Вариант 2. ПРОГРАММА НЕПРЕРЫВНОГО КУРСА ИНФОРМАТИКИ для СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ

Авторы: д.ф.-м.н., проф. А.Л.Семенов, Н.Д.Угринович

Данная программа является в целом "компьютерно- независимой" и отражает региональный стандарт образования по курсу информатики в г.Москве. В то же время программа определяет "вектор" изменения курса информатики при переходе к современным персональным компьютерам (IBM PC, Macintosh).

В программу заложены следующие основные принципы:

Программа непрерывного курса информатики содержит три блока: пропедевтический (младшее звено), базовый (среднее звено) и профильные углубленные курсы (старшее звено). Внутри каждого блока выделены основные темы и раскрыто их содержание. Количество часов, отводимое на тему, глубина ее изучения могут варьироваться в зависимости от выделенного количества часов на информатику в конкретной школе.

Пропедевтический курс информатики (1-4 классы) рекомендуется вводить при наличие современных компьютеров IBM PC и Macintosh. Для компьютеров IBM PC рекомендуется использование программно-методических комплексов Роботландия и ЛогоРайтер, для компьютеров Macintosh - ЛогоРайтер и ЛогоМиры.

Базовый курс информатики (5-9 классы) формирует алгоритмическое мышление и умение программировать на одном из алгоритмических языков, а также дает необходимые знания и умения будущему квалифицированному пользователю компьютера. Учащийся получит представление о возможностях компьютера и навыки его практического использования в области обработки текстов и изображений, упорядоченного хранения и поиска информации в базах данных, обработки больших массивов числовой информации в электронных таблицах. Существенное место занимают вопросы решения задач на компьютере, включая этапы создания компьютерной модели объектов или процессов и проведение компьютерного эксперимента.

Профильные углубленные курсы информатики (10-11 классы) являются фактически курсами предпрофессиональной подготовки по использованию методов информатики и компьютеров в различных сферах деятельности. Объем и содержание этих курсов может существенно варьироваться за счет школьного компонента для школ и классов различного профиля (физико- математические, гуманитарные, лингвистические и т.д.). Эти курсы в соответствие с типом учебного заведения (общеобразовательная школа, гимназия, лицей и т.д.) должны давать учащимся углубленные знания о компьютере и формировать умения его использования в различных предметных областях и сферах человеческой деятельности.

ПРОПЕДЕВТИЧЕСКИЙ КУРС ИНФОРМАТИКИ для МЛАДШЕГО ЗВЕНА

Вариант 1. (Ориентирован на использование программно- методического комплекса "РОБОТЛАНДИЯ")

Информация в нашей жизни. Информация вокруг нас (примеры из окружающего мира). Многообразие форм информации (рисунки, тексты, звук) и способов ее обработки. Как человек воспринимает информацию. Что можно делать с информацией. Распознавание, хранение, передача, обработка и поиск информации. Кодирование информации.

Компьютер как средство работы с информацией. Первичные представления о компьютере. Назначение и взаимосвязь его частей. Начальные навыки работы на клавиатуре и считывания информации с дисплея. Компьютер как универсальный исполнитель. Моделирование исполнителей (в игровой форме). Практическое использование компьютера для работы с текстом, графикой, звуком.

Элементы алгоритмического мышления. Понятие алгоритма и формализация записи. Исполнитель, система команд исполнителя, исполнение алгоритма. "Черные ящики" - поиск алгоритмов их действия. Формирование логического мышления и творчества. Формирование логического мышления в процессе создания и выполнения алгоритмов. Навыки самостоятельного исследования, развитие интуиции, получение логических выводов (при работе с "черными ящиками"). Развитие способностей сочинения и конструирования при работе с редакторами.

Вариант 2. (Ориентирован на использование компьютерной среды "ЛогоРайтер")

Компьютеры как полезный инструмент. Первичное представление о компьютере. Назначение и взаимосвязь его частей. Начальные навыки работы на клавиатуре и считывание информации с дисплея. Понятие исполнителя (на примере "черепашки"). Команды исполнителю, сообщения исполнителя. Непосредственное выполнение команд "черепашкой". Программный способ исполнения команд "черепашкой". Составление программ по линейным алгоритмам.

Использование компьютера для решения содержательных задач. Простейшие графические команды. Развитие интуитивного представления об основных геометрических понятиях - расстояниях и углах. Построение основных геометрических объектов - многоугольников и возможностей путем многократного повторения элементарных операций.

Практическое использование компьютера для работы с текстом, графикой, звуком. Работа с текстами и графикой при создании иллюстрированных компьютерных сочинений. Изображение движущихся объектов (простейшая компьютерная мультипликация). Создание простых объектов, сочетающих графику, тексты, мультипликацию и звук (сочинения, иллюстрации к сказкам и т.д.).

Начальное знакомство с алгоритмическим подходом и программированием. Построение сложных команд из простых, на примере цикла "повтори". Формы представления "черепашки". Смена форм. Составление программ на движение. Программы как расширение "словаря" исполнителя. Модульный подход к решению задачи. Разбиение задачи на основные этапы (подзадачи). Объединение нескольких программ в одну, создание сложных программ на основе простых.

БАЗОВЫЙ КУРС ИНФОРМАТИКИ для СРЕДНЕГО ЗВЕНА (5 - 9 классы)

1. Знакомство с компьютером (5 класс)

Общее представление о компьютере и его возможностях. Практическое знакомство с компьютером и его основными устройствами. Техника безопасности и правила работы на компьютере.

Общее представление о файловой системе и файле. Графическое изображение файловой системы в виде дерева. Запуск различных программ (клавиатурные тренажеры, развивающие игры).

Знакомство с NORTON COMMANDER (IBM PC). Знакомство с пользовательским интерфейсом System 7 (Macintosh): рабочий стол, папка, документ.

Обработка текстовой информации на компьютере. Текстовый редактор. Основные возможности по созданию и редактированию текстов. Вывод текста на принтер. Запись и считывание текстов с диска.

Обработка графической информации на компьютере. Графический редактор. Система графических меню. Основные возможности по созданию и редактированию изображений. Вывод графики на принтер. Запись и считывание изображений с диска.

2. Исполнители и алгоритмы (6 класс)

Исполнитель. Система команд исполнителя. Понятие об алгоритме. Примеры исполнителей и алгоритмов. Способы описания алгоритмов.

Линейный алгоритм. Непосредственный и программный способ исполнения алгоритма.

Разветвляющийся алгоритм. Условие.

Циклический алгоритм. Тело цикла и условия его выполнения.

3. Элементы алгоритмизации и программирования (7 класс, 1 полугодие)

Основные типы алгоритмов (линейный, разветвляющийся, циклический) и их реализация на языке программирования.

Линейный алгоритм. Простые вычислительные алгоритмы. Понятие переменной: имя и значение. Семантический смысл операторов (рассмотрение выполнения программы на модели компьютера).

Разветвляющийся алгоритм. Разветвляющиеся алгоритмы с символьными переменными. Программы контроля знаний по различным предметам.

Циклический алгоритм. Понятие сценария. Циклические алгоритмы и программы построения изображений. Реализация движения объектов на экране. Вложенные циклы.

4. Основы программирования (7 класс, 2 полугодие)

Графические возможности языка программирования. Основные графические примитивы (точка, линия, прямоугольник, окружность).

Вспомогательные алгоритмы. Сценарии многоэлементных изображений и их реализация с помощью вспомогательных алгоритмов.

Функции работы с символьными переменными ("склеивание", "вырезка", длина и т.д.). Алгоритмы и программы работы с этими функциями (поиск и замена букв, слова "перевертыши" и т.д.).

Массивы. Понятие таблицы и массива. Различные типы массивов и их описание. Способы заполнения и распечатки массивов.

5. Информация и компьютер (8 класс, 1 полугодие)

Информация, единицы измерения информации, представление различных типов информации (числовой, текстовой, графической, звуковой) в компьютере.

Компьютер как единый программно-аппаратный комплекс. Магистрально-модульный принцип построения компьютера. Представление о файле и операционной системе.

Внешняя память. Гибкие и жесткие диски, их информационная емкость, форматирование, различные типы форматирования.

Устройства ввода информации: клавиатура, манипулятор типа "мышь", сканер.

Устройства вывода информации: дисплей, принтер.

Работа с файлами и подкаталогами: создание/удаление, копирование/переименование, сохранение/считывание. Групповые операции.

6. Электронные таблицы, системы управления базами данных, интегрированные среды (8 класс, 2 полугодие)

Обработка числовой информации на компьютере. Электронные таблицы. Структура таблиц. Ввод чисел, формул и текстов в ячейки таблицы. Стандартные функции. Вывод фрагментов таблиц на принтер. Запись и считывание созданных таблиц с диска.

Система управления базами данных (СУБД). Упорядоченное хранение больших объемов информации в табличной форме в памяти компьютера. Представление баз данных в форме картотеки. Структура баз данных. Заполнение баз данных и редактирование записей, сортировка и поиск информации по заданному шаблону. Вывод баз данных на принтер. Запись и считывание баз данных с диска.

Интегрированные системы WORKS или FRAMEWORK (IBM PC), ClarisWorks (Macintosh). Интерфейс и система меню интегрированной среды. Возможности копирования данных из одной формы представления в другую (из текстового редактора в базу данных и т.д.). Деловая графика. Составление отчетов.

7. Графическая операционная система WINDOWS (IBM PC) и System 7 (Macintosh). (9 класс, 1 полугодие)

Оконный интерфейс. Рабочий стол, папка, документ. Система меню и работа с "мышью". Перемещения и изменение размеров окон (папок). Окна и пиктограммы. Диспетчер программ. Пиктограммы и файлы. Запуск программ. Создание и удаление пиктограмм и окон.

Диспетчер файлов. Выбор устройств. Форма представления каталогов. Копирование, переименование и удаление файлов.

Главная группа (системная папка) программ. Графический редактор. Построение графических примитивов: прямоугольник, окружность, закрашенные прямоугольник и окружность. Заливка цветом области. Работа с блоками. Ножницы. Перемещение и копирование вырезанных блоков. Текст в графике. Шрифты и стили. Размер букв. Печать графических картинок.

8. Основные приложения WINDOWS (IBM PC) и System 7 (Macintosh). (9 класс, 2 полугодие)

Текстовой редактор. Редактирование текста. Запись и чтение файлов. Шрифты и стили. Печать документов. Возможность совмещения текста и графики. Практическая работа по созданию документа в текстовом редакторе с иллюстрациями.

Картотека. Ведение картотеки в Windows. Запуск редактора картотеки. Основные принципы построения. Команды редактирования. Составление элементарной картотеки. Запись и чтение файлов картотеки. Поиск в картотеке. Редактирование готовой картотеки. Перенос рисунков из PaintBruch в картотеку.

Календарь (Будильник). Ведение календаря. Запуск календаря в Windows. Различные формы представления.

Утилиты различного назначения. Архиваторы. Антивирусные программы. Права доступа. Утилиты защиты от несанкционированного доступа.

В случае наличия в школе только отечественных КУВТ (УКНЦ, Агат, КУВТ-86 и др.) рекомендуется в 9 классе продолжить изучение языка программирования и решение задач на компьютере (смотри ниже темы 3 и 4).

ПРОФИЛЬНЫЕ КУРСЫ УГЛУБЛЕННОГО ИЗУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКИ в СТАРШЕМ ЗВЕНЕ (10-11 классы)

Тема 1. Aрхитектура компьютера и операционная система

Аппаратная ("hardware") и программная ("software") компоненты компьютерной системы. Магистрально-модульный принцип построения компьютера. Шины адреса и данных. Ячейки памяти и их адреса. Адресное пространство процессора и оперативная память. Периферийные устройства компьютера.

Файл. Размер файла и его размещение на диске. Имя файла. Линейные и иерархические каталоги дисков. Файловая система.

Операционная система. Назначение операционной системы. Состав операционной системы: базовые модули, драйверы внешних устройств, процессор командного языка. Загрузка операционной системы.

Команды операционной системы. Резидентные и транзитные команды. Просмотр и печать каталога. Копирование файлов. Просмотр содержимого файла. Вывод содержимого файла на печатающее устройство. Переименование файла. Удаление файлов. Создание и удаление подкаталога, вход в подкаталог и выход из него, указание маршрута поиска файла. Командные файлы.

Программная оболочка NORTON COMMANDER (IBM PC). Путешествия по файловой системе. Операции с файлами. Система меню. Настройка параметров Norton Commander (пользовательское меню, файл расширений и т.д.). Основные утилиты Norton Commander (SF, SI, NCC и .).

Утилиты различного назначения (архиваторы, антивирусные программы, программы защиты от несанкционированного доступа и т.д.)

Введение в Windows (IBM PC), System 7 (Macintosh). Графическая оболочка ОС. Запуск. Основные понятия. Окна (папки). Активное и пассивное окно. Открытие и закрытие окон. Минимизация окон. Работа с File Manager. Запуск программ. Минимизация объектов. Работа с несколькими объектами. Control Panel. Установка новых аппликаций, смена "икон".

Тема 2. Арифметические и логические основы компьютера

Арифметические основы компьютера. Позиционные системы счисления (десятичная, двоичная, шестнадцатиричная). Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Двоичная арифметика. Машинные коды чисел: прямой, обратный, дополнительный. Действия с кодами двоичных чисел. Представление в компьютере целых и вещественных чисел. Формат числа с плавающей точкой и проблемы вычислений с плавающей точкой. Машинные единицы информации.

Логические основы компьютера. Основные понятия и область применения алгебры логики. Элементарные логические операции. Логические функции. Построение таблиц истинности. Законы (аксиомы) алгебры логики. Вычисление логических выражений при заданных наборах переменных. Упрощение логических выражений (на основе законов алгебры и их следствий).

Базовые логические элементы компьютера ("И", "ИЛИ", "НЕ") и логические функции. Конструирование основных логических блоков компьютера (сумматор, тригер).

Структурная организация и функционирование компьютера. Функциональные узлы компьютера: регистры, сумматоры. Организация памяти и процессора. Понятие об арифметико- логическом устройстве и устройстве управления. Организация автоматического исполнения программы.

Тема 3. Алгоритмизация и языки программирования

Построение алгоритмов методом последовательной детализации. Основные принципы структурного программирования. Переменные в алгоритмах (числовые, символьные, логические). Алгоритмы на линейно-упорядоченных множествах: поиск наибольшего (наименьшего) элемента, сортировка. Комбинаторные алгоритмы (генерация перестановок). Рекурсивные алгоритмы.

Классификация языков программирования. Машинный язык, ассемблер, языки высокого уровня. Алгоритмическое и логическое программирование. Трансляторы языков: интерпретаторы и компиляторы. Этапы работы трансляторов.

Объектно-ориентированные системы программирования. Изучение одного из языков (QBasic, Pascal, С и др.). Основные типы и способы организации данных. Типы переменных. Основные операторы и конструкции языка.

Визуально-ориентированные системы программирования. Visual Basic.

Тема 4. Решение задач на компьютере

Этапы решения задачи: построение математической модели, разработка и кодирование алгоритма, отладка программы. Проведение компьютерного эксперимента.

Графики функций и численные методы в математике. Построение графиков функций и их исследование. Решение уравнений графическим методом. Итерационные методы. Решение уравнений методом половинного деления и методом касательных. Вероятностные математические модели (метод Монте-Карло).

Моделирование динамических процессов. Физические процессы и их моделирование. Графическое представление физических объектов и процессов. Биологические процессы и их моделирование. Исследование развития популяций.

Иммитационное моделирование сложных систем. Сложные (многопараметрические) системы и их моделирование. Методы линейного программирования. Целевая функция, поиск экстремума. Экономические модели (определение оптимальной стратегии производства изделий с учетом ограничений и т.д.)

Тема 5. Обработка текста и издательская деятельность на компьютере

Обработка текста. Текстовые редакторы. LEXICON, WORD for Windows (IBM PC), WORD, ClarisWorks (Macintosh). Обработка текстовой информации на компьютере. Типовой набор команд редактора текстов. Считывание и запись текстового файла. Перемещение курсора по тексту. Стирание, вставка и замена символов, слов и строк. Блочные операции: выделение блока, копирование, перемещение, удаление блоков, запись блока на диск и вывод на печать. Поиск в тексте и замена. Задание формата текстового документа, форм атирование. Задание системных параметров работы редактора. Перекодирование файлов. Проверка правописания.

Печать. Представление текстовой информации: инвариант (код) символа и его графическое представление. Современный подход к построению шрифтов. Точечные (bitmap) и векторные (TrueType, PostScript) шрифты для различных типов принтеров (матричные, лазерные и струйные). Создание простого шрифта.

Настольные издательские системы. Venture Publisher, Aldus Pagemaker (IBM PC) и Desktop Publisher (Macintosh). Представление основных структурных единиц текста: абзацы, сноски, колонтитулы, оглавления, словари. Формулы и таблицы как более сложные виды текста. Оформление текста различными гарнитурами, кеглями и начертаниями. Импорт и экспорт файлов различных типов (в том числе графических). Макетирование готовящегося к изданию текста. Связь полиграфической и компьютерной технологии. Понятие о цветоделении.

Технология гипертекста. Стандартная гипертекстовая Справка (Help) в программах. Структурная организация гипертекста. Переход по "горячим" словам.

Тема 6. Основы технологии мультимедиа

Мультимедиа технологии - возможность представления информации пользователю во взаимодействии различных форм (текст, графика, анимация, звук, видео) в интерактивном режиме.

Аппаратная основа мультимедиа. Возможности реализации технологий мультимедиа на платформах IBM PC и Macintosh. Звуковые платы (sound blasters), их возможности и типы. Видео платы (video blasters), их возможности и типы. СD-ROM дисководы и их подключение к компьютеру. CD-ROM диски, принцип действия, информационная емкость.

Обработка графики в компьютере. Создание и преобразование изображений с помощью графических редакторов и графических систем PaintBrush, CorelDraw (IBM PC), ClarisWorks, Adobe Photoshop (Macintosh). Блочные операции: копирование, перемещение, зеркальное отображение, повороты, растяжение, сжатие, удаление и изменение фрагментов изображения. Анимация.

Ввод изображений со сканера и видеокамеры. Основы обработки оцифрованных изображений. Представление цвета, количество бит на точку. Виды преобразований и фильтраций. Методы сжатия изображений.

Представление звука в компьютере. Ввод и редактирование звуковой информации. Работа с музыкальным редактором. Интерфейс MIDI.

Ввод и обработка на компьютере видеоинформации на базе пакета QuickTime.

Инструментальные программные средства создания мультимедийных программ (TeachCad, MultiVision, ToolBook).

Тема 7. Компьютерные телекоммуникационные сети

Информационные сети. Локальные, региональные, глобальные информационные сети. Назначение и возможности.

Аппаратные и программные компоненты информационной сети. Головной и абонентские пункты: требования к техническим параметрам компьютеров. Типы модемов и их характеристики. Линии связи. Протоколы связи. Сетевое программное обеспечение.

Формы использования компьютерных сетей. Организация информационных потоков в сетях. Электронная почта. Электронные конференции и электронные доски объявлений. Информационно-справочные системы. Практическая работа абонента сети.