Методика преподавания информатики (стр. 42 )

В ячейке таблицы соответствующая условная функция запишется так:

IF (AND (A1 > -1, А1 < 1), ABS (А1), 1).

Логические формулы могут размещаться в ячейках ЭТ сами по себе, без использования условной функции. В таком случае в данной ячейке будет отражаться логическое значение ИСТИНА или ЛОЖЬ. Например, если в ячейке С6 хранится сумма баллов, набранная абитуриентом на вступительных экзаменах, а проходной балл в институт равен 14, то, поместив в ячейку D6 формулу: С6>= 14, получим в этой ячейке значение ИСТИНА, в случае если абитуриент поступил в институт, и ЛОЖЬ — если нет.

Математическая логика в программировании. В большинстве современных процедурных языков программирования высокого уровня (ЯПВУ) имеется логический тип данных, реализованы основные логические операции. Использование этих средств позволяет решать на ЭВМ сложные логические задачи, моделировать логику человеческого мышления в программных системах искусственного интеллекта. В программах решения задач с математическим содержанием логические выражения чаще всего применяются для описания систем неравенств (отношений). Решая задачи такого типа, ученики прежде всего должны проявить знания математики, а затем уже — умение переложить математические отношения на язык логики и оформить решение задачи на языке программирования.

Пример. Составить программу на Паскале, по которой выведется значение true, если точка с заданными координатами (х, у) лежит внутри заштрихованной области (рис. 8.1), и false — в противном случае.

Решение. Рассматриваемая область состоит из двух частей, каждая из которых описывается системой неравенств.

1-я часть: x ≤ 0; x2 + y2 ≤ 9;  y ≥ - x - 3

2-я часть: х > 0; х2 + у2 < 25.

Точка с координатами (х, у) лежит в заштрихованной области, если она принадлежит 1-й или 2-й части.

 

Программа вводит координаты точки, вычисляет логическое выражение, определяющее принадлежность точки области, и выводит полученную логическую величину на экран.

Program Point;

var X, Y: real; L: boolean;

begin

write('Введите X:'); readln(X);

write('Введите Y:'); readln(Y);

L: = (X <= 0) and (Sqr(X)+ Sqr(Y) <= 9) and(Y >= - X-3)

or (X >= 0) and (Sqr(X) + Sqr(Y)<= 25)

writeln('Точка лежит в заданной области?', L)

end.

В программах вычислительного характера логические выражения, как правило, используются в условной части операторов ветвления и цикла.

8.5. Требования к знаниям и умениям

учащихся по линии представления

информации

Учащиеся должны знать:

• функции языка как способа представления информации; что такое естественные и формальные языки;

• что такое «система счисления»;

• в чем различие между позиционными и непозиционными системами счисления;

• что такое логическая величина, логическое выражение;

• что такое логические операции, как они выполняются;

• правила записи и вычисления логических выражений.

Учащиеся должны уметь:

• переводить целые числа из десятичной системы счисления в другие системы и обратно;

• выполнять простейшие арифметические операции с двоичными числами;

• определять истинность высказываний (логических выражений);

• записывать логические выражения с использованием основных логических операций: И, ИЛИ, НЕ.

• использовать логические выражения при работе с базами данных, электронными таблицами, языками программирования;

• *осуществлять перевод целых и дробных десятичных чисел в другие позиционные системы счисления и обратный перевод;

• *переходить от записи двоичной информации к восьмеричной и шестнадцатеричной форме и осуществлять обратный переход.

Вопросы для самоконтроля и обсуждения к главе 8

1. Определите место понятия «язык» в базовом курсе информатики. Обоснуйте проникновение этого понятия во все содержательные линии курса.

2. Как объяснить учащимся различие между естественными и формальными языками? Предложите серию примеров.

3. Предложите вариант классификации языков, используемых в информатике.

4. В чем различие между внутренними и внешними языками компьютера?

5. Почему нельзя говорить о едином языке двоичных кодов для всех типов данных, представимых в памяти ЭВМ?

6. Опишите методическую последовательность вопросов, ответами на которые раскрывается тема «Системы счисления».

7. Обоснуйте связь между информатикой и математической логикой. Укажите разделы информатики, где используется аппарат математической логики.

8. Перечислите основные понятия математической логики в методической последовательности их раскрытия.

9. Придумайте серию примеров для объяснения ученикам смысла использования полей логического типа в базах данных.

8.6. Лабораторный практикум

Тема «Представление информации»

Основные вопросы:

1. Цели и задачи изучения данной темы в базовом курсе информатики.

2. Мировоззренческий аспект изучения темы, связанный с анализом познавательных функций языка при его использовании в информационной деятельности человека.

3. Лингвистическая и логическая компоненты содержания учебного материала.

4. Представление информации, ее семантическая обработка и образная интерпретация средствами аппаратно-программного обеспечения.

Занятие 1

Тема «Изучение процесса аналитико-синтетической переработки информации в базовом курсе информатики»

Задачи занятия:

1. Рассмотреть цели и задачи изучения раздела «Представление информации» в базовом курсе информатики.

2. Определить суть аналитико-синтетической переработки информации.

2.1. Преобразование информации — придание информации знаковой формы.

2.2. Интегрирование и обобщение знаний (семантический и прагматический аспекты информации).

2.3. Кодирование — представление информации в форме, удобной для хранения, передачи и обработки (синтаксический аспект).

2.4. Заключение о полезности информации.

3. Установить внутрипредметные связи между основными этапами аналитико-синтетической переработки информации и темами различных учебных разделов базового курса информатики, а также межпредметные связи с темами других учебных предметов.

Способ организации занятия: практикум.

Средства обучения: научно-методическая и учебная литература [2, 3, 5, 16, 21, 22, 23, 25].

Предварительная подготовка студента к занятию

1. Составить терминологический словарь по основным понятиям учебного раздела.

2. Ознакомиться с особенностями представления знаний в информатике.

3. Провести содержательный анализ раздела «Представление информации» в учебниках и учебных пособиях.

План занятия

1. Анализ полного содержания базовых понятий раздела.

2. Пополнение тезауруса раздела «Информация и информационные процессы» тезаурусом учебного материала раздела «Представление информации».

3. На основе анализа учебников и учебных пособий заполнить таблицу «Базовые понятия» (см. табл. 7.1).

4. Анализ и характеристика разновидностей пиктографических и идеографических знаковых систем, используемых в информатике.

5. Характеристика программных и технических средств реализации пиктографических и идеографических знаковых систем.

Формы и способы организации учебной деятельности студентов: обсуждение вопросов плана, работа в группах; подведение итогов — беседа по вопросам, фронтальный и индивидуальный опрос.

Занятие 2

Тема «Планирование учебного процесса»

Задачи занятия: сформировать навыки поисково-исследовательской и аналитической деятельности студентов, связанные с разработкой тематического и поурочного планирования.

Способ организации занятия: практикум

Средства обучения: научно-методическая и учебная литература [2, 8, 10, 11, 12, 13, 15, 17, 20, 22].

Предварительная подготовка студента к занятию

1. Изучить учебные программы, учебно-методическую литературу.

2. Проанализировать две-три частнопредметные (авторские) методики обучения базовому курсу информатики в рамках рассматриваемого раздела. Представить результаты анализа в табл. 7.2 и подготовить на их основе краткое сообщение.

План занятия

1. Сообщения по данным табл. 7.2, обсуждение сообщений.

2. Составление тематического и поурочного планирования, представление результатов в таблице (см. табл. 7.3).

3. Обсуждение результатов тематического и поурочного планирования.

4. Подготовка конспекта урока по одной-двум темам, учитывая направленность урока (урок по ознакомлению с новым материалом; урок по закреплению изученного; урок проверки знаний, умений и навыков; урок по систематизации и обобщению изученного материала), или заполнение таблицы (см. табл. 7.4).

5. Анализ методических особенностей обучения школьников решению задач по теме «Системы счисления».

Форма и способы организации учебной деятельности студентов: выступление с сообщением, беседа по вопросам, работа с табл. 7.2; работа с учебными программами, учебниками и учебными пособиями, работа с табл. 7.3; беседа по вопросам; индивидуальная работа по разработке конспектов урока, работа с табл. 7.4, эвристическая беседа.

Литература к главе 8

1. истемы счисления и компьютерная арифметика. — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1999.

2. Информация: восприятие и понимание. — Киев: Наук, думка, 1988.

3. , нформатика. Вводный курс: В 2 ч.: Пер. с нем. — М.: Мир, 1990.

4. , , Информатика и информационные технологии: Учеб. пособие для гуманит. факультетов пед. вузов. — Екатеринбург: Урал. гос. пед. ун-т, 1995.

5. абота с естественными языками // Современный компьютер: Пер. с англ. — М.: Мир, 1986. — С. 90 — 107.

6. , , и др. Основы информатики и вычислительной техники: Учеб. для 10 — 11 кл. сред. шк. — М.: Просвещение, 1993.

7. , , Информатика. Классы 7-9. - М.: Дрофа, 1998.

8. Изучение информатики и вычислительной техники: Пособие для учителя / , , . — М.: Просвещение, 1992.

9. Информатика: Базовый курс. 7—9 кл. / , , . — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1999.

10. Информатика: Задачник-практикум: В 2 т. / Под ред. -на, . — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1999.