступень, 7-8 классы) включает в себя технологию работы с файловой системой MS DOS, изучение математических основ теории информации (системы счисления и булева алгебра). Из пользовательских программ изучается MS Excel. В основном курсе ученик получает необходимые знания о детальном устройстве компьютера, операционных системах и оболочках на примере MS DOS, Norton Commander, их принципах работы, командах и меню. Обучение строится с использованием лабораторных работ, методических разработок и уроков-консультаций, в максимально самостоятельном режиме.
Во второй половине (8 класс) изучаются основы алгоритмизации и одного из языков программирования (Си или Паскаль), как реальных представителей современных процедурных языков. Упор здесь делается на технологию компьютеризации задачи приспособление ЭВМ под решение задачи из некомпьютерной области. Изучение тем проводится в виде выполнения ряда проектов и лабораторных работ.
Вариант сокращенной программы для 8-х наборных классов включает в себя основы технологии Windows, алгоритмизации, MS DOS и Norton Commander в объеме, достаточном для продолжения обучения в 9-11 классах.
По прохождении основного курса ученик:
Свободно ориентируется в файловой системе MS DOS, меню и командах Norton Commander, знает команды MS DOS, умеет пользоваться основными антивирусными, сетевыми, архивными программами-утилитами;
Владеет основными понятиями теории информации и ее кодирования, алгебры логики, указанными в Образовательном стандарте [3];
Владеет основными конструкциями одного из языков программирования (Си или Паскаль), умеет использовать его для записи алгоритмов и в ходе работы над компьютерными проектами;
Умеет использовать компьютер как помощь в решении задач по некомпьютерным предметам, знает возможности компьютера, границы и способы его применения, технологию компьютеризации задачи.
III.Углубленный курс (9-11 классы, III ступень) строится с учетом профилизации в старших классах гимназии. Предпочтение отдается прикладным задачам, типичным для той или иной специализации. Таким образом, III этап продолжает направленность предыдущего этапа на активность знания, умение использовать информационные технологии для решения задач из жизни. Для биолого-химических и гуманитарных подгрупп предполагаются курсы по основным типам программного обеспечения (углубленное изучение текстовых редакторов, изучение электронных таблиц, баз данных). Для групп математического профиля предполагается курс основных алгоритмов решения машинных задач, разбитый на курсы технологии программирования (9 класс), вычислительных алгоритмов (9-10 класс), и структур данных и нечисленных алгоритмов (10-11 класс) Изучение основных типов программного обеспечения производится с помощью методических разработок и уроков-консультаций, максимально самостоятельно.
Вариант программы для 10-го и 11-го наборных классов включает в себя элементы пользовательских и информационно-поисковых навыков, минимально необходимых для обучения в институте и элементарной работы с основными современными пакетами программ.
По прохождении углубленного курса ученик биолого-химического и гуманитарного профиля:
Владеет основными типами современного программного обеспечения (электронными таблицами, базами данных, текстовыми и графическими редакторами) на уровне, достаточном для полного самостоятельного изучения во внеучебное время;
Квалифицированно владеет текстовым редактором в среде Windows на уровне, достаточном для эффективного использования редактора для написания дипломной работы с таблицами, рисунками в тексте, литературными ссылками, разбиением на подзаголовки и созданием оглавления;
Умеет эффективно применять существующее программное обеспечение для решения задач в своей области специализации;
Умеет оценить требования к компьютерной системе и программному обеспечению, исходя из условий конкретной задачи.
В дополнение к этому, ученик физико-математического профиля:
Знает основные методы компьютерного программирования, базовые численные и нечисленные алгоритмы и работу с основными структурами данных;
Умеет использовать полученные алгоритмические и программистские знания для решения нестандартных задач, не решающихся на типовых программных продуктах;
Имеет представление об эффективности алгоритмов, умеет подбирать оптимальный алгоритм решения задачи, модифицировать его для своих нужд;
Владеет основными объектно-ориентированными конструкциями одного из языков программирования (Си++ или Паскаль), умеет использовать их для записи алгоритмов и в ходе работы над компьютерными проектами.