Методика преподавания информатики (стр. 29 )

Понятие базового курса информатики появилось во второй половине 1990-х гг. в связи с развитием концепции образовательных стандартов, с провозглашением трех этапов преподавания информатики в средней школе. Базовый (основной) этап должен обеспечивать реализацию государственного образовательного стандарта по информатике. Раньше ту же самую общеобразовательную функцию школьных предметов регламентировали государственные программы. В связи с этим обстоятельством в настоящем пособии к учебно-методическому обеспечению базового курса причисляется учебная литература и программы, отражающие общеобразовательное содержание школьной информатики, начиная с 1985 г. и до настоящего времени.

Анализируя вопросы методики преподавания базового курса информатики, мы будем опираться на учебники и учебные пособия, рекомендованные Министерством образования РФ, вышедшие из печати и включенные в федеральный комплект учебной литературы для общеобразовательных средних школ на момент написания данной книги.

Глава 7

ЛИНИЯ ИНФОРМАЦИИ И

ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

Система знаний содержательной линии «Информация и информационные процессы» представлена в виде графа на схеме 1 (см. Приложение 1). Данная схема объединяет в себе структуру двух содержательных линий: «Информация и информационные процессы» и «Представление информации». Вместе их можно рассматривать в качестве интегрированной линии с названием «Информация». Надо сказать, что линия информации охватывает содержание всего базового курса, поскольку понятие информации является в нем центральным. В любой теме курса речь идет о различных вариантах представления информации и информационных процессов. Поэтому схема представляет собой структуру наиболее общих понятий предмета.

Каждое из понятий данной системы рассматривается в базовом курсе в двух аспектах: назовем их условно «компьютерным» и «бескомпьютерным». Под бескомпьютерным аспектом понимается рассмотрение информации без привязки к компьютеру, с общих позиций, по отношению к человеку, обществу, природе. В этом аспекте изучаются такие вопросы, как: определение и измерение информации, информационные модели, информационные процессы и процессы управления в природе и обществе. Под компьютерным аспектом понимается изучение информационной стороны функционирования самого компьютера в рамках архитектуры ЭВМ, а также изучение компьютерных технологий работы с информацией, программирования.

Ключевыми вопросами данной содержательной линии являются:

• определение информации;

• измерение информации;

• хранение информации;

• передача информации;

• обработка информации.

Проанализируем подходы к этим вопросам в различных школьных учебниках информатики, а также раскроем авторскую концепцию их содержания и методики преподавания.

7.1. Методические проблемы

определения информации

Подходы к раскрытию темы в учебной литературе

То, что понятие «информация» является центральным в курсе информатики, кажется очевидным уже хотя бы потому, что с этим термином связано название предмета. Однако если проанализировать существующие учебники и учебные пособия, то возникает вывод, что далеко не в каждом из них это обстоятельство находит отражение. Тому есть две причины.

Первая заключается в том, что в авторских концепциях ряда учебников на первое место ставится отнюдь не информация. В большей степени это относится к учебникам первого [20] и второго [16, 21, 22] поколения. В них главными понятиями и объектами изучения выступают «алгоритм» и «компьютер». Информация упоминается лишь вскользь и в основном определяется на интуитивном уровне.

Вторая причина — в объективной сложности самого понятия «информация». Это понятие относится к числу фундаментальных в науке, носит философский характер и является предметом постоянных научных дискуссий.

Развивающаяся в последнее время тенденция к фундаментали-зации содержания школьной информатики требует не декларативно, а фактически поставить в центре предмета понятие «информация». Но в таком случае не обойти разговор о том, что такое информация. Становится необходимым обсуждение на уроках сложной проблемы определения информации, однако в школе это можно делать только языком, доступным для детей.

Проанализируем варианты определения информации, данные в различных учебниках и пособиях по школьной информатике.

В учебнике и др. [20] такого определения нет вообще. Видимо, авторы полагали, что смысл понятия «информация» очевиден для школьников, и обсуждать его не требуется. В первых строчках учебника информация упоминается в следующих утверждениях: «Информатика исследует законы и методы переработки и накопления информации... Ее развитие связано с появлением электронно-вычислительных машин, мощных универсальных устройств для хранения и переработки информации». Все содержание учебника, за исключением вводного раздела, посвящено разбору вопросов: что такое ЭВМ и что такое алгоритм.

В учебнике второго поколения и др. [16] в разделе 1.6 «Информация — первичное, неопределяемое понятие информатики» написано следующее: «Так что же такое «информация?» Увы! — этот термин в информатике является первичным, неопределяемым. Отсутствие самого определения, однако, не мешает нам измерять объем информации и обрабатывать ее, подобно тому, как отсутствие строгого определения прямой и точки в планиметрии не мешает нам рисовать треугольники, доказывать теоремы и решать задачи».

По поводу аналогии с понятием «точка» заметим следующее: безусловно, общность между понятиями «точка» и «информация» состоит в их первичном характере для соответствующих предметных областей. Однако считать, что понятие «информация» для человека столь же ясно, как и понятие «точка», вряд ли можно. Спросите ученика: «Что такое точка?» Объяснить словами он ничего не сможет, но возьмет карандаш, поставит точку на бумаге и скажет: «Вот это — точка». И он будет прав! Тому же ученику задайте вопрос: «Что такое информация?» Вряд ли, даже с помощью примеров, он сможет так точно и полно отразить свое представление об информации, как при ответе на вопрос о точке.

В учебнике и др. [21] понятие «информация» встречается первый раз в первой главе в таком контексте: «Информация — постоянный спутник человека. Это те сведения, которые помогают ориентироваться нам в окружающем мире». Далее понятие «информация» лишь используется, и к определению этого понятия авторы возвращаются в предпоследней главе. «В интуитивном, житейском смысле под информацией понимают сведения, знания и т. п., которые кого-либо интересуют. И чем интереснее сообщаемые сведения, тем больше информации (с житейской точки зрения) в них содержится». Немного дальше дается другое определение информации с технической позиции: «когда речь идет об автоматической передаче информации, ее хранении и переработке, информация — это произвольная последовательность символов, т. е. любое слово; каждый новый символ увеличивает количество информации». Замечательным здесь является то, что авторы отражают два подхода к определению информации: с «житейской точки зрения» и с позиции информационной техники.

В третьем учебнике этого же поколения и др. [22] в первой главе написано: «Информация в наиболее общем определении — это отражение предметного мира с помощью знаков и сигналов». Очевидно, это определение претендует на универсальность с любых точек зрения.

Для истории литературы по школьной информатике значительным событием стал выход в 1994 г. книги «Информатика. Энциклопедический словарь для начинающих» [12]. В ней впервые в истинно-современном духе отражено все разнообразие предметной области информатики, ее научное содержание. В статье «Информация» дано следующее определение: «Информация — это содержание сообщения, сигнала, памяти, а также сведения, содержащиеся в сообщении, сигнале или памяти». В этом определении также делается попытка объединить «человеческую» и «техническую» позиции по отношению к информации. Однако в нем просматривается тавтология: в чем разница между содержанием, а также содержащимися сведениями? Вряд ли это можно объяснить ученику (да и понять учителю).

Наконец заглянем в учебники третьего поколения. В учебнике и др. [5] на протяжении четырех глав (из шести) вообще обходятся без какого-либо определения информации. В 5-й главе практически повторяется определение из книги [21]: «В интуитивном житейском смысле под информацией понимают сведения, знания и т. п., которые кого-либо интересуют. И чем интереснее сообщаемые сведения, тем больше информации (с точки зрения человека, воспринимающего эту информацию) в них содержится». Сомнительным здесь является тезис об «интересности» сообщения, чем субъективизм определения еще более усиливается. «Интересность» может зависеть не только от понятности или новизны переданных сведений для принимающего субъекта, но и от его настроения, состояния здоровья в данный момент и пр.

Все эти нестрогости и неточности в определении информации объясняются как мнением авторов (может быть даже неосознанным) о несущественности такого определения для своего курса, так и объективной сложностью поиска корректного определения с научной точки зрения.

Если в центр содержания курса информатики ставить информацию (а не алгоритм, ЭВМ и пр.), если рассматривать это понятие как системообразующее для всего предмета, то обойти на уроках вопрос об определении информации нельзя. Бесспорно то, что нельзя дать единого, универсального определения информации. Но в науке и в практике известны различные подходы к информации, и в рамках каждого из них дается определение этого понятия (см., например, посвященные этому вопросу статьи в журнале «Информатика и образование» и др. [2]). Ученики должны знать, что в зависимости от контекста, в котором используется термин «информация», он может нести разный смысл.

В учебнике и др. [26] раскрываются два подхода к понятию информации. Первый можно назвать субъективным подходом, при котором информация рассматривается с точки зрения ее роли в жизни и деятельности человека. С этой позиции информация — это знания, сведения, которыми обладает человек, которые он получает из окружающего мира.

Второй подход можно назвать кибернетическим, поскольку развитие он получил в кибернетике. Именно этот подход позволяет создавать машины, работающие с информацией. С этой точки зрения информация — это содержание последовательностей символов (сигналов) из некоторого алфавита. В таком случае все виды информационных процессов (хранение, передача, обработка) сводятся к действиям над символами, что и происходит в технических информационных системах.