Методика преподавания темы «Представление звука»

Звук, как и любая другая информация, представляется в памяти ЭВМ в форме двоичного кода. В существующих учебниках по базовому курсу информатики тема представления звука в компьютере практически не освещена (этот материал имеется в некоторых пособиях для профильных курсов). В то же время в требования обязательного минимума стали включаться вопросы технологии мультимедиа. Как известно, звук является обязательной компонентой мультимедиа-продуктов. Поэтому дальнейшее развитие базового курса потребует включения в него темы представления звука.

Основной принцип кодирования звука, как и кодирования изображения, выражается словом «дискретизация». Физическая природа звука — это колебания в определенном диапазоне частот, передаваемые звуковой волной через воздух (или другую упругую среду). Процесс преобразования звуковых волн в двоичный код в памяти компьютера: Аудиоадаптер (звуковая плата) — специальное устройство, подключаемое к компьютеру, предназначенное для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в числовой двоичный код при вводе звука и для обратного преобразования (из числового кода в электрические колебания) при воспроизведении звука.В процессе записи звука аудиоадаптер с определенным периодом измеряет амплитуду электрического тока и заносит в регистр двоичный код полученной величины. Затем полученный код из регистра переписывается в оперативную память компьютера. Качество компьютерного звука определяется характеристиками аудиоадаптера: частотой дискретизации и разрядностью. Частота дискретизации — это количество измерений входного сигнала за 1 секунду. Частота измеряется в герцах (Гц).

Семакин 7 класс

Мультимедиа и компьютерные презентации
Что такое мультимедиа
Аналоговый и цифровой звук
Технические средства мультимедиа
Компьютерные презентации

13. Методика преподавания темы «Архитектура ЭВМ» в БКИ Подходы к раскрытию темы в учебной литературе В курсе информатики устройство компьютера изучается на уровне его архитектуры. Под архитектурой понимают описание устройства и принципов работы ЭВМ без подробностей технического характера (электронных схем, конструктивных деталей и пр.). Описание архитектуры — это представление о компьютере, достаточное для человека, работающего за компьютером, но не конструирующего или ремонтирующего его, т.е. для пользователя (в том числе и программиста) В учебниках по базовому курсу информатики принята следующая схема раскрытия архитектуры ЭВМ: вначале ведется разговор о назначении ЭВМ, об основных устройствах, входящих в состав компьютера (память, процессор, устройства ввода-вывода), и выполняемых ими функциях. Рассказывается также об особенностях организации персонального компьютера, о типах и свойствах устройств, входящих в состав ПК. Осн-е устр-ва ЭВМ и принцип программ-го упр-ия. Главные понятия данной темы: архитектура ЭВМ; память ЭВМ (оперативная, внешняя); процессор; устройства ввода; устройства вывода; программное управление. По своему назначению комп-р — это универ-ая машина для работы с инф-ей. Но в природе уже есть такая «биологическая машина» — это человек! Информ-ная ф-я чел-ка рассмат-ась в предыдущих разделах курса. В состав устройств компьютера должны входить технические средства для реализации этих процессов. Они наз-ся: память, процессор, устройства ввода и выводаДеление памяти компьютера на внутреннюю и внешнюю также поясняется через аналогию с человеком. Внутр-я память — это собственная (биологическая) память чел-ка; внешняя память — это разнообразные средства записи инф-ии: бумажные, магнитные и пр.Различные уст-ва ком-ра связаны м-у собой каналами передачи инф-ции. Из внешнего мира инф-я поступает в комп-р ч-з устр-ва ввода; поступившая инф-ция попадает во внутр-ю память. Инф-ия из внутренней памяти м-т быть передана во внешний мир (человеку или др-м комп-ам) ч-з уст-ва вывода. Схем-ки отображено на рис. 9.1.
Рис. 9.1. Состав и структура ЭВМ

В сознании учеников с самого начала необх-мо создавать предст-ие о функционировании ком-ра. Для решения любой задачи комп-ру нужно сообщить исходные данные и программу работы. И данные и программа предст-ся в определенной форме, «понятной» машине, заносятся во внут-ю память и затем комп-р переходит к выполнению программы, т.е. решению задачи. Ком-р яв-ся формальным исполнителем программы. Любая работа выпол-ся ком-ом по программе, будь то реш-е матем-ой задачи, перевод текста с иностр-го языка, получение рис-ов на экране, игра с польз-лем и пр. Виды памяти ЭВМ. ^ Внутренняя память. К физич-м св-ам внутр-й памяти отн-ся сл-е св-ва:• это память, построенная на электронных элементах (микросхемах), к-я хранит инф-ю т-о при наличии электроп-ия; по этой причине внутреннюю память м-о назвать энергозависимой; • это быстрая память; время занесения (записи) в нее инф-ции и извлечения (чтения) очень маленькое — микросекунды;• это память небольшая по объему (по сравнению с внешней памятью).Быструю энергозависимую внут-юю память н-ют опер-ой памятью, или ОЗУ — оперативное запом-ее уст-во.В к-ве дополн-ой инф-ии ученикам м-о сообщить, что в комп-ре имеется еще один вид внутр-й памяти — постоянное запоминающее уст-во (ПЗУ). Основное его отличие от ОЗУ — энергонезависимость, т.е. при отключении комп-ра от электросети инфор-я в ПЗУ не исчезает. ^ Внешняя пам. Есть две разновидности нос-ей инф-ии, используемых в устр-ах внешней памяти: магнитные и оптические. Сущ-ют магнитные ленты и магнитные диски. Оптические диски наз-ся CD-ROM (Compact Disk — Read Only Memory — компактный диск — только для чтения). На магнитные носители инф-ю м-о записывать многократно, на оптические — только один раз.Свойства внешней памяти описываются так:• внешняя память энергонезависима, т.е. информация в ней сохраняется независимо от того, включен или выключен компьютер, вставлен носитель в компьютер или лежит на столе;• внешняя память — медленная по сравнению с оперативной; в порядке возрастания скорости чтения/записи информации, устройства внешней памяти располагаются так: магнитные ленты — магнитные диски — оптические диски;• объем информации, помещающейся во внешней памяти, больше, чем во внутренней; а с учетом возможности смены носителей — неограничен. Устройство компьютера, которое работает с магнитной лентой, записывает и считывает с нее информацию, наз-ся накопителем на магнитной ленте (НМЛ). Употр-ся также английское название этого уст-ва — стример. Устр-во чтения/записи на магнитный диск наз-ся накопителем на магнитном диске (НМД), или дисководом. С оптическими дисками работает оптический дисковод. Он умеет т-о читать инф-ю с CD-ROM. Кроме того, существуют специальные приставки к компьютеру, позволяющие записывать информацию на «чистый» оптический диск. Изучив базовый курс, ученики д-ы - узнать, что1) комп-р работает со след-ми видами данных (обрабатываемой информации): символьными, числовыми, графич-ми, звуковыми;2) любая информ-я в памяти комп-ра (в том числе и программы) представляется в двоичном виде. Двоичный вид обозначает то, что любая информация в памяти компьютера представляется с помощью всего двух символов: нуля и единицы. Как известно, один символ из двухсимвольного алфавита несет 1 бит информации. Поэтому двоичную форму представления информации еще называют битовой формой. Двоичные символы распознаются так: есть сигнал — единица, нет сигнала — нуль. Организация внутренней памяти. Битовая структура внутренней памяти определяет ее первое свойство: дискретность. Каждый бит памяти в данный момент хранит одно из двух значений: 0 или 1, т.е. один бит информации. В процессе работы компьютера эти нули и единички «мигают» в ячейках. Можно предложить ученикам такой зрительный образ: представьте себе память компьютера в виде фасада многоэтажного дома вечером. В одних окнах горит свет, в других — нет. Окно — это бит памяти. Окно светится — единица, не светится — нуль. Орг-я внешней пам. Инф-ная стр-ра внешней памяти — файловая. Наименьшей именуемой единицей во внешней памяти яв-ся файл. Для объяснения этого понятия в уч-й лит-ре часто предлагается книжная аналогия: файл — это аналог наименьшего поименованного раздела книги (парагр, рассказа). Инф-ция, хранящаяся в файле, тоже состоит из битов и байтов. Но в отличие от внутренней памяти байты на дисках не адресуются. При поиске нужной инф-ции на внешнем носителе д-о быть указано имя файла, в к-ом она содержится; сохранение информации произв-ся в файле с конкретным именем.На магнитные носители инф-ия записывается (и считывается) с помощью магнитной головки накопителя, подобно бытовому магнитофону. Линия, по которой магнитная головка контактирует с магнитной поверхностью носителя, называется дорожкой. На ленте дорожки продольные (прямые), на диске — круговые. Магнитная головка дисковода подвижная. Она м-т перемещаться вдоль радиуса диска. При таком перемещении происходит переход с одной дорожки на другую.Книжная аналогия помогает понять ученикам назначение корневого каталога диска — его своеобразного оглавления. Это список, в к-ом содержатся сведения о файлах на диске; иногда его наз-т директорией диска. ^ Архитектура ПК. Сущ-ют различные классы электронно-выч-ных машин: суперЭВМ, большие ЭВМ, мини-ЭВМ, микроЭВМ. Перс-е комп-ры (ПК) отн-ся к классу микроЭВМ. В абсолютном больш-ве уч-х заведений испол-ся ПК.Ученики прежде всего д-ы получить предст-ие об устр-ве ПК.Стр-ру ПК, изображенную на рис, принято называть архитектурой с общей шиной (другое название — магистральная архитектура). Впервые она была применена на мини-ЭВМ третьего поколения, затем перенесена на микроЭВМ и ПК. Ее главное достоинство — простота, возможность легко изменять конфигурацию компьютера путем добавления новых или замены старых устройств. Отмеченные возможности принято называть принципом открытой архитектуры ПК.
В нем присутствует след-я инфор-ия: роль центрального процессора в ПК выполняет микропроцессор; в качестве устройства ввода используется клавиатура; устройства вывода — монитор и принтер; устройство внешней памяти — дисковод. Информ-ная связь между устройствами осуществляется через общую многопроводную магистраль (шину); внешние устройства подсоединены к магистрали через контроллеры (обозначены треугольниками). Можно сказать, что основным устр-ом ПК явл-ся микропр-сор (МП). Это мозг машины. Для ЭВМ первых поколений было принято выражать быстродействие комп-ра в количестве операций, выполняемых за одну секунду (опер./с). В те времена комп-ры использ-сь гл-м образом для математич-х расчетов, поэтому имелись в виду арифмет-кие и логические операции. На современных компьютерах гораздо более разнообразны типы решаемых задач, виды обрабатываемой информацииРазрядность проц-ра — это размер той порции инф-ции, к-ю процессор м-т обработать за одну операцию (одну команду). Такими порциями процессор обменивается данными с оперативной памятью. На современных комп-х чаще всего исп-ся 32- и 64-разрядные процессоры. Фактически разрядность тоже влияет на быстродействие, поскольку, чем больше разрядность, тем больший объем информации м-т обработать проц-р за единицу времени.

14.Методика преподавания темы «Прогр Обеспеч ЭВМ» в БКИ. Подходы к раскрытию темы в учебной литературе. Во всех учебниках по базовому курсу информатики тема программного обеспечения (ПО) находит отражение. С течением времени она становится все более актуальной. В первом школьном учебнике обзор ПО дается в самом конце курса. Поскольку курс ориентировался на безмашинное изучение, то описание ПО носит чисто ознакомительный характер. В учебниках второго поколения в небольшом объеме появляется тема прикладного ПО; присутствуют практические задания на работу с текстовыми и графическими редакторами, базами данных, электронными таблицами. Однако связующее звено ПО ЭВМ — операционная система — практически не рассматривается. Не затрагиваются вопросы работы с файлами. Главной причиной этого являлось то обстоятельство, что в период конца 1980-х — начала 1990-х гг. в школьных компьютерных классах большей частью использовались отечественные комплекты учебной вычислительной техники — КУВТ. На уроках они работали с прикладными программами, загруженными заранее учителем с центрального компьютера, или с интерпретатором Бейсика, прошитом в ПЗУ.В 1990-х гг. в школах появляется все большее число профессиональных ПК, главным образом — IBM PC. Становится необходимым умение учеников работать с дисками, ориентироваться в файловой структуре дисков, а следовательно — взаимодействовать с операционной системой (ОС). Возникает необходимость в изучении программного обеспечения ЭВМ как единой системы, главной частью которой является ОС. В учебнике [10] довольно подробно описывается состав операционной системы MS-DOS и работа с ней. Там же приводится краткая информация о работе с Windows (версия 3.1), рассматриваются прикладные программы, работающие в среде Windows.Основная педагогическая задача этой линии базового курса — привести учеников к пониманию того факта, что современный компьютер представляет собой двуединую систему, состоящую из аппаратной части (технических устройств) и информационной части (программного обеспечения). Полезно познакомить учащихся с терминами hardware & software — твердая компонента и мягкая компонента компьютера, поскольку в последнее время они употребляются довольно часто.
^ КОМПЬЮТЕР = АППАРАТУРА + ПРОРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПО— это совок-ть программ, хранящихся на устр-ах долговр-ной памяти комп-ра и предназ-ных для массового испол-ия. И если польз-лю треб-ся выполнить какую-то работу на компьютере, то он должен выбрать подходящую для этих целей программу из ПО и инициализировать ее выполнение.
^ Задача ® Выбор и инициализация программы ® Работа Здесь термин «задача» понимается в самом широком смысле и обозначает любую информационную потребность пользователя, которую можно удовлетворить с помощью компьютера: создать текстовый документ, нарисовать иллюстрацию, выполнить вычисления, получить справку, принять и отправить электронную почту и т.д.Учителю необходимо будет обращать внимание на то, чтобы ученики отчетливо понимали, с помощью каких программных средств какие информационные задачи можно решать. При этом они должны научиться отделять задачи системного характера от задач прикладного характера. ^ Классификация программного обеспечения все программы делятся на системные, прикладные и системы программирования (рис. 9.5). Надо сказать, что это не единственный вариант классификации ПО, который встречается в литературе. Подобные классификации носят, в некотором смысле, субъективный характер. Однако рассмотренное в учебнике деление является одним из наиболее распространенных, и в него хорошо вписываются все те программные продукты, с которыми будут знакомиться ученики в процессе изучения информатики. М-у программами, относящимися к этим трем группам, есть достаточно четкое различие по их назначению.
- Структура программного обеспечения ЭВМ
Что такое прикладное программное обеспечение. Проще всего ученикам понять назначение прикл-х программ. Это те программы, к-е непосредственно удовлетворяют информационные потребности пользователя: поиграть в компьютерную игру, напечатать рассказ, нарисовать рисунок на экране и распечатать его на бумаге, найти в компьютерном словаре перевод английского слова; выполнить вычисления с помощью калькулятора, изображенного на экране; изучить с помощью компьютера правила уличного движения и многое другое. Задача учителя — рассказать ученикам, а еще лучше — продемонстрировать разнообразные прикладные возможности современных компьютеров. На первом же уроке по данной теме приведите примеры некоторых прикладных программ, имеющихся на школьных компьютерах. Например, если в вашем классе используются IBM PC с операционной системой Windows, представьте программы из группы «Стандартные»: «Калькулятор», «Блокнот», «Paint», объяснив их назначение.В рамках базового курса ученики знакомятся лишь с прикладными программами общего назначения: текстовыми и графическими редакторами, системами управления базами данных, табличными процессорами, сетевыми программами: броузерами, поисковыми серверами. Назначение систем программирования. Ученикам необходимо получить представление о том, что• программы для компьютера составляют программисты; • программисты пишут программы на языках программирования; • существует множество различных языков программирования (Паскаль, Бейсик, Фортран и др.);• системы программирования позволяют программисту вводить программы в компьютер, редактировать, отлаживать, тестировать, исполнять программы.Полезно сообщить ученикам, с каким из языков программирования им предстоит познакомиться в школе.В разделе базового курса «Введение в программирование» ученики получают начальные представления и навыки работы с одной из систем программ-ия на языке высокого уровня. ^ Осн-е ф-и операц-ной системы. Более сложной задачей яв-ся объяснение назн-я системного ПО. Нужно дать понять ученикам, что системное ПО предназначено, прежде всего, для обслуживания самого комп-ра, для управления работой его уст-тв. Главной частью системного ПО является операционная система (ОС). ОС — это очень сложная программная система. ученики должны представлять. общее назначение, роль ОС в работе компьютераВ начале нужно сообщить ученикам название ОС, используемой в школьных компьютерах. Сообщите, что при включении компьютера происходит загрузка операционной системы в оперативную память ЭВМ. Точнее говоря, в ОЗУ загружается с магнитного диска ядро ОС, т.е. та часть системы, которая должна постоянно находиться в оперативной памяти, пока работает компьютер. Диск, на котором хранится ОС и с которого происходит ее загрузка, называется системным диском. Любые ОСвыполняют три основные функции:1) управление устр-ми компьютера;2) взаимодействие с пользователем;3) работа с файлами.Учитель должен дать представление ученикам о функциях операционной системы на примере конкретной ОС, используемой в классе. Далее нужно сказать о том, какой режим работы поддерживает данная система: однозадачный или многозадачныйПользователь м-т запустить сразу нес-ко прикл-х программ и работать с ними одновременно. В состав операционной системы входят специальные программы управления внешними устройствами, которые называются драйверами внешних устройств Научиться работать на компьютере — это значит, прежде всего, научиться взаимодействовать с операционной системой.В компьютерной терминологии для обозначения способа, взаимодействия программы с пользователем принят термин пользовательский интерфейс. Примером другого унифицированного системного интерфейса является «Рабочий стол» Windows. Это объектно-ориентированная графическая среда. С появлением новых версий ОС Windows она может в чем-то совершенствоваться, но основные принципы будут сохраняться для соблюдения преемственности, для удобства пользователя.Совокупность команд, которые понимает операционная система, составляет язык команд ОС. В таком режиме общения — режиме командной строки, пользователь должен знать язык команд со всеми подробностями его синтаксиса. Сейчас весьма редко работают на ПК в режиме командной строки. Основным средством общения являются диалоговые оболочки ^ Начальные сведения об организации файлов. Третья ф-я операц-ой системы — работа с файлами. Эта работа осуществляется с помощью раздела ОС, который называется файловой системой. Первоначальные понятия, к-е д-ы быть даны ученикам по данной теме, — это имя файла, тип файла, файловая ^структура, логический диск, каталог, путь к файлу, дерево катало-foe. Все эти понятия, в частности раскрываются в учебнике [6]. Учителю следует ориент-ть учеников на конкретную ОС. Допустим, если вы работаете с MS-DOS, то говорите ученикам, что имя файла может содержать не более 8 символов — латин-х букв и цифр; для Windows сообщаете, что имя файла м-т быть длинным (до 255 символов) и допускает испол-ие рус-х букв.Расс-ая о типах файлов и связи типа с расш-ем имени файла, в первую очередь разделите файлы на программные (их еще называют исполняемыми файлами) и файлы данных. Снова напомните ученикам, что вся информация в компьютере делится на программы и данные. Программные файлы имеют расширение имени .ехе или .сот. Есть еще один вид исполняемых файлов — это так называемые командные файлы с расширением .bat. Они предст-ют собой программы, написанные на командном языке ОС, и выполняют некоторые системные ф-ии. Все прочие типы файлов — это файлы данных. В дальнейшем при изучении каждого нового приложения обращайте внимание учеников на типы файлов, с которыми это прилож-е работает.Постепенно узнают, что текст-й ред-р Word сохр-ет создаваемые док-ты в файлах типа .doc; графич-й ред-р Paint создает файлы типа .Ьтр; табличный процессор Excel — файлы типа .xls и пр.

15.Методика препод-я темы «Формализация и моделирование» в базовом курсе инф-ки. Место, которое занимает тема информационного моделирования, в различных учебниках существенно различается. В целом, в процессе развития школьной информатики следует отметить увеличение веса данной линии в общем содержании курса.В первом школьном учебнике инф-ки [Основы инф-ки и выч-ой техники: Пробное уч. пособие для сред. учеб. заведений: В 2 ч. / Под ред. А. П. Ершова и В. М. Монахова. — М.: Просвещение, 1985 — 1986.] затрагивается только тема математ-го модел-яВ учеб-ах инф-ки второго поколения информац-ному моделир-ю уделяется большее внимание. В учебнике А. Г. Кушниренко [Кушниренко А.Г., Лебедев Г.В., Сворень Р.А. Основы информатики и выч-ой техники: Учеб. для 10— 11 кл. сред. шк. — М.: Просвещение, 1996.] тема моделирования раскрывается в двух аспектах. В разделе «Моделир-е и вычисл-ный эксперимент на ЭВМ» рассмат-ся тот же подход к математич-му моделир-ю физич-х проц-ов, что и в учеб-ке А.П.Ершова – метод дискретизации. В параграфе «Информационное моделир-ие исполн-лей на ЭВМ» рассм-ся способы программ-ия на учебном алгоритм-ом языке работы учебных испол-ей — Робота и Черепашки — введенных ранее в разделе алгоритмизации. Использование понятие модели в таком контексте, связано с алгоритмическим моделированием. Другая задача — планирование производства некоторого набора изделий на предприятии. Современной тенденцией в развитии школьной инф-ки яв-ся увеличение веса содерж-ной линии информ-ных техн-ий. С этой позиции в кач-ве инструмен-ого средства математич-го модел-ия следует больше использовать элек-ые таблицы.,в базовом курсе инф-ки желательно обходиться прикладным ПО общего назначения. Элек-ые табл явл-ся достаточно мощным инструментом математ-го моделир-я. Практически все задачи, рассматриваемые в учебнике А.Г. Гейна можно решать с помощью электронных таблиц. Методика использования электронных таблиц в школьной информатике требует своего развития. Современная концепция базового курса информатики ориентирует на широкий подход к теме моделирования. Безусловно, математическое моделирование является важным разделом этой линии, но отнюдь не единственным. Многие разделы базового курса имеют прямое отношение к моделированию, в том числе и темы, относящиеся к технологической линии. Текстовые и графические редакторы, программное обеспечение телекоммуникаций можно отнести к средствам, предназначенным для рутинной работы с информацией: позволяющим набрать текст, построить чертеж, передать или принять информацию по сети. В то же время такие программные средства информационных технологий, как СУБД, табличные процессоры, следует рассматривать как инструменты для работы с информационными моделями. Алгоритмизация и Программирование также имеют прямое отношение к моделированию. Следовательно, линия моделирования является сквозной для целого ряда разделов базового курса. Место моделирования в современном курсе информатики. Тема моделирования в курсе информатики имеет обширную область приложенийПрежде чем перейти к прикладным вопросам моделирования, необходим вводный разговор, обсуждение некоторых общих понятий, в частности тех, которые обозначены в обязательном минимуме. Для этого в учебном плане должно быть выделено определенное время под тему «Введение в информационное моделирование». Для учителя здесь возникают проблемы как содержательного, так и методического характера, связанные с глубоким научным уровнем понятий, относящихся к этой теме. Методика информационного моделирования связана с вопросами системологии, системного анализа. Степень глубины изучения этих вопросов существенно зависит от уровня подготовленности школьников. В возрасте 14—15 лет дети еще с трудом воспринимают абстрактные, обобщенные понятия. Поэтому раскрытие таких понятий должно опираться на простые, доступные ученикам примеры.В зависимости от количества учебных часов, от уровня подготовленности учеников вопросы формализации и моделирования могут изучаться на одном из трех уровнях минимальный,дополненный,углубленный.Первый, минимальный уровень содержания темы «Введение в информационное моделирование» соответствует материалу, изложенному в учебнике Семакина. Понятие модели. Типы информационных моделей. Разговор с учениками по данной теме можно вести в форме беседы. Сам термин «модель» большинству из них знаком. Попросив учеников привести примеры каких-нибудь известных им моделей, учитель наверняка услышит в ответ: «модель автомобиля», «модель самолета» и другие технические примеры. Хотя технические модели не являются предметом изучения информатики, все же стоит остановиться на их обсуждении. Информатика занимается информационными моделями. Однако между понятиями материальной (натурной) и информационной модели есть аналогии. Примеры материальных моделей для учеников более понятны и наглядны. Обсудив на таких примерах некоторые общие свойства моделей, можно будет перейти к разговору о свойствах информационных моделей.Расширив список натурных моделей (глобус, манекен, макет постройки города и др.), следует обсудить их общие свойства. Вес эти модели воспроизводят объект-оригинал в каком-то упрощенном виде. Часто модель воспроизводит только форму реального объекта в уменьшенном масштабе. Могут быть модели, воспроизводящие какие-то функции объекта. Например, заводной автомобильчик может ездить, модель корабля может плавать. Из обобщения всего сказанного следует определение:Модель — упрощенное подобие реального объекта или процесса.В любом случае модель не повторяет всех свойств реального объекта, а лишь только те, которые требуются для ее будущего применения. Поэтому важнейшим понятием в моделировании является понятие цели. Цель моделирования — это назначение будущей модели. Цель определяет те свойства объекта-оригинала, которые должны быть воспроизведены в модели.Полезно отметить, что моделировать можно не только материальные объекты, но и процессы. Например, конструкторы авиационной техники используют аэродинамическую трубу для воспроизведения на земле условий полета самолета. В такой трубе корпус самолета обдувается воздушным потоком. Создается модель полета самолета, т. е. условия, подобные тем, что происходят в реальном полете. На такой модели измеряются нагрузки на корпусе, исследуется прочность самолета и пр. С моделями физических процессов работают физики-экспериментаторы. Например, в лабораторных условиях они моделируют процессы, происходящие в океане, в недрах Земли и т.д. Условимся в дальнейшем термин «объект моделирования» понимать в широком смысле: это может быть и некоторый вещественный объект (предмет, система) и реальный процесс.Закрепив в сознании учеников понимание смысла цепочки объект моделирования — цель моделирования — модель, можно перейти к разговору об информационных моделях. Самое общее определение:Информационная модель — это описание объекта моделирования. Иначе можно сказать, что это информация об объекте моделирования. А как известно, информация может быть представлена в разной форме, поэтому существуют различные формы информационных моделей. В их числе, словесные, или вербальные, модели, физические, математические, табличные. Следует иметь в виду, что нельзя считать этот список полным и окончательным. В научной и учебной литературе встречаются разные варианты классификаций информационных моделей. Например, еще рассматривают алгоритмические модели, имитационные модели и др. Естественно, что в рамках базового курса мы вынуждены ограничить эту тему. В старших классах при изучении профильных курсов могут быть рассмотрены и другие виды информационных моделей.Построение информационной модели, так же как и натурной, должно быть связано с целью моделирования. Всякий реальный объект обладает бесконечным числом свойств, поэтому для моделирования должны быть выделены только те свойства, которые соответствуют цели. Процесс выделения существенных для моделирования свойств объекта, связей между ними с целью их описания называется системным анализом. Форма информационной модели также зависит от цели ее создания. Если важным требованием к модели является ее наглядность, то обычно выбирают графическую форму. Примеры графических моделей: карта местности, чертеж, электрическая схема, график изменения температуры тела со временем. Следует обратить внимание учеников на различные назначения этих графических моделей. Формализация — это замена реального объекта или процесса его формальным описанием, т. е. его информационной моделью.Построив информационную модель, человек использует ее вместо объекта-оригинала для изучения свойств этого объекта, прогнозирования его поведения и пр. Прежде чем строить какое-то сложное сооружение, например мост, конструкторы делают его чертежи, проводят расчеты прочности, допустимых нагрузок. Таким образом, вместо реального моста они имеют дело с его модельным описанием в виде чертежей, математических формул. Если же конструкторы пожелают воспроизвести мост в уменьшенном размере, то это уже будет натурная модель — макет моста. Табличные информационные модели. Одной из самых распространенных форм представления информационных моделей являются таблицы. Очень часто в табличной форме представляется информация в различных документах, справочниках, учебниках. Табличная форма придает лаконичность и наглядность данным, структурирует данные, позволяет увидеть закономерности в характере данных.Среди разделов базового курса, относящихся к линии информационных технологий, непосредственное отношение к таблицам имеют базы данных и электронные таблицы. Предварительный разговор о таблицах, их классификации, приемах оформления является полезной пропедевтикой к изучению этих технологий.В учебнике Семакина вводится классификация таблиц. Описывается два типа таблиц: таблицы типа «объект—свойство» и «объект—объект». Это наиболее простые и наиболее часто встречающиеся типы таблиц. Кроме того, даны примеры применения двоичных матрицДвоичные матрицы используются в тех случаях, когда нужно отразить наличие или отсутствие связей между отдельными элементами некоторой системы. С помощью двоичных матриц удобно представлять сетевые стр-ры.

16.Элементы системного анализа в курсе информатики Вопросы преподавания элементов системного анализа достаточно основательно проработаны в учебных пособиях для пропедевтического курса информатики «Информатика плюс», разработанных авторским коллективом под руководством А. В. Горячева (Информатика плюс: 5—6 кл.: Комплекты учеб. тетрадей и самостоятельные работы/ Под ред. А. В. Горячева. — М.: СМИНТЕК, 1999). В этом курсе системный анализ стыкуется с темой объектно-информац-ого модел-ия.Под системой понимается любой объект, состоящий из множества взаимосвязанных частей, и существующий как единое целое.В информатике понятие «система» употребляется достаточны часто. Совокупность взаимосвязанных данных, предназначенных для обработки на компьютере — система данных. Совокупность взаимосвязанных программ определенного назначения — программные системы (ОС, системы программирования, пакеты прикладных программ и др.). Информац-ные системы — одно из важнейших приложений компьютерных технологий.Основным методическим принципом информационного моделирования является системный подход, согласно которому всякий объект моделирования рассматривается как система.Информ-ная модель предст-ет собой некоторую систему параметров и отношений м-у ними. Эти параметры и отнош-я могут быть представлены в разной форме графической, математ-кой, табличной и др. Т.обр,просматривается след-ий порядок этапов перехода от реального объекта к информац-ой модели:

Важной характ-кой всякой системы яв-ся ее стр-ра. Стр-ра — это определенный порядок объединения элем-ов, составляющих систему. Др-й вариант опред-ия, встречающийся в лит-ре: стр-ра — это множ-во связей м-у элементами системы. Наиболее удобным и наглядным способом представления структуры систем являются графы. В уч-ке И.Г. Семакина описываются основные правила представления графов, вводятся понятия вершина, дуга, ребро, ориентированный граф, дерево, сеть. Важной разновидностью графов являются деревья. Дерево – это графическое представление иерархической структуры системы. Подводя итог, можно сказать, что второй уровень изучения темы «Введение в информационное моделирование» более подробно раскрывает суть системного анализа, знакомит учащихся с таким важным инструментом формализации, как графы.Третий, углубленный уровень изучения общих вопросов моделирования можно характеризовать как переход от ознакомительного обучения к выработке навыков активного использования методов системного анализа.Наиболее полный и последовательный материал по вопросам системологии содержится в задачнике-практикуме И.Г. Семакина (Информатика: Задачник-практикум: В 2 т. / Под ред. И.Г. Семакина, Е.К. Хеннера.— М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1999). Этот материал может быть использован как для углубленного варианта преподавания базового курса информатики, так и для профильных курсов, ориентирующихся на информационное моделирование. В этом пособии содержится значительное число заданий следующего плана: имеется множество несистематизированных данных, приведенных в вербальной форме. Задача заключается в том, чтобы систематизировать эту информацию, перейдя к другой форме ее представления: к таблице или графу. Это очень важный для практики тип информационных задач. Они наглядно показывают, что несистематизированная информация оказывается во многом обесцененной. Систематизация данных имеет особо важное значение для информационного моделировании тогда, когда строятся модели сложных систем: экономические социальных, производственных с большим числом разнообразных параметров. От исследователя требуется умение классифицировать данные по некоторым признакам, отразить иерархические связи и пр.Содержательная линия формализации и моделирования выполняет в базовом курсе информатики важную педагогическую задачу: развитие системного мышления учащихся. Эффективная работа с большими объемами инфор-ии невозможна без навыков систематизации. Компьютер предоставляет польз-лю удобные инструменты для этой работы, но систематизацию данных пользователь должен выполнять сам.Информ-ное модел-ие — это прикладной раздел информатики, связанный с самыми разнообразными предметными областями: техникой, экономикой, естественными и общественными науками и пр. Поэтому практическим решением задач моделирования занимаются специалисты в соответствующих областях. В рамках школьного курса информатики информационное моделирование может быть предметом профильного курса, смежного с другими шк-ми дисцип-ми: физикой, биологией, экономикой и др. Баз курс инфор-ки дает лишь начальные понятия о моделир-ии, систематизации дан-х, знакомит с компьют-ми технол-ми, применяемыми для информац-го модел-ия.

17.Информ модел-е и электр табл. Матем модель. Понятия: комп-ая матем модель, численный эксперимент. Пример реализации матем модели на электр таблице. ГОСТ: Матем инструменты, динамические (электр) таблицы Таблица как средство модел-я. Ввод данных в готовую таблицу, изменение данных, переход к граф представлению. Ввод матем формул и вычисление по ним, представление формульной зависимости на графике. В результате изучения информатики и ИКТученик должен уметь создавать простейших моделей объектов и процессов в виде динамических (электронных) таблиц Макарова (8 кл)-11 ч. Освоение среды табличного процессора: 1. Общая характеристика табличного процессора 2. Создание и редактирование табличного документа.3. Форматирование табл-го док-та.4. Использование функций и логич-их формул.5. Пред-ие данных в виде диаграмм Макарова(9кл): Прикладная среда табл-го проц-ра Ехсel. Созд-е и редакт-иеТабл-го документа. Практ-я работа "Модел-ие в элек-х табл-х». Форматирование табличных документовИспользование функций и логических формул.Представление данных в виде диаграмм Семакин(9кл):

Информ мод-е на комп

Табличные расчёты и электр табл. Структура электр табл. Данные в электр табл.Правила заполнения таблиц.Работа с готовой электр табл.Абсолютная и относительная адресация. Понятие диапазона. Встроенные функции. Сортировка табл Использование встроенных матем и статистических функций. Сортировка таблицДеловая графика. Логические операции и условная функция. Абсолютная адресация. Функция времени. Построение графиков и диаграмм. Использование логических функций и условной функции. Использование абсолютной адресации.

Макарова(10 кл): Информационная технология обработки данных в среде табличного процессора Excel-4 ч.

Семакин (10 кл): Информационные модели и структуры данных - 4 ч.

Угринович (11 кл): 1.Типы информационных моделей. Табличные информационные модели.

2.Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере. 3.Компьютерная модель движения тела в электронных таблицах.Контр.раб: Технологии обработки текстовой, числовой и графической информации

18.Обучение алгоритмизации на учебных исполнителях, работающих «в обстановке»

Главной целью раздела алгоритмизации является овладение учащимися структурной методикой построения алгоритмов. Каким бы исполнителем ни пользовался учитель, рекомендуется следовать единой методической схеме обучения. При описании любого исполнителя алгоритмов необходимо выделять следующие его характеристики: среда, режимы работы, система команд, данные. Совокупность таких характеристик можно назвать архитектурой исполнителя.

Схема описания архитектуры исполнителя (Самостоят) Обучение методам построения алгоритмов — один из наиболее отработанных разделов школьной информатики. Традиционно применяемым дидактическим средством в этом разделе являются учебные исполнители алгоритмов. Некоторые из таких исполнителей перечислены выше; известны и другие, например, КУКАРАЧА из Роботландии, МУРАВЕЙ Г. Н. Гутмана, КЕНГУРЕНОК, реализованный фирмой КУДИЦ. Вообще говоря, подходит любой исполнитель, который удовлетворяет следующим условиям:

• это должен быть исполнитель, работающий «в обстановке»;

• этот исполнитель должен имитировать процесс управления некоторым реальным объектом (черепахой, роботом и др.);

• в системе команд исполнителя должны быть все структурные команды управления (ветвления, циклы);

• исполнитель позволяет использовать вспомогательные алгоритмы (процедуры).

Поиск по сайту: