Индивидуальная самостоятельная работа №2. Информатика как учебный предмет

1. Этапы развития информатики как науки и её основных понятий.

История информатики – достаточно интересная, хотя и мало изученная область. Итак, проследим предысторию и этапы развития информатики - как науки о знаниях и информатики - как науки о технологиях. Начнём с этапа добумажной информатики.

Этап иероглифической символики. Изначально носителем информации была речь. К самым ранним знаковым системам относятся: приметы, гадания, знаменья, язык, изобразительное искусство, музыка, графика, пластика, танец, пантомима, архитектурные сооружения, костюм, народные ремесла, обряды. Первые примеры информационной символики были предоставлены в каменном веке в виде пиктографического письма (рисунков) на камне. 

Этап абстрактной символики. В Средиземноморье же были предпосылки совершенствования письма: различные языковые формы, развитые межнациональные торговые связи, относительно нестабильная политическая обстановка в государствах и миграция населения. Поэтому здесь за короткий исторический период завершился переход к абстрактной и более удобной для чтения системы клинописи на сырых глиняных табличках (III-II в. до н.э.). Новым этапом явилось создание в X-IX в. до н.э. финикийского алфавита. Этап перехода к алфавитной системе завершился в VIII в. до н.э. созданием на основе финикийского письма греческого алфавита, который впоследствии стал основой всех западных письменных систем. В период Возрождения древнегреческие и латинские языки послужили основой для создания терминологических систем в различных областях знаний. В период технической революции терминологические системы значительно расширяются по объему и упорядочиваются за счет фундаментальных законов природы и общества, а также вследствие взаимопроникновения терминов различных наук. Математическая символика продолжает качественно развиваться благодаря фундаментальным открытиям математики таким, как, например, создание совершенной алгебраической символики (XIV-XVII в.), введение знаков операций (XV в.), введения знаков равенства, бесконечности (XVII в.), появления знаков степени, дифференциала, интеграла, производной (XVII в.) и др.

Этап картографии, технической графики и информационной визуализации и аудирования. Особая форма представления, визуализации знаний - карты, отображающие явления природы и общества в виде информативных образов и знаков. В эпоху Возрождения предпринимаются попытки не только визуализации, на и аудирования, искусственного создания звуков (озвучивания информации). Появились модели говорящих машин.. В 1876 г. Александр Грейам Белл получил американский патент на устройство, названное телефоном.

Этап "каменописи", "глинописи", "древописи", "пергаментописи". Добумажная информационная технология характеризуется переходом ко все более совершенным носителям.. На этапе создания первых государств, глиняные и деревянные таблички хранились в закрытом помещении, а пользоваться ими могла только аристократия, поэтому появилась потребность в обучении. Появились централизованные хранилища этой информации

Рассмотрим теперь этап бумажной информатики и его основные этапы.

Бумажный этап развития информатики можно отсчитывать, видимо, с X в., когда бумага стала производиться на предприятиях в странах Европы. Эпоха Возрождения сыграла исключительную роль в развитии не только литературы и искусства, но и информатики, особенно, её гуманитарных основ и приложений. 

Этап книгопечатания. Книгопечатание было изобретено в Германии в XV в. как массовая деятельность и стало началом нового научного этапа в естествознании (станок Гуттенберга, 1440-1450). Главным качественным достижением того времени стало возникновение систем научно-технической терминологии в основных отраслях знаний, появились журналы, газеты, энциклопедии, географические карты. 

Этап технической (индустриальной) революции 19 в. Знания стали доступны многим, в том числе и территориально удаленным друг от друга, а также удаленным по времени участникам трудового процесса (усиливаются пространственно-временные свойства информации). Начала раскручиваться спираль технической цивилизации: текущее знание – текущее общественное производство – новое знание – новое общественное производство. Печатный станок резко повысил пропускную способность социального канала обмена знаниями. Новый этап в развитии информатики, связанный с технической революцией 19 в., ассоциируется с началом создания регулярной почтовой связи, как формы стабильных международных коммуникаций. Затем возникли фотография (1839 г.), телеграф (1832 г.), телефон (1876 г.), радио (1895 г.), кинематограф (1905 г.), беспроволочная передача изображения (1911 г.), промышленное телевидение (1920 г.), цифровые фотография и телевидение, сотовая связь, IP-телефония (конец XX-го века).

Этап математизации и формализации знаний. С развитием промышленной революции становится все более острой потребность в создании системы описания и использования профессиональных знаний, введения фундаментальных и профессиональных понятий, формирования основных элементов технологии формализации профессиональных знаний. В отраслях науки формируются специфические языковые системы, среди которых особенно важен язык математики, как информационная основа системы знаний в точных, естественных науках. Свои языки имеют химия (язык структурных химических формул, например), физика (язык описания атомных связей, например), биология (язык генетических связей и кодов) и т.д. Нынешний этап развития информатики характерен созданием и становлением языка информатики.

Этап информатизации, информационно - логического представления знаний. С появлением ЭВМ впервые в человеческой истории стал возможен способ записи и долговременного хранения профессиональных знаний, ранее формализованных математическими методами (алгоритмов, программ, баз данных, эвристик и т.д.). Эти знания, а также опыт, навыки, интуиция могли уже использоваться широко и без промежуточного воздействия на человека влиять на режим работы производственного оборудования. Процесс записи ранее формализованных профессиональных знаний в форме, готовой для воздействия на механизмы (автоматы), получил изначально название программирование

Этап автоформализации знаний. Этот этап тесно связан с развитием когнитологии, персональных компьютеров и вычислений, делающих возможным формальное описание (а, следовательно, актуализацию, передачу, хранение, сжатие) исследователями накопленного знания, опыта, профессиональных умений и навыков.. Этот этап очень важен для информатики, ибо он стал позволять решать межпредметные задачи, как правило, плохо структурируемые и формализуемые, а также позволил использовать типовые инструментальные системы. Используется когнитивная графика – графика, порождающая новые решения, а также “виртуальный мир” – искусственное трехмерное пространство (одну из осей координат можно условно считать “пространственной”, другую - “временной”, третью - “информационной”) и визуальные среды (например, Visual-среды).

Этап развитой безбумажной информатики и глобальных систем связи (Интернет), этап информационного общества. Переход к безбумажной информатике, электронным информационным технологиям и использованию сетей Интернет, информационному производству товаров и услуг характерен для всех стран вступивших в стадию построения информационного общества. Основные атрибуты общества безбумажной информатики: безбумажные (электронные) документооборот и делопроизводство, их государственная поддержка и целенаправленное развитие; информационная (компьютерная, сетевая) грамотность населения и её государственная поддержка и развитие; превращение информации в товар (со всеми атрибутами товара); развитая (интеллектуальная) и доступная система баз данных и знаний, доступа к сетям и информации Интернет; информатизация и информационная безопасность основных систем общества;

Информатика завершает этап спонтанного, возможно, несколько хаотичного развития и накопила достаточный опыт и знания для её систематизации, осмысления, структурирования, теоретизации, превращения в фундаментальную науку.

Информатика - наука, изучающая информационные аспекты системных процессов и системные аспекты информационных процессов. Это определение можно считать системным определением информатики.

Источник информации: [Электронный ресурс] http://cribs.me/ekzamen-po-informatike/ (режим доступа: свободный, дата обращения: 10.03.2016)

Источник информации: [Электронный ресурс] http://inf1.info/book/export/html/195 (режим доступа: свободный, дата обращения: 10.03.2016)

2. Современные представления об информатике как науке, её предмете и месте в системе наук.

К.К Колин отмечает, что в настоящее время существуют три основные точки зрения на предмет и область исследований информатики:

1. Информатика есть комплексная техническая дисциплина, изучающая методы и средства автоматизированной обработки и передачи информации при помощи современных средств информатизации (ЭВМ,телекоммуникационных сетей и т. д.). Данной точке зрения придерживались академики А.А. Дородницин, А.А. Самарский, Н.Н. Моисеев, В.И. Сифоров, В.М. Глушков. Такое понимание информатики доминировало вплоть до 1995 года.

2. Информатика есть фундаментальная естественная наука, и комплексная область практической деятельности. Данное понимание информатики все больше распространялось в России, начиная с 1990 года. Это было связано с многочисленными публикациями проведенных Институтом проблем информатики РАН [например, 7, 8]. Работы содержали анализ эволюции представлений о предмете информатики, а также указывали на междисциплинарный характер информатики.

3. Информатика есть формирующаяся новая фундаментальная наука, имеющая первостепенное значение для всего естествознания и гуманитарных наук. Данная точка зрения связана с работами российских ученых А.П. Ершова, Ю.И. Шемакина, Ю.А. Шрейдера, А.Д. Урсула и др. Она была основана на фундаментальности понятия информации, являющегося важнейшим объектом изучения информатики, а также на предположении об общей основе проявлений информационных закономерностей, как в живой, так и неживой природе. Данное понимание выдвигает информатику на уровень фундаментальных наук и ставит ее в один ряд с такими научными дисциплинами, как теория систем, кибернетика, синергетика, квантовая механика, генетика, социология и др.

На сегодняшний день практически во всех энциклопедических словарях информатика определяется как комплексное междисциплинарное научное направление.

Источник информации: [Электронный ресурс] http://fan-5.ru/best/best-37834.php (режим доступа: свободный, дата обращения: 10.03.2016)

3. Достоинства и недостатки существующих подходов к обучению информатике в школе.

В стандарте образования в качестве целей изучения информатики и информационных технологий для средней школы указано:

1. освоение знаний, составляющих основу научных представлений об информации, информационных процессах, системах, технологиях и моделях;
2. овладение умениями работать с различными видами информации с помощью компьютера и других средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), организовывать собственную информационную деятельность и планировать ее результаты;
3. развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей средствами ИКТ;
4. воспитание ответственного отношения к информации с учетом правовых и этических аспектов ее распространения; избирательного отношения к полученной информации;
5. выработка навыков применения средств ИКТ в повседневной жизни, при выполнении индивидуальных и коллективных проектов, в учебной деятельности, освоении профессий, востребованных на рынке труда.

Внимательное прочтение этих целей показывает, что они на самом деле работают на воспитание компетентного в области информатики человека. Действительно, нельзя воспитать информатически компетентного человека, если у него не будут выработаны навыки применения средств ИКТ в повседневной жизни, при выполнении индивидуальных и коллективных проектов, в учебной деятельности, освоении профессий и т.д.; если у него не воспитать ответственного и избирательного отношения к полученной и передаваемой информации; если он не будет уметь работать с различными видами информации с помощью компьютера и других средств информационных и коммуникационных технологий; если он не будет понимать (знать) природу информационных процессов и т.д.

Источник информации: [Электронный ресурс] http://inf.1september.ru/2006/07/03.htm (режим доступа: свободный, дата обращения: 10.03.2016)

4. Тенденции развития современного школьного курса информатики.

Становление инновационной системы образования, определяемое ее ориентацией на современные образовательные результаты, предполагает приоритетное освоение учащимися способов учебной деятельности, носящих универсальный характер, изменение форм организации обучения и образовательных технологий. Большие возможности для формирования личностного потенциала обучаемых, повышения эффективности познавательной деятельности школьников на основе универсальных способов учебной деятельности, их успешной социализации в современном мире в значительной степени обеспечиваются изучением информатики (А.А. Кузнецов и др.), а также реализацией в учебном процессе возможностей информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), применяемых в комфортных и здоровье сберегающих условиях (И.В. Роберт). В этой связи возрастает значимость непрерывного обучения школьников информатике и информационным технологиям, предполагающего освоение учащимися средств и методов информатики и ИКТ в процессе изучения информатики, а также использования педагогических технологий на базе средств ИКТ при изучении других предметов и во внеклассной деятельности на протяжении всего периода их обучения в школе.

Выстраивание непрерывного курса – одна из основных потребностей и тенденций развития школьного курса информатики и ИКТ. В настоящее время курс «Информатика и ИКТ», формально представленный на всех ступнях школьного образования, на федеральном уровне все еще не является непрерывным: в силу дефицита учебного времени, существует разрыв в его преподавании в младших (5–6(7)) классах основной школы. Отсутствие непрерывности приводит к тому, что: 1) многие направления подготовки, успешно реализуемые в начальной школе, не получают дальнейшего развития; 2) потенциал, накопленный учащимися на уроках информатики и ИКТ в начальных классах, оказавшись невостребованным в их дальнейшей учебной деятельности, теряется; 3) остаются нерешенными вопросы преемственности между пропедевтическим и базовым этапами школьного курса информатики и ИКТ.

Вторая потребность и тенденция развития школьного курса информатики и ИКТ состоит в обеспечении его концептуальной целостности и преемственности содержания.

В настоящее время школьная информатика все более позиционируется как метапредмет (С.А. Бешенков, А.А. Кузнецов, Е.А. Ракитина и др.), что определяет еще одну тенденцию её развития. 

Одной из основных черт нашего времени является всевозрастающая изменчивость окружающего мира. В этих условиях велика роль фундаментального образования, обеспечивающего профессиональную мобильность человека, готовность его к освоению новых технологий, в том числе, информационных. В предметных требованиях к результатам изучения информатики, зафиксированных в ФГОС ООО, отчетливо прослеживается линия на усиление фундаментальных основ информатики, развитие навыков информационного моделирования, алгоритмизации и программирования. Это особенно актуально в условиях повсеместного использования учащимися разнообразных средств ИКТ в повседневной жизни, в том числе в процессе изучения других предметов в школе. Таким образом, усиление фундаментальных основ информатики, пересмотр с этих позиций требований к отбору содержания, касающегося информационных и коммуникационных технологий, – еще одна тенденция развития современного школьного курса информатики и ИКТ.

Информатика как ни одна другая школьная дисциплина нацелена на подготовку учащихся к жизни в информационном обществе. Это связано с тем, что в процессе изучения информатики: во-первых, создается теоретическая основа и обеспечиваются необходимые практические навыки использования средств информационных и коммуникационных технологий; во-вторых, формируются важные качества человека информационного общества – умение учиться, умение работать в коллективе, навыки самостоятельной деятельности, способность осуществлять выбор и нести за него ответственность и т.д.. При этом следует отметить, что опыт формирования многих из этих качеств накапливался в методике преподавания информатики на протяжении всего периода её существования в отечественной школе. Совершенствование методики обучения информатике в русле органичного сочетания лучших традиций отечественной школы и новых подходов к формированию умения учиться, умения работать в коллективе, развитию навыков самостоятельной учебной деятельности школьников (учебного проектирования, моделирования, исследовательской деятельности и т.д.), способности осуществлять выбор и нести за него ответственность определяет еще одно важное направление развития современного школьного курса информатики и ИКТ.

Таким образом, непрерывность курса, целостность и преемственность, метапредметность и фундаментальность его содержания, а также единство традиций и инноваций в методике преподавания предмета определяют основные направления в развитии современного школьного курса информатики и ИКТ.

Источник информации: [Электронный ресурс] http://saratov.ito.edu.ru/2011/section/173/93160/ (режим доступа: свободный, дата обращения: 10.03.2016)