Основы информатики и вычислительной техники. Введение в школу предмета «Основы информатики и вычислительной техники Методы информатики и вычислительной техники

1.7. ВВЕДЕНИЕ В ШКОЛЕ ПРЕДМЕТА «ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ»

Освоение производства микропроцессоров, приведшее к радикальному изменению структуры парка ЭВМ и широкому распространению ЭВМ массового применения (микрокалькуляторы, персональные ЭВМ, многотерминальные комплексы на базе малых ЭВМ, диалоговые вычислительные комплексы ит. п.), создало необходимые предпосылки для ускорения процессов компьютеризации школы. Качественно новый этап в развитии отечественной вычислительной техники, обязанный появлению микропроцессоров, начался во второй половине 1970-х гг. Это породило новую волну исследований по проблеме введения ЭВМ и программирования в школе. Под руководством выдающегося советского математика и программиста А. П. Ершова при отделе информатики ВЦ Сибирского отделения Академии наук СССР сформировалась «сибирская группа школьной информатики». Основные программные положения апологетов этой группы (А. П. Ершов, Г. А. Звенигородский, Ю. А. Первин), в значительной части послужившие впоследствии развитию национальной программы компьютеризации школы, опубликованы в 1979 г. в концептуальной работе «Школьная информатика (концепции, состояние, перспективы)» .

К первой половине 1980-х гг. в методической науке и школьной практике страны был накоплен значительный теоретический и практический багаж, вместивший опыт трех предыдущих десятилетий. Тем самым были созданы все необходимые предпосылки для активных государственных решений проблемы компьютеризации школьного образования. Характеризуя особенность нового момента, А. П. Ершов отмечал: «Сейчас, после появления микропроцессоров, вопрос о том, быть или не быть ЭВМ в школе, уже становится схоластикой. ЭВМ уже есть в школах и будет приходить туда в нарастающих количествах, и от нас требуется очень активная интеллектуальная и организационная работа, чтобы придать этому процессу управляемый и педагогически мотивированный характер» .

А. П. Ершов (1931-1988)

Толчком к проработке конкретных организационно- методических мероприятий в области компьютеризации школы стало партийно-правительственное постановление «Основные направления реформы общеобразовательной и профессиональной школы»

(1984) . Одним из главных положений школьной реформы того времени стала впервые явно продекларированная задача введения информатики и вычислительной техники в учебно-воспитательный процесс школы и обеспечения всеобщей компьютерной грамотности молодежи. В конце 1984 г. под совместным кураторством ВЦ СО АН СССР и Научно- исследовательского института содержания и методов обучения (НИИ СиМО) АПН СССР с привлечением наиболее видных педагогов-информати- ков из различных регионов страны развернулась работа по созданию программы нового общеобразовательного предмета для общеобразовательной школы, получившего название «Основы информатики и вычислительной техники». К середине 1985 г. такая работа была выполнена и одобрена Министерством просвещения СССР . Последующими правительственными решениями был одобрен и главный стратегический путь, позволяющий быстро решить задачу формирования компьютерной грамотности молодежи, - введение в среднюю школу предмета «Основы информатики и вычислительной техники» как обязательного, а также конкретный срок введения нового предмета - 1 сентября 1985 г. В сжатые сроки вслед за программой были подготовлены пробные учебные пособия для учащихся , , книги для учителей , . Руководил и принимал активное личное участие в выполнении всего комплекса этих работ выдающийся советский математик и программист академик АН СССР А. П. Ершов. Со стороны НИИ СиМО координационная и редакторская работа выполнялась А. А. Кузнецовым, руководившим в ту пору лабораторией информатики. В создании этих первых отечественных учебных книг по школьному курсу информатики и методических руководств для учителей принимала участие большая группа авторов, сформированная из сотрудников НИИ СиМО, а также известных специалистов из различных регионов СССР: С. А. Бешенков, М. В. Витиньш, Я. Э. Гольц, Э. А. Икауни- екс, А. А. Кузнецов, Э. И. Кузнецов, М. И. Лапчик, А. С. Лес- невский, С. И. Павлов, Ю. А. Первин, Д. О. Смекалин, Р. В. Фрейвалд. Вместе с тем при подготовке и редактировании текстов по учебным пособиям для учащихся А. П. Ершов систематически пользовался поддержкой квалифицированной группы «теневых» соавторов из МГУ, в которую входили А. Г. Кушниренко, Г. В. Лебедев, А. Л. Семенов, А. X. Шень, влияние которых на содержание и окончательную редакцию книг было весьма ощутимым. Впоследствии эта группа была организована А. П. Ершовым в авторский коллектив, который через короткое время после выхода первых пособий выпустила свой вариант пробного учебника .

Свидетельством внимания государства к проблеме компьютеризации школы явилось учреждение нового научно- методического журнала «Информатика и образование» (ИНФО), первый номер которого вышел к началу учебного года (1986-1987). Этот научно-методический журнал и по сей день остается исключительно важным для современной системы образования специальным периодическим изданием, освещающим научно-методические, дидактические, технические, организационные, социально-экономические, психолох"о-педагогические вопросы внедрения информатики и информационных технологий в сферу образования.

Для преподавания нового предмета в течение летнего периода 1985 и 1986 гг. была проведена интенсивная курсовая подготовка учителей, главным образом из числа работающих преподавателей математики и физики, а также организаторов образования. Этот контингент был пополнен путем ускоренной углубленной подготовки в области информатики и вычислительной техники будущих молодых учителей - выпускников физико-математических факультетов 1985- 1986 гг. В то же время Министерством просвещения СССР были приняты оперативные организационно-методические меры по организации регулярной подготовки учителей информатики и вычислительной техники на базе физико- математических факультетов пединститутов , .

Чтобы точнее понимать характер и уровень сложности проблем, которые требовалось в сжатые сроки решить в сфере кадрового обеспечения введения предмета ОИВТ в школу или, если сказать шире, в сфере компьютеризации школы в целом, следует напомнить о том, каким был фактический уровень подготовки в области информатики и ЭВМ учителей, работавших в середине 1980-х гг. в школах СССР.

Впервые весьма краткий ознакомительный курс программирования для ЭВМ с экзотическим названием «Математические машины и программирование с вычислительным практикумом» появился в учебных планах физико-математических факультетов педагогических вузов в 1963-1964 учебном году. В 1970 г. в учебные планы этих учебных заведений вводится обновленный курс «Вычислительные машины и программирование» (около 50 ч), ориентированный на ознакомление с программированием для ЭВМ, хотя рекомендованная учебная программа этого курса явно не соответствовала уже наметившимся к тому времени перспективным направлениям развития дисциплины программирования.

Следующая официальная версия программы синтетического курса «Вычислительная математика и программирование» (1976) уже отводила на программирование около 70 ч и предполагала, в частности, ознакомление с универсальным языком высокого уровня Алгол-60. При этом следует учесть, что наивысшим для того времени уровнем технического обеспечения, причем для очень небольшого числа педвузов страны, являлось наличие одной-двух малых ЭВМ типа «Наири», «Проминь», «Мир» ит. п., ориентированных лишь на применение собственных языков, что не позволяло реализовывать учебную программу полностью. К концу 1970-х гг. в педвузах России было открыто лишь четыре кафедры программирования и вычислительной математики (Москва, Ленинград, Свердловск, Омск), а первые персональные ЭВМ (отечественные ПЭВМ ряда «Искра», «ДВК», «Электроника») стали появляться в очень ограниченном количестве и в очень ограниченном числе педвузов практически лишь к середине 1980-х гг.

Из сказанного выше со всей очевидностью следует, что к моменту введения информатики в среднюю школу (1985) уровень компьютерной подготовки работавших в то время в школе выпускников физико-математических факультетов педвузов в массе своей ни в коей мере не соответствовал требованиям преподавания нового курса ОИВТ.

Причины очевидны:

  • педвузовское образование не давало образования в области информатики, а было ориентировано лишь на ознакомление с началами программирования, причем на значительно более отсталом идейном уровне, чем тот, на котором курс информатики стал вводиться в школах;
  • педвузовская подготовка по программированию носила

исключительно образовательный характер, она не была

ориентирована на преподавание этого предмета школьникам (не было такой задачи).

Очевидно, что предпринимаемые во второй половине 1980-х гг. государственными и региональными органами управления образованием самые решительные и оперативные организационно-методические меры по обеспечению срочной доподготовки учителей для преподавания информатики и вычислительной техники из числа работающих учителей математики и физики годились лишь как неотложные меры первого этапа внедрения ОИВТ в школу. Что же касается налаживания регулярной подготовки учителей информатики и организаторов компьютеризации школы на базе физико-математических факультетов пединститутов, как и осуществления последующих мероприятий по приведению в соответствие компьютерного образования учителей других школьных дисциплин, то эти меры должны были опираться на основательные научно-методические обоснования и разработки .

  • См. также фундаментальное издание: Ершов, А. П. Избранные труды.Новосибирск: Наука, 1994. С. 354.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

    Кодирование символьной и числовой информации. Основные системы счисления. Двоичная система счисления. Устройства вывода информации. Правила выполнения арифметических операций. Логические основы построения, функциональные узлы ЭВМ. Синтез логических схем.

    презентация , добавлен 08.11.2016

    Сферы применения персонального компьютера (ПК). Основные блоки ПК, способы компьютерной обработки информации. Устройства ввода и вывода, хранения информации: системный блок, клавиатура, монитор, мышь, сканер, дигитайзер, принтер, дисковый накопитель.

    презентация , добавлен 25.02.2011

    Технология обработки графической информации с помощью ПК, применение в научных и военных исследованиях: формы, кодирование информации, ее пространственная дискретизация. Создание и хранение графических объектов, средства обработки векторной графики.

    реферат , добавлен 28.11.2010

    История развития информатики и вычислительной техники. Общие принципы архитектуры ПЭВМ, ее внутренние интерфейсы. Базовая система ввода-вывода. Материнская плата. Технологии отображения и устройства хранения информации. Объем оперативной памяти.

    презентация , добавлен 26.10.2013

    Представление информации в двоичной системе. Необходимость кодирования в программировании. Кодирование графической информации, чисел, текста, звука. Разница между кодированием и шифрованием. Двоичное кодирование символьной (текстовой) информации.

    реферат , добавлен 27.03.2010

    Составные части информатики и направления ее применения. Классы компьютеров, примеры команд. Принтер, сканер и плоттер. Виды топологий сетей. Системы счисления. Способы соединения с Интернетом. Категории программного обеспечения. Значение базы данных.

    шпаргалка , добавлен 16.01.2012

    Информатика - техническая наука, определяющая сферу деятельности, связанную с процессами хранения, преобразования и передачи информации с помощью компьютера. Формы представления информации, ее свойства. Кодирование информации, единицы ее измерения.

    презентация , добавлен 28.03.2013

Рабочая программа дисциплины (модуля)

Наименование дисциплины (модуля) Информатика

____ по профилю «Юриспруденция» ______

(указываются коды и наименования направления(ий) подготовки (специальности(ей))

Квалификации (степени) выпускника Бакалавр

(указывается квалификация (степень) выпускника в соответствии с ФГОС)

Протокол №от «»20 __ г.

Зав. кафедрой

(Ф.И.О.)

Пермь 2012 г.

1... Цели и задачи дисциплины.. 3

2... Место дисциплины в структуре ООП: 3

3... Требования к результатам освоения дисциплины.. 4

4... Объем дисциплины и виды учебной работы.. 5

5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами. 15

5.3. Разделы (модули) и темы дисциплин и виды занятий. 16

6... Перечень семинарских, практических занятий или лабораторных работ 18

7... Примерная тематика курсовых проектов (работ) 23

8... Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины 24

9... Материально-техническое обеспечение дисциплины.. 27

10. Образовательные технологии: 31

11. Оценочные средства. 32

11.1. Оценочные средства для входного контроля. 32

11.2. Оценочные средства текущего контроля. 32

11.3. Оценочные средства для самоконтроля обучающихся. 39

11.4. Оценочные средства для промежуточной аттестации. 39

Цели и задачи дисциплины

Целью учебной дисциплины «Информатика» является формирование у студентов современного мировоззрения в информационной сфере и освоение ими основ информационной культуры, приобретение умений, а также компетенций, необходимых для выпускника бакалавра по направлению «Юриспруденция».

При изучении курса «Информатика» решаются следующие задачи:

1. Усвоение основных понятий в области информатики.

2. Овладение основами анализа информационных процессов, их вербальному описанию, формализации и алгоритмизации. Освоение практических расчетов соответствующих показателей информационных процессов.

3. Приобретение студентами навыков квалифицированной работы на современных компьютерах, умений их обслуживания, программирования.

4. Подготовка студентов к последующей образовательной и профессиональной деятельности:

Формирование логического мышления;

Формирование профессиональных компетенций студентов в типовых операционных средах с пакетами прикладных программ и сервисным программным обеспечением.

2. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина «Информатика» относится к базовой части математического и естественнонаучного цикла (Б.2) ООП бакалавриата и преподается в 1 семестре на первом курсе.

Дисциплина «Информатика» базируется на входных знаниях, умениях и компетенциях полученных студентами в процессе освоения школьной программы среднего (полного) общего образования по следующим предметам: Математика, Физика, Информатика и информационно-коммуникационные технологии.

Из дисциплин профессионального цикла Информатика имеет логические и содержательно-методологические последующие связи с дисциплинами: Математика, Логистика, а также учебной практики.

3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

Способен понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасность и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-10).

Владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, имеет навыки работы с компьютером как управления информацией (ОК-11).

Способен работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-12).

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

· теоретические основы информатики и вычислительной техники;

· сферы использования персонального компьютера и представлять перспективы их развития;

· общую характеристику процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации;

· назначение и классификацию системного и прикладного программного обеспечения;

· средства их реализации, программное обеспечение и технологии программирования.

· основы государственной политики в области информатики.

Уметь:

· применять персональный компьютер для решения экономических, управленческих и других задач

· осуществлять процессы сбора, передачи, обработки и накопления информации.

· применять современные информационные технологии для поиска и обработки правовой информации.

Владеть :

· средствами реализации информационных процессов.

Иметь представление о перспективах развития информационных технологий.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы Всего часов / зачетных единиц Семестры
Аудиторные занятия (всего)
В том числе: - - - -
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Самостоятельная работа (всего)
В том числе: - - - -
Работа на ПК
Выполнение домашних заданий
Подготовка к экзамену (зачету)
Другие виды самостоятельной работы
Программная реализация проектов - -
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) зачет зачет
Общая трудоемкость /часы зачетные единицы

Итак, толчком к проработке конкретных организационно-методических мероприятий в области компьютеризации школы стали «Основные направления реформы общеобразовательной и профессиональной школы» (1984, ). Одним из главных положений школьной реформы того времени стала впервые явно продекларированная задача введения информатики и вычислительной техники в учебно-воспитательный процесс школы и обеспечения всеобщей компьютерной грамотности молодежи. В конце 1984 г. под совместным кураторством ВЦ СО АН СССР (А.П. Ершов) и Научно-исследовательского института содержания и методов обучения (НИИ СиМО) АПН СССР (В.М. Монахов) с привлечением группы педагогов-информатиков из различных регионов страны развернулась работа по созданию программы нового общеобразовательного предмета для общеобразовательной школы, получившего название «Основы информатики и вычислительной техники». К середине 1985 г. такая работа была выполнена и одобрена Министерством просвещения СССР . Последующими правительственными решениями был одобрен и главный стратегический путь, позволяющий быстро решить задачу формирования компьютерной грамотности молодежи – введение в среднюю школу предмета «Основы информатики и вычислительной техники» как обязательного, а также конкретный срок введения нового предмета в среднюю школу – 1 сентября 1985 г. В сжатые сроки вслед за программой были подготовлены пробные учебные пособия для учащихся , книги для учителей . Свидетельством большого внимания государства к проблеме компьютеризации школы явилось учреждение нового научно-методического журнала«Информатика и образование» (ИНФО), первый которого вышел к началу 1986/87 учебного года. Невзирая на экономические трудности нынешнего периода развития России, ИНФО и по сей день остается исключительно важным для современной системы образования специальным научно-методическим журналом, освещающим методические, дидактические, технические, организационные, социально-экономические, психолого-педагогические вопросы внедрения информатики и информационный технологий в сферу образования.

Для преподавания нового предмета в течение летнего периода 1985 и1986 гг. была проведена интенсивная курсовая подготовка учителей, главным образом из числа работающих преподавателей математики и физики , а также организаторов образования /. Этот контингент был пополнен путем ускоренной углубленной подготовки в области информатики и вычислительной техники будущих молодых учителей – выпускников физико-математических факультетов 1985 – 1986 гг. В то же время Министерством просвещения СССР были приняты оперативные организационно-методические меры по организации регулярной подготовки учителей информатики и вычислительной техники на базе физико-математических факультетов пединститутов .



Чтобы точнее понимать характер и уровень сложности проблем, которые требовалось в сжатые сроки решить в сфере кадрового обеспечения введения предмета ОИВТ в школу или, если сказать шире, в сфере компьютеризации школы в целом, следует напомнить о том, каким был фактический уровень подготовки в области информатики и ЭВМ учителей, работавших в середине 1980-х гг. в школах СССР.

Впервые весьма краткий ознакомительный курс программирования для ЭВМ с экзотическим названием «Математические машины и программирование с вычислительным практикумом» появился в учебных планах физико-математических факультетов педагогических вузов в 1964 г. В 1970 г. в учебные планы этих учебных заведений вводится обновленный курс «Вычислительные машины и программирование» (около 50 часов), причем содержание программы этого курса явно не соответствует перспективным направлениям развития программирования.

Следующая официальная версия программы синтетического курса «Вычислительная математика и программирование» (1976) уже отводила на программирование около 70 часов и предполагала, в частности, ознакомление с языком высокого уровня Алгол-60 . При этом следует учесть, что наивысшим для того времени уровнем технического обеспечения, причем для очень небольшого педвузов страны, являлось наличие одной – двух малых ЭВМ типа «Наири», «Проминь», «Мир» и т.п. К концу 1970-х гг. в педвузах России было открыто лишь четыре кафедры программирования и вычислительной математики (Москва, Ленинград, Свердловск, Омск), а первые персональные ЭВМ (отечественные ПЭВМ ряда «Искра», «ДВК», «Электроника») стали появляться в очень ограниченном количестве и в очень ограниченном числе педвузов практически лишь к середине 1980-х гг.



Из сказанного выше со всей очевидностью следует, что к моменту введения информатики в среднюю школу (1985) уровень компьютерной подготовки работавших в то время в школе выпускников физико-математических факультетов педвузов в массе своей ни в какой мере не соответствовал требованиям преподавания нового курса ОИВТ.

Причины очевидны:

· педвузовское образование не давало образования в области информатики, а было ориентировано лишь на ознакомление с началами программирования, причем на значительно более отсталом идейном уровне, чем тот, на котором курс информатики стал вводиться в школу;

· педвузовская подготовка по программированию носила исключительно образовательный характер, она не была ориентирована на преподавание этого предмета школьникам (не было такой задачи).

Очевидно, что предпринимаемые во второй половине 1980-х гг. государственными и региональными органами управления образованием самые решительные и оперативные организационно-методические меры по обеспечению срочной доподготовки учителей для преподавания информатики и вычислительной техники из числа работающих учителей математики и физики годились лишь как неотложные меры первого этапа внедрения ОИВТ в школу. Что же касается налаживания регулярной подготовки учителей информатики и организаторов компьютеризации школы на базе физико-математических факультетов пединститутов, как и осуществления последующих мероприятий по приведению в соответствие компьютерного образования учителей других школьных дисциплин, то эти меры должны были опираться на основательные научно-методические обоснования и разработки.

Литература к главе 1

  1. Абрамов С.А., Антипов И.И. Программирование на упрощенном Алголе - М.: Наука, 1978.
  2. Алгебра-8: Учеб. пособие для сред. шк. – М.: Просвещение, 1974, 1979, 1982.
  3. Антипов И.Н. Абстрактная модель ЭВМ для безмашинного обучения элементам программирования // Новые исследования в педагогических науках. – 1975. – №12 (ХХVI).
  4. Антипов И.Н. Алгоритмический язык АЛГОЛ-60. – М.: Просвещение, 1975.
  5. Антипов И.Н. Программирование: Учеб. пособие по факультативному курсу для учащихся VIII – IХ кл. – М.: Просвещение, 1976.
  6. Антипов И.Н. Учебная модель ЭВМ // Математика в школе. – 1977. - №6.
  7. АнтиповИ.Н., Шварцбурд Л. С. Осимволике школьного курса математики с точки зрения программирования // Математика в школе. – 1975. – №6.
  8. Велихов Е.П. Новая информационная технология в школе // ИНФО. – 1986. - №1.
  9. Виленкин Н.Я., Блох А.Я. Изучение дискретной математики в школе. // Математика в школе. – 1977. – № 6.
  10. Гейтс Билл. Дорога в будущее: Пер. с англ. – М.: Изд. стд. «Русская редакция» ТОО «Channel Trading Ltd.», 1996.
  11. Гиглавый А.В., Згут М.А., Кравчук Т.П. Учим работать с ЭВМ (из опыта работы первого межшкольного учебно-производ. комб. вычислительной техники Октябрьского р-на г. Москвы): Пособие для учителя. – М. Просвещение, 1984.
  12. Гутер Р. С., Овчинский Б.В., Резниковский П. Т. Программирование и вычислительная математика. – М.: Просвещение, 1965.
  13. Дашевский Л. Н., Шкабара Е.А. Как это начиналось. – М.: Знание, 1981.
  14. Ершов А.П. Программирование – вторая грамотность. – Новосибирск, 1981. (Препринт/ АН СССР, Сиб. стд. ВЦ; 293).
  15. Ершов А.П., Звенигородский ГА. Информатика// ИНФО. – 1987. – № 3.
  16. Ершов А.П., Звенигородский Г.А. Зачем надо уметь программировать // Квант. – 1979. – № 9.
  17. Ершов А.П., Звенигородский Г.А., Первин Ю.А. Школьная информатика (концепции, состояние, перспективы). – Новосибирск, 1979. (Препринт/АН СССР. Сиб. отдеоение ВЦ; 152 с.).
  18. Жалдак М.И., Рамский Ю. С. Программирование на микрокалькуляторе. Пособие для самообразования учителей. – Киев: Рад. шк., 1985.
  19. Звенигородский Г.А. Вычислительная техника и ее применение. – М.: Просвещение, 1987.
  20. Звенигородский Г.А. Первые уроки программирования. – М.: Наука, 1985.
  21. Звенигородский Г.А. Программное наполнение системы «Школьница». – Новосибирск, 1987.
  22. Звенигородский Г.А., Первин Ю.А., Юнерман Н.А. Заочная школа программирования // Квант. – 1979. – № 9 – 11; 1980. – № 1 – 3; 1981. – № 1 – 3.
  23. Изучение основ информатики и вычислительной техники: Пособие для учителей / Под ред. А.П. Ершова, В.М. Монахова. – М.: Просвещение, 1985. – Ч. 1.
  24. Изучение основ информатики и вычислительной техники: Пособие для учителей / Под ред. А.П. Ершова, В.М. Монахова. – М.: Просвещение, 1986. – Ч. 2.
  25. Ионов Г.Н. Электронный помощник учителя // Математика в школе. – 1983. – № 5.
  26. Канторович Л.В., Соболев С.П. Математика в современной школе // Математика в школе. – 1979. – № 4.
  27. КасаткинВ.Н. Введение в кибернетику: Пособие для факультативных занятий в 9 классе. – Киев, 1976.
  28. КасаткинВ.Н. Программирование как элемент общего образования // Кибернетика. – 1973. – № 2.
  29. КасаткинВ.Н. Элементы анализа и синтеза простейших автоматов в школьном курсе математической логики// Математика в школе. – 1964. – № 1.
  30. КасаткинВ.Н., Верлань А.Ф. Секреты кибернетики. – Киев: Рад. шк., 1971.
  31. К вопросу преподавания программирования в средней школе / В. Н. Антипов, Н. Б. Вальцюк, А.Д. Кудрявцев, В.В. Щенников // Математика в школе. – 1973. – № 5.
  32. Ковалев М.П., Шварцбурд С.И. Электроника помогает считать: Пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1978.
  33. Колмогоров А.Н. Современная математика и математика в современной школе // Математика в школе. – 1971. – № 6.
  34. Кузнецов А.А. Изучение факультативного курса «Основы кибернетики». Факультативные занятия в средней школе.– М.: Педагогика, 1978.
  35. Кузнецов А.А. Основы кибернетики // Содержание углубленного изучения физики в средней школе. – М.: Педагогика, 1974.
  36. Кузнецов А.А. Цифровые вычислительные машины: Учеб. материалы для учащихся. – М., 1969.
  37. Лапчик М. П. Готовить учителей нового типа // ИНФО. – 1987. – №2.
  38. Лапчик М.Л. Информатика и информационные технологии в системе общего и педагогического образования: Монография. – Омск: Изд-во Ом. гос. пед. ун-та, 1999.
  39. Лапчик М.П. Метод блок-схем в программировании: Учеб. пособие. Омск, 1969.
  40. Лапчик М.Л. Обучение алгоритмизации. – Омск, 1977.
  41. Лапчик М.П. Основы программирования: Учеб. пособие для учащихся. – М.: НИИ СИМО АПН СССР, 1972.
  42. Лапчик М.П. Проблема формирования алгоритмической культуры школьников. Сообщение 1. Постановка проблемы, выдвижение целей и задач исследования // Новые исследования в педагогических науках. – М.: Педагогика, 1976. – №1(27). – С. 33 – 36.
  43. Лапчик М. П. Проблема формирования алгоритмической культуры школьников. Сообщение 2. Алгоритмическая культура учащихся: содержание понятия // Новые исследования в педагогических науках. – М.: Педагогика, 1976. – № 2(28). – с. 37 – 41.
  44. Лапчик М.П. Программирование для трехадресной машины: Учеб. пособие для студентов мат. фак. пед. ин-тов / Под ред. проф. А.Л. Брудно. – Омск, 1972.
  45. Лапчик М.П. Элементы программирования для ЭВМ: Учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов. – Омск, 1976.
  46. Леднев В. С. Годом рождения курса является 1961-й // ИНФО. – 1999. – № 10.
  47. Леднев В. С. Содержание образования. – М.: Высш. шк., 1989.
  48. Педнев В. С., Кузнецов А.А. Началакибернетики: Учеб. материалы для учащихся. – М., 1968.
  49. Леднев В. С., Кузнецов А.А. Перспективы изучения кибернетики в школе// Перспективы развития содержания общего среднего образования. – М., 1974.
  50. Леднев В. С., Кузнецов А.А. Перспективы изучения основ кибернетики в средней школе // Советская педагогика. – 1975. – № 6.
  51. Леднев В. С., Кузнецов А.А. Программа факультативного курса «Основы кибернетики» // Математика в школе. – 1975. – №1.
  52. Леднев В. С., Кузнецов А.А., Бешенков С.А. Состояние и перспективы развития курса информатики в общеобразовательной школе // ИНФО. – 1998. – №3.
  53. Ляпунов А.А. О реформе математических программ // Математика в школе. – 1973. – № 2.
  54. Монахов В. М. О специальном факультативном курсе «Программи-рование» // Математика в школе. – 1973. – № 2.
  55. Монахов В.М. Программирование. Факультативный курс: Пособие для учителя. – М.: Просвещение, 1974.
  56. Научно-методические основы информатики и электронно-вычислительной техники: Прогр. повышения квалификации организаторов нар.образования (60 ч) / Сост. В. И. Ефимов, М. П. Лапчик и др. – М.: Ротапринт Минпроса СССР.
  57. Научно-методические основы информатики и вычислительной техники: Прогр. подгот. учителей математики и физики сред. общеобразоват. шк., преподавателей ПТУ и ССУ3 (72 ч): АПН СССР, НИИ СИМО / Сост. В.М.Монахов, А.А.Кузнецов, М.П. Лапчик и др. – М.: Ротапринт Минвуза СССР, 1985.
  58. Об использовании микрокалькуляторов в учеб. процессе // Математика в школе. – 1982. – № 3.
  59. Обучение в математических школах: Сб. ст. / Сост. С.И.Шварцбурд, В.М.Монахов, В.Г.Ашкинузе. – М.: Просвещение, 1965.
  60. О включении элементов программирования в школьный курс математики (В.Н.Антипов, Н.Б. Бальцюк, С.И. Шварцбурд, В.В. Щенников Ц Математика в школе. – 1974. – № 4.
  61. Основные направления реформы общеобразовательной и профессиональной школы: Сб. док. и материалов. – М.: Политиздат, 1984.
  62. Основы информатики и вычислительной техники: Пробное учеб. пособие для сред. учеб. заведений / Под ред. А.П. Ершова, В.М. Монахова. – М.: Просвещение, 1985. – Ч. 1.
  63. Основы информатики и вычислительной техники: Пробное учеб. пособие для сред. учеб. заведений / Под ред. А.П. Ершова, В.М. Монахова. – М.: Просвещение, 1986. – Ч. 2.
  64. Основы информатики и вычислительной техники: Прогр. сред. общеобразовательной шк.: Рек. Гл. упр. школ М-ва просвещения СССР Сост. А.А. Кузнецов, С.И. Шварцбурд, Г.М. Нурмухамедов, Д.О. Смекалин, Я.Э.Гольц, С.А.Бешенков, В.К.Белошапка, Ю.А.Первин, Э.Ю.Красс, Э.И. Кузнецов, М.П.Лапчик, Н.В.Апатова / Под ред.А.П. Ершова, В.М. Монахова, Л.Н.Преснухина//Математика в школе. – 1985. – №3. – с. 4 – 7.
  65. Поспелов Д.А. Становление информатики в России // Информатика: Еженед. прил. к газ. «Первое сентября». – 1999. – № 19.
  66. Проблемы педагогики информационного общества и основы педагогической информатики / Г.А. Бордовский, В.В.Извозчиков, И.А.Румянцев, А.М.Слуцкий // Дидактические основы компьютерного обучения. – Л. – 1989. – С. 3 – 32.
  67. Работа со школьниками в области информатики: Опыт Сиб. отд-ния АН СССР / А. П. Ершов, Г.А. Звенигородский, С. И. Литерат, Ю.А. Первин // Математика в школе. – 1981. – №1.
  68. Резниковекий П. Т., Монахов В. М. Программирование для одноадресных машин. – М.: Просвещение, 1968.
  69. Саградян М.К., Кузнецов Э.И. Обучение элементам программирования на базе электронных клавишных машин ((Математика в школе. – 1980. – М 1.
  70. Симою М.П., Резник С.М. и др. Обучение программированию и практика на ЭЦВМ Ц Линейная алгебра и геометрия (Проблемы математической школы). – М.: Просвещение, 1967.
  71. Формирование алгоритмической культуры школьника при обучении математике: Пособие для учителей / В.М.Монахов, М.П.Лапчик, Н.Б.Демидович, Л.П.Червочкина – М.: Просвещение, 1978.
  72. Шварцбурд С.И. Из опыта работы с учащимися 9 класса, овладевающими специальностью лаборантов-программистов // Математика в школе. – 1960. – №5.
  73. Шварцбурд С. И. Математическая специализация учащихся средней школы: Из опыта работы шк. №444 г. Москвы. – М.: Просвещение, 1963.
  74. Шварцбурд С.И. О подготовке программистов в средней общеобразовательной политехнической школе // Математика в школе. – 1961. – №2.
  75. Шварцбурд С.И. Проблемы повышенной математической подготовки учащихся. – М., 1972.

Весьма схожее впечатление об уникальной практике общения детей с компьютером (хоть это и относится к более позднему периоду) осталось у будущего главы корпорации М1сгозой Билла Гейтса, которому такая возможность представилась в 13-летнем возрасте: «Дать школьникам поработать с компьютером в конце шестидесятых – для Сиэтла это было что-то! Такое не забывается!»


УПРАЖНЕНИЯ
1. Парашютист прыгнул с самолета, летящего со скоростью 180 км/ч на высоте 1300 м, и раскрыл парашют на высоте 600 м. Сопротивление воздуха пропорционально квадрату скорости. Составьте алгоритм, который определяет время падения парашютиста до момента открытия парашюта.
2. В условиях упражнения 1 парашютист на высоте 1000 м группируется и коэффициент сопротивления уменьшается с 0.004 до 0.003. Составьте алгоритм, который вычисляет время падения парашютиста до момента открытия парашюта.
3. Составьте алгоритм, аналогичный алгоритму "падение", для расчета колебаний груза на пружинке (ускорение пропорционально величине отклонения от положения равновесия).
4. Шарик подвесили к пружине от школьного динамометра, оттянули вниз от положения равновесия на 1 см и отпустили. Жесткость пружины такова, что в момент отпускания шарика его ускорение под действием силы тяжести и силы упругости пружины равно - 4 м/с2. Составьте алгоритм, который определяет, через сколько секунд шарик поднимется на максимальную высоту.
5. Составьте алгоритм, который вычисляет координаты и скорость мяча, отпущенного на высоте h м над бесконечной наклонной плоскостью, наклоненной под углом а к горизонту, через t сек после начала движения. Удары упругие.
6. Решите упражнение 5, если при каждом отскоке мяча от плоскости модуль его скорости уменьшается на п%.
7. Тело движется по наклонной плоскости под действием силы тяжести. Сила сопротивления пропорциональна скорости тела. Составьте алгоритм, который вычисляет длину пути, пройденного телом за время t от начала движения.
8. На верхнюю ступеньку бесконечной лестницы (ширина ступенек 1, высота h) положили упругий мяч и покатили его со скоростью v. Считая мяч материальной точкой, а удары упругими, составьте алгоритм, определяющий номера первых п ступенек, о которые ударится мяч.
§ 27. КОМПЬЮТЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО
27.1. ЧЕРЧЕНИЕ НА ЭВМ
Что может дать ЭВМ конструктору и технологу на современном производстве? Прежде всего она может облегчить работу с чертежами. С помощью ЭВМ новый чертеж можно подготовить в несколько раз быстрее, чем на обычном кульмане. Если же чертеж уже хранится в ЭВМ и в него нужно внести небольшие изменения, то это можно сделать в десятки раз быстрее, чем за кульманом. Достаточно указать, какие части старого чертежа нужно заменить и что нужно поместить на их место, и ЭВМ создаст новый чертеж. Наиболее часто встречающиеся фрагменты чертежей, отдельные блоки и узлы можно хранить в памяти ЭВМ и использовать при создании новых чертежей. Использование такой библиотеки чертежей позволяет повысить производительность труда инженера за "электронным кульманом".
27Д. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
Никакую новую конструкцию нельзя использовать без испытаний. Если при создании конструкции используется ЭВМ, то вся информация о конструкции есть в памяти ЭВМ. В этом случае испытания можно провести, не изготавливая конструкцию, а моделируя ее поведение на ЭВМ. При этом конструктор может вычислять различные характеристики (например, вес, объем, координаты центра тяжести), наблюдать работу конструкции в разных режимах (в том числе и в таких, какие невозможно или опасно воспроизвести на практике). Конструкцию можно легко менять в процессе этих компьютерных испытаний, выбирая наилучший вариант, изучать, как будут распределены напряжения при работе конструкции и пр. Подобное моделирование резко сокращает сроки разработки, позволяет повысить ее качество.
27.3. СТАНКИ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ |ЧПУ|
Если у Чертежника заменить бумагу листом металла, а перо резцом, то мы получим команды типа "опустить резцом", "сдвинуть резцом (вещ х. у)" и т. д. Такого рода устройства, работающие с реальными металлическими заготовками, называются станками с числовым программным управлением (ЧПУ). В состав станка
может входить и управляющая ЭВМ, в память которой по линиям связи поступает программа работы.
Меняя программу в памяти ЭВМ, можно перенастроить станок на производство нового типа деталей. Это позволяет создавать гибкие автоматизированные производства (ГАП), т. е. производства, перенастройка которых на выпуск другой продукции осуществляется сменой информации (программ) в памяти ЭВМ.
27.4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО - ЕДИНЫЙ ЦИКЛ
Рассчитав нужную деталь на ЭВМ и имея станки с числовым программным управлением, можно объединить проектирование и производство в единый цикл. При этом информация, полученная при проектировании, непосредственно, "не выходя из компьютера", будет использована для производства. Такой подход может значительно сократить сроки разработки и производства новых изделий. Имея в памяти ЭВМ требуемую форму детали, можно с помощью той же ЭВМ рассчитать, как должен двигаться резец станка, чтобы эту деталь изготовить. Зная траекторию резца, можно рассчитать скорость обработки, подачу охлаждающей жидкости и т. д. Использование ЭВМ позволяет изготавливать сложные детали безошибочно, с высокой точностью и без участия человека. Подачу заготовок со склада, перенос их от станка к станку и отправку на склад готовой продукции могут осуществлять управляемые ЭВМ роботы, транспортные тележки и пр.
27.5. ПРОСТЕЙШИЙ ПРИМЕР ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ В КОМПЬЮТЕРНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ
Пусть требуется представить в ЭВМ поверхность сложной формы, например, капот автомобиля. Один из методов - так называемый метод конечных элементов - состоит в том, чтобы разбить поверхность капота на маленькие кусочки, которые приближенно можно считать плоскими, например на треугольники. Для задания такой составленной из треугольников поверхности в ЭВМ можно использовать информационную модель М20:
цел N | количество треугольников (М20)
УПРАЖНЕНИЯ
1.,Модель М20 неэкономна: одна и та же вершина может входить в несколько треугольников и ее координаты будут храниться многократно. Измените модель М20 так, чтобы информация не дублировалась.
2. Считая, что толщина капота и плотность металла известны, составьте алгоритм подсчета веса капота в рамках а) модели М20; б) вашего решения упражнения 1.
3. Составьте информационную модель для представления объемных деталей и алгоритмы для нахождения а) веса; б) площади поверхности детали.
4. Придумайте способ задания температуры на поверхности модели М20. Составьте алгоритмы, вычисляющие: а) максимальную температуру модели; б) среднюю температуру модели; в) площадь зоны поверхности, где температура выше 100°.
§ 28. ОТ ИНДУСТРИАЛЬНОГО ОБЩЕСТВА К ИНФОРМАЦИОННОМУ (ЗАКЛЮЧЕНИЕ)
Мы рассмотрели лишь некоторые из наиболее крупных областей применения ЭВМ. Перечислить их все в настоящее время уже вряд ли возможно - счет персональным, домашним, игровым, встроенным и иным ЭВМ уже пошел на сотни миллионов. ЭВМ встраиваются в самолеты и автомобили, в часы, стиральные машины, кухонные комбайны и даже в спортивную обувь. Использование ЭВМ позволило, например, создать систему спутниковой навигации автомобилей (когда на экране перед водителем, где бы он ни оказался, изображается карта окружающей местности и точное положение автомобиля). Применение ЭВМ открыло путь к "всемирной библиотеке" - возможности, не выходя из дома, получить копию любой книги, статьи, описание того или иного изобретения и т. п. В развитых странах человек со своего домашнего компьютера может заказать билеты на поезда, самолеты, корабли по сложному маршруту со многими пересадками, забронировать на нужные числа места в гостиницах и даже заказать билеты в театр в пунктах пересадки. И это только начало становления глобальных информационных сетей!
Но путешествуем мы не каждый день, а вот покупаем что-нибудь почти ежедневно. И здесь ЭВМ тоже может помочь.
28.1. ЭЛЕКТРОННЫЙ МАГАЗИН, ШТРИХОВОЙ КОД И ЭЛЕКТРОННЫЕ ДЕНЬГИ
Быть может, вы встречали на некоторых импортных товарах прямоугольник из черных и белых полосок (фото вклейки). Это уникальный штриховой код товара. В современных магазинах кассир не должен ни набирать стоимость товара, ни даже помнить ее (да это и невозможно, когда в одном магазине насчитывается свыше 30 тыс. наименований разных товаров). Достаточно провести штриховой код мимо считывающего устройства кассового аппарата, и ЭВМ сама определит цену товара, а в конце изобразит на табло стоимость всех покупок.
Про каждый товар ЭВМ магазина помнит не только его текущую цену (а цена может меняться в зависимости от того, каким спросом пользуется товар), но и его количество. Если запасы каких-то товаров на исходе, то ЭВМ сама (по информационной сети) пошлет запрос на склад. ЭВМ склада, получив такие запросы от разных магазинов, спланирует оптимальную загрузку транспорта, маршруты перевозок - и к утру все товары будут на местах.
А что же наш покупатель? Ведь ему надо рассчитаться за товар. Не думайте, что он станет считать бумажки и пересчитывать сдачу. Для расчетов используются электронные деньги - специальные пластиковые карточки, особым образом хранящие информацию о банковском счете покупателя. Достаточно вставить эту карточку в кассовый аппарат - и ЭВМ сама перечислит нужную сумму со счета покупателя на счет магазина (точнее, пошлет запрос в банк, а уж ЭВМ банка произведет нужные перечисления). При такой методике на обслуживание одного покупателя кассир тратит секунды, а очередей просто не бывает.
28.2. ПРОНИКНОВЕНИЕ ЭВМ ВО ВСЕ СФЕРЫ ЖИЗНИ
Компьютер можно использовать не только для работы, но и для отдыха. Появление компьютеров привело и к революции в области игр. Число компьютерных игр, появившихся за последние два десятилетия, уже превзошло число игр, изобретенных человечеством за всю предшествующую историю цивилизации. Значительная доля существующих в мире компьютеров используется для игр.
Компьютеры вторгаются во все сферы жизни. Появились даже компьютерные преступления (когда, например, программа начисления заработной платы переводит незаработанные деньги на счет автора программы). Другой пример: несколько лет назад один из программистов ВАЗа в знак протеста против низкой зарплаты внес умышленную ошибку в программу и этим остановил на несколько дней главный конвейер (вспомните п. 23.2). В результате завод понес большой материальный ущерб, не сопоставимый с зарплатой всех программистов ВАЗа, вместе взятых, а программист был дисквалифицирован и переведен в рабочие.
28.3. ОШИБКИ В ПРИМЕНЕНИЯХ ЭВМ
Мы много говорили о достоинствах ЭВМ и об их роли в жизни общества. Однако, как и любое другое изобретение человека, компьютер может принести не только пользу, но и вред. Представление о том, когда ЭВМ использовать нецелесообразно, каковы основные ошибки в их применениях, является важной частью компьютерной грамотности. Поэтому мы кратко перечислим несколько таких случаев.
1. Превращение ЭВМ из средства в цель. Применение ЭВМ само по себе отнюдь не служит признаком технического прогресса. Скорее наоборот - прогресс чаще оказывается связан не с усовершенствованием существующей, а с переходом на новую технологию. Например, переход на точное литье упраздняет чистовую механическую обработку деталей и делает ненужной ЭВМ, управляющую этой обработкой. Стремление "внедрить ЭВМ" может воспрепятствовать такому переходу и тем самым затормозить научно-технический прогресс.
Аналогично, отмена дополнительной платы за междугородные телефонные разговоры может сделать ненужной ЭВМ, вычисляющую их стоимость в зависимости от длительности разговора и расстояния между городами. Строительство туннелей и эстакад может упразднить светофоры и регулирование движения с помощью ЭВМ. Переход к новым принципам оплаты труда, налогового обложения и социального обеспечения может сделать ненужным расчет зарплаты на ЭВМ и т. п.
2. Ошибки в алгоритмах. ЭВМ лишь выполняет алгоритмы. Эти алгоритмы могут быть составлены с ошибками или на основе неверных представлений о действительности. Например, одна из первых компьютерных систем противовоздушной обороны США (60-е годы) в первое же дежурство подняла тревогу, приняв восходящую из-за горизонта Луну за вражескую ракету, поскольку этот "объект" приближался к территории США и не подавал сигналов, что он "свой".
3. Неверные рсходные данные. Результат работы ЭВМ зависит не только от алгоритма, но и от обрабатываемой информации. Ошибки в исходных данных не менее опасны, чем ошибки в алгоритмах. Несколько лет назад, например, в Антарктиде разбился самолет с туристами на борту, поскольку в управляющую полетом ЭВМ были помещены неверные координаты аэропорта взлета и ЭВМ ошибочно рассчитала высоту полета над горами.
4. ЭВМ не всемогущи. Далеко не всякая задача обработки информации может быть решена с помощью ЭВМ. Существуют задачи, алгоритмы решения которых в настоящее время неизвестны. Например, до сих пор не существует приемлемых алгоритмов, которые позволили бы отличить на фотографии кошку от собаки или грамотно перевести художественное произведение с одного языка на другой. Бывает и такое, что алгоритм известен, но выполнить его нельзя, так как даже самым быстродействующим ЭВМ для его выполнения понадобятся миллионы лет (пример такой задачи - безошибочная игра в шахматы). Поэтому глубоко ошибочно представление о том, что если человек не знает решения задачи, то ее надо "заложить в ЭВМ" и ЭВМ даст ответ.
5. Недооценка социальных последствий компьютеризации.
Наконец, и это самое важное, использование ЭВМ меняет жизнь людей. Поэтому вопрос о новых применениях ЭВМ прежде всего должен рассматриваться с точки зрения социальных последствий, а не с позиции "могут это ЭВМ" или "не могут", выгодно это или не выгодно. Многие этапы информатизации общества имеют трудно предсказуемые социальные последствия. Внедрение заводов-автоматов требует перевода значительной части работающих из производственной сферы в сферу обслуживания. Если работа в сфере обслуживания считается в обществе менее престижной, такойперевод может вызвать социальную напряженность. Организация работы на дому позволяет увеличить количество свободного времени, но разрушает сферу общения с сослуживцами. Распространение компьютерных игр приводит к тому, что дети быстрее развиваются, но меньше бывают на воздухе и меньше общаются друг с другом. Во многих случаях ЭВМ просто не следует внедрять. Например, не следует поручать ЭВМ человеческих дел, связанных с принятием моральных и этических решений при воспитании детей, формулировании целей социального развития общества, установлении виновности обвиняемых в преступлении.
КОНЕЦ ФРАГМЕНТА КНИГИ Настройка