· интенсификация учебного процесса;
· широкое использование новых технологий в обучении;
· более эффективное управление учебным процессом школы;
· участие в телекоммуникационных образовательных проектах;
· обобщение и тиражирование педагогического опыта учителей школы;
· создание механизма подготовки дидактических и методических материалов по заказу учителей;
· формирование информационной культуры у учащихся и педагогов.
· Организация работы в кабинете информатики
Развитие информатизации приводит к тому, что в ряде школ функционирует два и более кабинетов информатики. Внедрение информатики в начальные классы требует создания отдельного кабинета информатики, поскольку для данной возрастной группы учащихся необходимо особое решение эстетических, эргономических, гигиенических и психолого-педагогических проблем. Эффективное применение вычислительной техники в образовании возможно лишь при наличии целостного комплекса оборудования, программного обеспечения, методического обеспечения, документации, организационных мер по внедрению, поддержке и ремонту вычислительной техники, подготовке преподавателей. В кабинете информатики должно быть обеспечено информационное взаимодействие между учащимися и техническими средствами хранения и обработки информации, между учащимися и учителем, необходимое для осуществления учебно-воспитательного процесса. Для решения этих задач необходимо выполнение ряда организационно-методических условий. Преподаватели, работающие в кабинете информатики, должны строго следить за выполнением учащимися требований техники безопасности и правил работы в кабинете и отмечать на каждом занятии в журналах использования ПЭВМ время начала и окончания работы, состояние рабочего места, отказы машин. При знакомстве учащихся с кабинетом преподаватель должен: распределить учащихся и закрепить их по рабочим местам с учетом роста, состояния зрения и слуха; ознакомить с правилами техники безопасности и работы в кабинете.
Учитель, ведущий занятия, должен располагать дисками (защищенными от записи дискетами) с запасными экземплярами (дистрибутивами) программных средств, используемых на уроке. Системные диски и дискеты должны быть защищены от изменений или случайного стирания. Для ситуации отказа оборудования или отключения электропитания у учителя должна быть «домашняя заготовка» – план работы для продолжения урока: заранее подготовленные учителем самостоятельная работа, ролевая игра и т. п. Важно вопреки обстоятельствам удержать интерес учащихся к предмету или хотя бы внимание. Учащиеся должны сдать зачет по технике безопасности и правилам работы в кабинете, что отмечается в «Журнале регистрации вводного и периодического инструктажей по технике безопасности», в котором указывается дата инструктажей и зачетов, фамилии и инициалы пре - подавателей, проводивших инструктаж и принявших зачет, фамилии и инициалы учеников, сдавших зачет, содержание инструктажа. Инструктаж по технике безопасности проводится учителем, ведущим занятия. В журнале расписываются тот, кто проводил инструктаж, и учащиеся.
Режимы учебных занятий в кабинете информатики
Рациональный режим занятий учащихся предусматривает соблюдение регламентированной длительности непрерывной работы на ПЭВМ и перерывов, а также соблюдение профилактических мероприятий, направленных на охрану здоровья учащихся. Длительность работы на ПЭВМ во время учебных занятий определяется возрастом учащихся, временем начала работы, длительностью перемен, предшествующих работе за видеотерминалом при соблюдении гигиенических требований к условиям, организации рабочего места и соблюдению правильной посадки. Непрерывная длительность работы за видеотерминалами не должна превышать:
· для учащихся I классов – 10 минут;
· для учащихся II-V классов – 15 минут;
· для учащихся VI-VII классов – 20 минут;
· для учащихся VIII-IX классов – 25 минут;
· для учащихся X-XI классов при двух уроках подряд на первом из них – 30 минут, на втором – 20 минут.
Интервал между работой на ПЭВМ на первом и втором уроках должен быть не менее 20 минут. Для учащихся VIII-XI классов – через 15-20 минут работы, а для остальных – после установленной продолжительности занятий на ПЭВМ должен проводиться комплекс упражнений для глаз. Во время уроков желательно проводить физкультпаузы целенаправленного действия. Длительность перемены между уроками, на которых используется ПЭВМ, должна быть не менее 10 минут, с обязательным выходом учащихся из кабинета и его проветриванием.
Лекция 15,16. Планирование учебного процесса но курсу информатики
План:
Тематическое и поурочное планирование учебного процесса. План урока, его основные составляющие. Выбор форм обучения, новые формы учебного процесса, использование метода учебных проектов. Сочетание коллективных и индивидуальных видов деятельности на уроках информатики. Самостоятельная и исследовательская работы школьников. Домашнее задание, оценка его объема и времени выполнения.
Тезисы лекций:
Основные подходы к планированию содержания образования в условиях использования информационных технологии
Подготовка к уроку и преподаванию в целом, как и всякая иная разумная деятельность, начинается с планирования. Как отмечает , эту работу учителя можно условно разделить на опосредованную и непосредственную. Опосредованная подготовка связана с накоплением учителем знаний, впечатлений, опыта, погружением в культуру, развитием способностей и личностных качеств в целом. Эти процессы происходят намеренно или непроизвольно при чтении литературы, просмотра телепередач, кинофильмов, посещения театров и музеев, общении. К опосредованной подготовке можно отнести изучение фундаментальных основ и новейших достижений базовой для педагога - предметника науки, а также смежных с ней областей знания. Непосредственная подготовка к преподаванию курса или раздела курса включает изучение программ, учебников, пособий, научной и методической литературы, а также передового педагогического опыта. Обязательный элемент непосредственной подготовки — планирование обучения, которое является одним из важнейших этапов организации образовательного процесса. Различают четыре вида планирования, результатом каждого из которых является соответствующий план: учебный план образовательного учреждения и учебная программа, тематический (календарно-тематический) и поурочный планы. Два последних являются основными типами планов учителя.
Тематическое планирование
Тематический план составляется, как правило, на весь учебный год и представляет собой планируемый образ обучения, по всем крупным темам или разделам учебного курса. В общем виде годовой тематический план — это перечень тем всех занятий, основной целью которого является определение оптимального содержания занятий и расчет необходимого для них времени.
Тематический план содержит следующие разделы:
1) наименование тем и цели всех уроков;
2) типы уроков;
3) число часов, отводимых на их изучение;
4) опорные знания и умения;
5) темы для предваряющего и итогового повторения;
6) перечень наглядных пособий и учебного оборудования;
7) учебно-методические пособия;
8) межпредметные связи;
9) типы уроков (фиксируются обобщающие и зачетные занятия, намечаются темы и виды самостоятельных работ).
По каждой теме часто выделяются основные понятия, способы деятельности, источники информации. Тематическое планирование предназначено для определения оптимальных путей реализации образовательной, развивающей и воспитательной функций учебно-воспитательного процесса в системе уроков и внеурочных занятий по данной теме или разделу учебной программы. Оно позволяет выстроить уроки в определенную систему, увидеть перспективу в работе, помогает заранее готовить оборудование к уроку, продумать для учащихся предварительные задания, направленные на актуализацию необходимых для изучения нового материла знаний и умений. Но самое главное, появляется возможность провести через все темы ведущие положения, сформировать у учащихся целостные представления относительно способов деятельности. Тематический план — плод серьезных размышлений педагога, осознания целей изучения темы, урока (занятия), ведущих средств их достижения.
Поурочное планирование
Заключительный этап подготовки учителя к уроку — поурочное планирование, результатом которого является план (или конспект) урока. Начинающему учителю полезно составлять как можно более подробный конспект или развернутый план урока, более опытный педагог может ограничиться менее детальным планом. Но план как рабочий документ необходим каждому педагогу: он позволяет последовательно и полно воплотить задуманное, ориентироваться во времени, может служить основой для последующей работы. План урока — это методический вариант организации работы учащихся над материалом урока. В нем обычно указываются тема и цель урока (образовательная, развивающая, воспитывающая), распределение времени по этапам (проверка задания, объяснение нового, упражнения и т. д.), кратко поясняется содержание работы. В последнем разделе фиксируются основные элементы содержания проверяемого или нового материала и соответствующие методические приемы и способы изучения: беседа (тогда намечаются вопросы), упражнения (задачи должны быть решены), методы изложения, демонстрации, иллюстрации, содержание и виды самостоятельной работы, домашнее задание. Полезно иметь запасные варианты на случай несовпадения реального хода урока с запланированным и подготовить дополнительный материал для тех, кто раньше других справится с заданиями, или на случай, если запланированное удалось выполнить в более сжатое, чем предполагалось, время. На уроке информатики возможны случаи, когда невозможна работа за компьютером (поломка ряда компьютеров, не работает локальная сеть или модем, отключено электричество и т. д.), для таких случаев должны быть предусмотрены другие виды работы, в том числе работа в безмашинном варианте.
Учитель должен прогнозировать желаемые результаты обучения: усвоение понятий и действий, формирование представлений, получение опыта и т. д. В плане должны получить отражение средства, обеспечивающие достижение результатов, и критерии, позволяющие выявить степень реального продвижения учащихся в овладении материалом, уровень общего развития личности, гражданского и нравственного становления воспитанников.
1.Начало подготовки к уроку.
2. Определить и четко сформулировать для себя и для учащихся целевую установку урока: определить обучающие, развивающие и воспитывающие функции урока.
3. Спланировать учебный материал, подобрать литературу по теме (учебник, энциклопедическое издание, научно - популярное издание, периодика, ресурсы Интернет и т. д).
4. Продумать «изюминку» урока — то, что вызовет удивление, изумление, восторг учеников. Это может быть интересный факт, неожиданное открытие, красивый опыт, нестандартный подход к уже известному материалу.
5. Сгруппировать отобранный учебный материал. Продумать последовательность работы с отобранным материалом, смену видов деятельности учащихся. Найти такую форму организации урока, которая вызовет повышенную активность учащихся, а не пассивное восприятие.
6. Спланировать объем и формы самостоятельной работы учащихся на уроке; контроль деятельности учащихся: продумать содержание и виды контроля, как будут использованы его результаты.
7. Продумать индивидуальный подход к разным ученикам: как ликвидировать пробелы в их знаниях, предупредить ошибки и т. д.
8. Подготовить оборудование для урока. Составить список необходимых учебных и наглядных пособий, приборов и т. д.
9. Определение содержания, объема и форм домашнего задания, способа его преподнесения учащимся, рекомендации по выполнению.
10. Продумать форму подведения итогов урока.
11. Составление конспекта, который должен содержать три основные части: формальную, содержательную и аналитическую.
Планирование содержания образования в целом или отдельной учебной дисциплины (курса), продумывание каждого занятия по предмету в условиях широкого использования информационных технологий требует продумывания реальных условий для реализации основных дидактических принципов. Рассмотрим эти условия:
· Условия вариативности. План курса (занятия) предусматривает, что каждый учащийся имеет возможность самостоятельно выбирать что ему делать (какое задание или упражнение); с кем ему работать (с партнером или индивидуально), как ему действовать, т. е. способ выполнения деятельности (средства, материалы и т. д.).
· Условия открытости. План курса (занятия) предусматривает: специальное время для планирования и подведения итогов (работы учащихся или темы в целом); учебные задания, открытые для активного использования субъектного опыта; время и средства для оценки и самооценки учащимися своей деятельности (на уроке или в целом), а также средства для быстрой обратной связи по ходу изучения предмета (компьютерное тестирование).
· Условия гибкости. В плане изучения дисциплины или отдельного занятия ясно сформулированы цели и критерии для оценки достижений учащихся; предусмотрены возможности для гибкой корректировки преподавателем своей деятельности. По ходу занятия преподаватель ведет целенаправленное наблюдение за деятельностью учащихся, результаты наблюдений регулярно используются для корректировки намеченных ранее учебных планов.
Лекция 17,18. Формы дополнительного изучения информатики и ее
приложений в школе
План:
Цели и основные формы дополнительного изучения информатики. Кружковая работа по информатике. Факультативные курсы по информатике и ее приложениям. Анализ программ по углубленному изучению информатики.
Тезисы лекций:
Методы обучения на факультативных занятиях
При выборе методов и приемов обучения на факультативных занятиях необходимо учитывать содержание факультативного курса, уровень развития и подготовленности учащихся, их интерес к тем или иным разделам программы факультатива. На факультативах по информатике могут использоваться разнообразные формы и методы проведения занятий: лекции, практические работы, обсуждение заданий по дополнительной литературе, доклады учеников, написание рефератов, экскурсии. Часть материала может быть прочитана лекционно. При проведении лекции допустимы беседы с учащимися, обсуждение по ходу рассказа вопросов, заинтересовавших школьников. Большую пользу приносит подготовка учениками рефератов (ниже предлагается несколько тем для их рефератов). Выполнение такого рода работы необходимо для развития навыков самообразования, удовлетворения индивидуальных интересов учащихся. Необходимо при этом, чтобы подготовленные рефераты заслушивались всеми и обсуждались в обязательном порядке. Для проведения практических работ учитель составляет рекомендации, с помощью которых определяется цель работы, задания для учащихся, порядок выполнения практической работы. Задания целесообразно подбирать дифференцированно, а при подведении итогов можно показать результаты деятельности всей группы в целом.
О причинах популярности курса «Информатика в играх и задачах»
В свое время авторы курса «Информатика в играх и задачах» обратили внимание на то, что при объектно-ориентированном анализе и проектировании требуется целенаправленное применение таких умственных действий как абстрагирование, декомпозиция, построение иерархий – действий, которые относятся к так называемым «когнитивным» или познавательным действиям. Известно, что младший школьный возраст является возрастом особой восприимчивости детей к развитию логического мышления, в этом возрасте происходит переход к иерархиям понятий и их многоступенчатой систематизации. К методам формализации и автоформализации знаний относятся классификация и систематизация знаний. Как правило, классификационные системы имеют иерархическую или древовидную структуру. К умениям младших школьников, связанным с объектно-ориентированным, алгоритмическим и логическим анализом, мы отнесли умения:
1. выделять классы (группы однородных предметов)
2. находить общее в составных частях и действиях у всех предметов из одного класса (группы однородных предметов);
3. называть общие признаки предметов из одного класса (группы однородных предметов) и значения признаков у разных предметов из этого класса;
4. определять составные части предметов, а также, в свою очередь, состав этих составных частей и т. д;
5. приводить примеры последовательности действий в быту, сказках понимать построчную запись алгоритмов и запись с помощью блок-схем;
6. выполнять простые алгоритмы и составлять свои по аналогии;
7. выполнять алгоритмы с ветвлениями, с повторениями, с параметрами, обратные заданному;
8. выбирать схему, правильно изображающую предложенную ситуацию;
9. изображать множества с разным взаимным расположением;
10. находить на рисунке область пересечения двух множеств и называть элементы из этой области.
11. отличать высказывания от других предложений, приводить примеры высказываний, определять истинные и ложные высказывания.
12. записывать выводы в виде правил “если - то”;
13. по заданной ситуации составлять короткие цепочки правил “если - то”.
Систему операций, которая обеспечивает решение задач определенного типа, называют способом действий. Таким образом, при деятельностном подходе конечной целью обучения является формирование способа действий. При этом всякое обучение основам наук в то же время является и обучением соответствующим умственным действиям, а формирование умственного действия невозможно без усвоения определенных знаний. При деятельностном подходе проектирование учебной деятельности начинают с ее анализа и выделения системы умений: базовых (познавательных и организационных), межпредметных и предметных. Затем планируется последовательность освоения этих умений, начиная с базовых. Именно такую картину мы и наблюдаем в курсе «Информатика в играх и задачах». В нём ставится задача формирования базовых познавательных умений для учебного предмета «Информатика и ИКТ». Нельзя не упомянуть о возможностях, которые курс «Информатика в играх и задачах» открывает перед школами, специализирующимися на информатике и информационных технологиях. Для таких школ обучение объектно-ориентированному анализу выступает не только как обучение автоформализации знаний, но и как первый этап обучения современной парадигме объектно-ориентированного программирования. Основной причиной популярности курса среди учителей начальной школы является его ориентация на развитие базовых познавательных умственных действий в информатике, относящихся к общеучебным. Эта ориентация положительно влияет на развитие школьников и способствует повышению успеваемости по базовым дисциплинам. Основной причиной популярности курса среди учителей информатики является его ориентация на пропедевтику логически сложных разделов информатики, позволяющая более быстро и полно осваивать в основной школе логически сложные разделы базового курса информатики, такие как формализация и моделирование, алгоритмы, формальная логика. Перечисленные выше причины являются не единственным фактором популярности курса. При его создании ставилась задача: говорить о сложном просто и понятно, в удобной для учителя и ученика форме. В методических пособиях подробно описаны сценарии всех уроков, минимизировано число новых терминов, проанализированы типовые ошибки детей и предложены варианты реакции учителя. В состав комплекта входят контрольные работы. Разработаны наглядные пособия. В течение 5-6 лет мы работали в режиме обратной связи с учителями, ведущими уроки, и постоянно корректировали содержание учебников. Кроме того, мы подбирали занимательные и интересные формы проведения занятий, в том числе задачи и учебные игры.
Лекция 19,20. Организация проверки и оценки результатов обучения
План:
Функции проверки и оценки результатов обучения в учебном процессе (контрольно-учетная, диагностическая и корректирующая, обучающая, воспитательная и мотивационная функции).
Виды и формы проверки (текущая, тематическая, итоговая). Критерии оценки (уровни усвоения, качественные характеристики знаний и умений).
Компьютер как средство проверки и оценки. Особенности проверки и оценки в условиях внедрения образовательных стандартов.
Тезисы лекций:
Сущность контроля и оценки результатов обучения в начальной школе
Проверка и оценка достижений младших школьников является весьма существенной составляющей процесса обучения и одной из важных задач педагогической деятельности учителя. Система контроля и оценки позволяет установить персональную ответственность учителя и школы в целом за качество процесса обучения. Результат деятельности учительского коллектива определяется прежде всего по глубине, прочности и систематичности знаний учащихся, уровню их воспитанности и развития. Система контроля и оценки не может ограничиваться утилитарной целью - проверкой усвоения знаний и выработки умений и навыков по конкретному учебному предмету. Она ставит более важную социальную задачу: развить у школьников умение проверять и контролировать себя, критически оценивать свою деятельность, находить ошибки и пути их устранения. Контроль и оценка в начальной школе имеют несколько функций. Социальная функция проявляется в требованиях, предъявляемых обществом к уровню подготовки ребенка младшего школьного возраста. В ходе контроля проверяется соответствие достигнутых учащимися знаний - умений - навыков, установленным государством эталонам (стандартам), а оценка выражает реакцию на степень и качество этого соответствия (отлично, хорошо, удовлетворительно, плохо. Образовательная функция определяет результат сравнения ожидаемого эффекта обучения с действительным. Со стороны учителя осуществляется констатация качества усвоения учащимися учебного материала: полнота и осознанность знаний, умение применять полученные знания в нестандартных ситуациях, умение выбирать наиболее целесообразные средства для выполнения учебной задачи; устанавливается динамика успеваемости, сформированность (несформированность) качеств личности, необходимых как для школьной жизни, так и вне ее, степень развития основных мыслительных операций (анализ, синтез, сравнение, обобщение); появляется возможность выявить проблемные области в работе, зафиксировать удачные методы и приемы, проанализировать, какое содержание обучения целесообразно расширить, а какое исключить из учебной программы. Со стороны ученика устанавливается, каковы конкретные результаты его учебной деятельности; что усвоено прочно, осознанно, а что нуждается в повторении, углублении; какие стороны учебной деятельности сформированы, а какие необходимо сформировать. Воспитательная функция выражается в рассмотрении формирования положительных мотивов учения и готовности к самоконтролю как фактору преодоления заниженной самооценки учащихся и тревожности. Правильно организованный контроль и оценка снимают у школьников страх перед контрольными работами, снижают уровень тревожности, формируют правильные целевые установки, ориентируют на самостоятельность, активность и самоконтроль. Эмоциональная функция проявляется в том, что любой вид оценки (включая и отметки) создает определенный эмоциональный фон и вызывает соответствующую эмоциональную реакцию ученика. Действительно, оценка может вдохновить, направить на преодоление трудностей, оказать поддержку, но может и огорчить, записать в разряд "отстающих", усугубить низкую самооценку, нарушить контакт со взрослыми и сверстниками. Информационная функция является основой диагноза планирования и прогнозирования. Главная её особенность - возможность проанализировать причины неудачных результатов и наметить конкретные пути улучшения учебного процесса как со стороны ведущего этот процесс, так и со стороны ведомого. Функция управления очень важна для развития самоконтроля школьника, его умения анализировать и правильно оценивать свою деятельность, адекватно принимать оценку педагога. Учителю функция управления помогает выявить пробелы и недостатки в организации педагогического процесса, ошибки в своей деятельности ("что я делаю не так...", "что нужно сделать, чтобы...") и осуществить корректировку учебно-воспитательного процесса. Таким образом, устанавливается обратная связь между педагогом и обучающимися.
Виды контроля результатов обучения
Текущий контроль - наиболее оперативная, динамичная и гибкая проверка результатов обучения. Обычно он сопутствует процессу становления учения и навыка, поэтому проводится на первых этапах обучения, когда еще трудно говорить о сформированности умений и навыков учащихся. Его основная цель - анализ хода формирования знаний и умений учащихся.
Тематический контроль заключается в проверке усвоения программного материала по каждой крупной теме курса, а оценка фиксирует результат.
Специфика этого вида контроля:
1) ученику предоставляется дополнительное время для подготовки и обеспечивается возможность пересдать, доедать материал, исправить полученную ранее отметку;
2) при выставлении окончательной отметки учитель не ориентируется на средний балл, а учитывает лишь итоговые отметки по сдаваемой теме, которые "отменяют" предыдущие, более низкие, что делает контроль более объективным;
3) возможность получения более высокой оценки своих знаний. Уточнение и углубление знаний становится мотивированным действием ученика, отражает его желание и интерес к учению.
Итоговый контроль проводится как оценка результатов обучения за определенный, достаточно большой промежуток учебного времени четверть, полугодие, год. При выставлении переводных отметок (в следующую четверть, в следующий класс) отдается предпочтение более высоким.
Методы и формы организации контроля
Устный опрос требует устного изложения учеником изученного материала, связанного повествования о конкретном объекте окружающего мира. Такой опрос может строиться как беседа, рассказ ученика, объяснение, чтение текста, сообщение о наблюдении или опыте.
Монологическая форма устного ответа не является для начальной школы распространенной. Это связано с тем, что предлагаемый для воспроизведения учащимся материал, как правило, небольшой по объему и легко запоминаем.
Письменный опрос заключается в проведении различных самостоятельных и контрольных работ.
Самостоятельная работа — небольшая по времени (15-20 мин.) письменная проверка знаний и умений школьников по небольшой (еще не пройденной до конца) теме курса. Одной из главных целей этой работы является проверка усвоения школьниками способов решения учебных задач; осознание понятий; ориентировка в конкретных правилах и закономерностях. Самостоятельная работа может проводиться фронтально, небольшими группами и индивидуально. Цель такого контроля определяется индивидуальными особенностями, темпом продвижения учащихся в усвоении знаний.
Контрольная работа используется при фронтальном текущем и итоговом контроле с целью проверки знаний и умений школьников по достаточно крупной и полностью изученной теме программы. Содержание работ для письменного опроса может организовываться по одноуровневым или разноуровневым, отличающимся по степени сложности, вариантам. Так, для развития самоконтроля и самооценки учащихся целесообразно подбирать самостоятельные и контрольные работы по разноуровневым вариантам.
К стандартизированным методикам проверки успеваемости относятся тестовые задания. Стандартизированные методики позволяют достаточно точно и объективно при минимальной затрате времени получить общую картину развития класса, школы; собрать данные о состоянии системы образования в целом.
Особой формой письменного контроля являются графические работы. К ним относятся рисунки, диаграммы, схемы, чертежи и др. Такие работы могут использоваться на уроках по любому предмету. Их цель - проверка умения учащихся использовать знания в нестандартной ситуации, пользоваться методом моделирования, работать в пространственной перспективе, кратко резюмировать и обобщать знания. Оценка есть определение качества достигнутых школьником результатов обучения.
Лекция 21,22. Технология и методика изучения информационных
процессов
План:
- представление о сущности информационных процессов, о структуре и основных элементах информационных систем, функциях обратной связи, единицах количества информации;
- изучение вопросов представления информации: язык как способ представления информации, двоичная система счисления, особенности и преимущества представления информации в двоичной системе, типы величин.
Тезисы лекций:
Независимо от способа получения и хранения информация имеет единые характеристики. Информация наряду с веществом и энергией считается сейчас фундаментальным понятием. В этом смысле информация это структура окружающего нас мира, способная влиять на процессы. Учёные установили, что геометрическая структура обладает возможностью влиять на психику человека, воздействуя на его подсознание.
Свойства информации:
1.Информация может накапливаться.
2.Информация не обладает свойством сохранения.
3.Информация может самоорганизовываться, порождая новую информацию.
Представление о структуре и основных элементах информационных систем
Структура информационного процесса. При переносе информации в виде сигнала от источника к потребителю она проходит последовательно следующие фазы (говорят – фазы обращения), составляющие информационный процесс:
1. Восприятие (если фаза реализуется технической системой) или сбор (если фаза реализуется человеком) – осуществляет отображение источника информации в сигнал. Здесь определяются качественные и количественные характеристики источника, существенные для решения задач потребителя информации, для чего и собирается или воспринимается информация. Совокупность этих характеристик создает образ источника, который фиксируется в виде сигнала на носителе той или иной природы (бумажном, электронном и т. п.).
2. Передача – перенос информации в виде сигнала в пространстве посредством физических сред любой природы. Включается в информационный процесс, если места выполнения других фаз информационного процесса территориально разобщены.
3. Обработка – любое преобразование информации с целью решения определенных функциональных задач (они определяются потребителем информации). Данная фаза может включать хранение информации как перенос ее во времени.
4. Представление (если потребителем информации является человек) или воздействие (если потребителем является техническая система).
В первом случае выполняется подготовка информации к виду, удобному для потребителя (графики, тексты, диаграммы, таблицы и т. д.). Во втором случае вырабатываются управляющие воздействия на технические средства. Этот случай характерен для выпускников специальности "Автоматизация управления технологическими процессами", а потому здесь не рассматривается. Схематично информационный процесс изображен на рисунке:
Прямоугольниками изображены процедуры (фазы), другие фигуры обозначают объекты. Пунктирные прямоугольники показывают, что эти фазы могут отсутствовать. Как видно из рисунка, каждая фаза в общем случае преобразует (или отображает) входной сигнал в выходной. Например, при обработке сигнал S3 преобразуется в сигнал S4. Это делается для удобства проведения следующей процедуры или, в последнем случае, для удобства потребителя.
Представление о функциях обратной связи
Управление - это целенаправленное воздействие управляющего объекта на управляемый для организации его функционирования заданным образом. Оказывается, самые разнообразные процессы управления (в природе, обществе, технических устройствах) происходят сходным образом, основаны на одних и тех же принципах. Любое управляющее воздействие, в какой бы форме оно производилось, можно рассматривать как информацию, передаваемую в форме команд. Как сказано в определении, команды отдаются не случайно, а целенаправленно. Иногда цель достигается после исполнения одной команды, чаще приходится пользоваться последовательностью команд. Вы уже знаете, что такая последовательность называется алгоритмом. Достаточно ли односторонней передачи информации (только от управляющего объекта к управляемому)? Иногда, да. Но чаще желательно (а нередко, и необходимо) иметь возможность реагировать на изменения реальной ситуации, т. е. управляющий объект должен получать информацию от управляемого объекта и, в зависимости от его состояния, так или иначе менять управляющее воздействие. Для передачи информации о состоянии управляемого объекта служит обратная связь. Системы управления, содержащие ветвь обратной связи, называются замкнутыми, а не имеющие ее - разомкнутыми. При отсутствии обратной связи алгоритм управления может содержать только однозначную линейную последовательность команд.
Единицы количества информации
Человек получает информацию из окружающего мира с помощью органов чувств, анализирует ее и выявляет существенные закономерности с помощью мышления, хранит полученную информацию в памяти. Процесс систематического научного познания окружающего мира приводит к накоплению информации в форме знаний (фактов, научных теорий и так далее). Таким образом, с точки зрения процесса познания информация может рассматриваться как знания. Если некоторое сообщение приводит к уменьшению неопределенности наших знаний, то можно говорить, что такое сообщение содержит информацию. Подход к информации как мере уменьшения неопределенности знаний позволяет количественно измерять информацию, что чрезвычайно важно для информатики.
Единицы измерения количества информации
Для количественного выражения любой величины необходимо определить единицу измерения. Так, для измерения длины в качестве единицы выбран метр, для измерения массы — килограмм и так далее. Аналогично, для определения количества информации необходимо ввести единицу измерения. За единицу количества информации принимается такое количество информации, которое содержит сообщение, уменьшающее неопределенность в два раза. Такая единица названа «бит». Минимальной единицей измерения количества информации является бит, а следующей по величине единицей является байт, причем 1 байт = 23 бит = 8 бит. Традиционные метрические системы единиц, например Международная система единиц СИ, в качестве множителей кратных единиц используют коэффициент 10n, где n = 3, 6, 9 и так далее, что соответствует десятичным приставкам Кило (103), Мега (106), Гига (109) и так далее. Компьютер оперирует числами не в десятичной, а в двоичной системе счисления, поэтому в кратных единицах измерения количества информации используется коэффициент 2n.
Так, кратные байту единицы измерения количества информации вводятся следующим образом:
1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт;
1 Мбайт = 210 Кбайт = 1024 Кбайт;
1 Гбайт = 210 Мбайт = 1024 Мбайт.
Количество возможных событий и количество информации.
Существует формула, которая связывает между собой количество возможных событий N и количество информации I: N=2I.
По этой формуле можно легко определить количество возможных событий, если известно количество информации. Например, если мы получили 4 бита информации, то количество возможных событий составляло: N = 24= 16.
Наоборот, для определения количества информации, если известно количество событий, необходимо решить показательное уравнение относительно I.
Язык как способ представления информации
Язык, стихийно возникшая в человеческом обществе и развивающаяся система дискретных (членораздельных) звуковых знаков предназначенная для целей коммуникации и способная выразить всю совокупность знаний и представлений человека о мире. Будучи в первую очередь средством выражения и сообщения мыслей, самым непосредственным образом связан с мышлением. Не случайно единицы языка (слово, предложение) послужили основой для установления форм мышления (понятия, суждения). Связь языка и мышления трактуется в современной науке по-разному. Наибольшее распространение получила точка зрения, согласно которой мышление человека может совершаться только на базе языка, поскольку само мышление отличается от всех других видов психической деятельности абстрактностью (абстрактными понятиями). Различаются две формы существования язык а соответствующие противопоставлению понятий «язык» и речь. Язык как система имеет характер своеобразного кода; речь является реализацией этого кода. Речь может рассматриваться в статическом аспекте — как текст, и в динамическом аспекте — как речевая деятельность, представляющая собой форму социальной активности человека. язык обладает специальными средствами и механизмами для образования конкретных речевых сообщений. Коммуникативные цели, имеющие универсальный характер, разнородны (сообщение некоторого суждения, запрос о получении информации, побуждение адресата к действию, принятие на себя обязательства и пр осуществляются в форме речи. При участии речи происходит организация труда, а также многих других видов общественной жизни людей.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
