Информатика — что это такое

Задачи информатики и средства информатизации

Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса переработки информации [1] .

Задачи информатики состоят в следующем [2] :

• исследование информационных процессов любой природы;
• разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;
• решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.

Решение задач информатики обеспечивают технические и программные средства информатизации.

Технические и программные средства информатизации – орудия реализации информатики на прикладном уровне.

В техническую структуру информатики следует включить:

• аппаратные средства вычислительной техники и техники, обеспечивающей телекоммуникации;
• программные средства;
• информационные, информационно-справочные, информационнопоисковые и информационно-управляющие системы;
• средства реализации информационных технологий в деятельности человека.

Сложность изучения информатики как индустрии связана с ее беспрецедентной динамичностью – технические средства информатики (компьютеры, программы и средства телекоммуникаций) полностью модернизируются каждые пять-шесть лет, а соответствующие технические знания обновляются каждые два-три года. Одновременно модернизируются компьютерные сети, архивы, библиотеки и информационные системы. Подготовка и издание в традиционной печатной форме новой учебной литературы требует, как правило, от трех до пяти лет. Поэтому учебная литература сегодня не всегда поспевает за темпами обновления вычислительной техники (хотя большие надежды в этой области и возлагаются на развитие индустрии цифрового книгоиздания).

В то же время информатика как научная дисциплина сохраняет свое ядро – общие принципы, законы и методы организации вычислений и обработки информации с помощью электронно-вычислительных машин. Эти принципы сохранят свою роль и значение для всех моделей и типов ЭВМ независимо от их элементной базы, быстродействия и объемов памяти. Вместе с тем общие законы информатики как универсальные законы интеллектуальной деятельности сохраняют свою силу при изучении принципов обработки, накопления и передачи информации не только в компьютерном мире, но и в любых живых организмах и человеческом обществе. На их основе в современной науке постепенно стали оформляться специализированные подразделы информатики, в частности:

• социальная информатика выделилась в самостоятельную область информатики сравнительно недавно, и этот процесс отнюдь нс завершен. Социальные последствия информатизации всех сфер общественной жизни (экономики, политики, культуры, образования и т.д.) столь велики и системны, что многие исследователи считают, что мир переходит в новую фазу развития – информационное общество;
• филологическая информатика возникла достаточно рано, так как именно лингвисты (а также стиховеды и литературоведы) начали одними из первых использовать в своей работе вычислительную технику. Достаточно будет упомянуть исследования но машинному переводу, ведущиеся с 1950-х гг.; создание машинных словарных фондов и словарей; разработку методов и алгоритмов морфологического анализа лексики, которые легли в основу программного обеспечения современных текстовых процессоров и поисковых систем; работы по синтаксическому и семантическому анализу текстов, положившие начало современному контент-анализу; методики атрибуции текстов на основе статистической обработки текстов; компьютерные лексические и грамматические обучающие автоматы – лингвотренажеры и др. (примеры взаимодействия информатики и филологии приведены в целом ряде работ российских исследователей К. В. Вигурского и И. А. Пильщикова);
• геоинформатика (геоинформационные системы – ГИС) заявила о себе в период бурного развития изучения земли из космоса и основывается на достижениях космонавтики;
• в последнее время появилось новое направление информатики – бизнес-информатика, которая представляет собой конгломерат научных воззрений в области экономики, менеджмента и собственно информатики и предназначена для исследований информационных процессов в современном бизнесе;
• можно говорить и об экономической информатике, которая вобрала в себя технологические и математические достижения в области экономики и бурно развивается в связи с возросшей динамикой экономических процессов;
• музыкальная информатика содержит сведения об информационных технологиях в музыке, применении компьютерных средств при исследовании звуковых процессов и формировании музыкальных звуков.

Таким образом, информатика как наука вбирает в себя все современные достижения в области компьютерной техники, коммуникаций, информационных технологий и находит применение в самых различных областях человеческой деятельности.

Что такое информатика простыми словами — что изучает, задачи и основные направления

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. У большинства представителей младшего поколения были уроки информатики в школе, колледже или институте.

Старшее поколение могло и не застать этого предмета в учебных заведениях, так как эта наука относительно молодая и как отдельное направление появилась только во второй половине XX века.

Техника

В этой статье я постараюсь простыми словами рассказать, что такое информатика, для чего она нужна и какие задачи ставятся перед ней.

Информатика — это

Информатика — это наука, которая занимается вычислением, хранением и обработкой информации. Она развивается вместе с компьютерами и сетью интернет, а потому базируется на компьютерной технике и невозможна без нее.

Слово по звучанию схоже с немецким «Informatik» и французским «Informatique» и сильно отличается от американского и британского аналогов: «computer science» и «computing science» соответственно, что переводится как «компьютерная наука».

Информатика состоит из информации (это что?) и автоматики. Наука способна оперировать информацией без человеческого вмешательства.

В наши дни информатика используется почти во всех сферах жизнедеятельности: магазинах, предприятиях, сельском хозяйстве и многих других.

У этого термина есть еще одно определение. Информатика — это специальная наука, с помощью которой информация обрабатывается в автоматическом режиме.

Несколько фактов из истории

Впервые понятие «информатика» появилось в середине прошлого века во Франции. Использовалось оно для обозначения раздела науки, отвечающего за обработку информации при помощи средств ЭВМ.

Чуть позже, в 70-х годах, термин начал использоваться в качестве синонима английского выражения «computer science», что обозначает «науку о вычислениях».

Информатика в то время стала обозначать дисциплину, которая связана с обработкой данных при помощи ЭВМ.

ЭВМ

Сегодня информатика — это не только наука и дисциплина в школе и университете. Она стала одной из наиболее развивающихся отраслей народного хозяйства.

Основные понятия информатики

Информатика как наука держится на трех основных понятиях:

Модель. Это условный аналог объекта с характерными для него свойствами и целью исследования.
Алгоритм. Это решение проблемы, которое имеет определенную последовательность действий.
Программа. Представляет собой алгоритм, реализованный с помощью языка программирования.

Задачи информатики

Информатика ставит перед собой серьезную задачу — поиск новых знаний при помощи ЭВМ. При этом он должен проходить в различных сферах жизнедеятельности.

Но это не единственная задача науки. Перед информатикой ставятся другие, не менее важные, цели. Вот некоторые из них:

изучение информационного процесса;
внедрение компьютерной техники и информационных технологий в повседневную жизнь и различные сферы деятельности человека;
разработка новой информационной техники;
создание новых технологий переработки данных;
изучение процессов, которые связаны с хранением, передачей, приемом и преобразованием данных;
выполнение экономических, конструкторских и научных расчетов;
коммуникация между людьми, находящимися в разных точках планеты;
игры и развлечения;
издательское дело.

Обработка

И хотя с помощью компьютера можно решать большое количество задач, в каждом случае принцип его применения остается неизменен. Поступающие в ПК данные обрабатываются для получения нужных результатов.

Направления информатики

Информатика как наука имеет несколько направлений:

Теоретическая

Она призвана развивать теории поиска, хранения и переработки данных, обнаружение закономерностей процессов создания и преобразования данных, их использования в разных областях человеческой деятельности и информационные технологии в целом.

Направление также изучает взаимосвязи между людьми и ЭВМ.

Вот и все, дорогие друзья! Я постарался простыми словами объяснить, что значит информатика, для каких целей необходима и на какие виды делится.

Надеюсь, что после прочтения статьи вам станет все понятно. Если нет, вы всегда можете спросить в комментариях, где я или другие читатели блога KtoNaNovenkogo.ru ответят на вопросы.

В завершение предлагаю посмотреть видео по теме:

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Эта статья относится к рубрикам:

Комментарии и отзывы (7)

В школе был такой предмет, но, честно говоря, мало что о нем помню. Стояли в классе допотопные советские компьютеры, какие-то программы писали на Бейсике, но данный предмет мне казался скучным и слишком абстрактным. Теперь думаю, что надо было идти учиться на программиста, они на рынке труда пользуются стабильно большим спросом, потому и зарплаты соответствующие.

Отлично помню, каким были обучение информатике в школе, когда нужно было рисовать макет окна какой-либо программы в тетради. Жаль, что кроме теоретической базы, которая казалась совершенно бессмысленной мало что еще изучалось.

Как нам преподавали данный предмет, уж лучше бы его вообще не было. Я понимаю, если бы нас программировать учили, а то каким-то непонятным бредом занимались, зря время тратили.

Для меня программу написать было всегда пыткой. На экзамене в вузе, если бы не подруга со шпаргалкой, получила бы двойку.

Почему в век компьютеризации у нас число чиновников только растёт, по логике наоборот уменьшатся должно, ведь компьютеры и информационные базы снижают нагрузку на рабочий персонал.

А ещё эта информатика ставит новые задачи, задачи по контролю за населением, тотальному контролю.

У нас столько программистов талантливых, какие-то даже чемпионаты по программированию выигрывают, а операционку написать не могут. Как долго мы ещё будем зависеть от всяких Биллов Гейтсев?

Учитель информатики

Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.

§ 2.1. Алгоритмы и исполнители

Информатика. 8 класса. Босова Л.Л. Оглавление

Ключевые слова:

алгоритм

свойства алгоритма

дискретность
понятность
определённость
результативность
массовость

исполнитель
характеристики исполнителя
круг решаемых задач
среда
режим работы
система команд
формальное исполнение алгоритма

2.1.1. Понятие алгоритма

Каждый человек в повседневной жизни, в учёбе или на работе решает огромное количество задач самой разной сложности. Сложные задачи требуют длительных размышлений для нахождения решения; простые и привычные задачи человек решает не задумываясь, автоматически. В большинстве случаев решение каждой задачи можно разбить на простые этапы (шаги). Для многих таких задач (установка программного обеспечения, сборка шкафа, создание сайта, эксплуатация технического устройства, покупка авиабилета через Интернет и т. д.) уже разработаны и предлагаются пошаговые инструкции, при последовательном выполнении которых можно прийти к желаемому результату.

Пример 1. Задача «Найти среднее арифметическое двух чисел» решается в три шага:

1) задумать два числа;
2) сложить два задуманных числа;
3) полученную сумму разделить на 2.

Пример 2. Задача «Внести деньги на счёт телефона» подразделяется на следующие шаги:

1) подойти к терминалу по оплате платежей;
2) выбрать оператора связи;
3) ввести номер телефона;
4) проверить правильность введённого номера;
5) вставить денежную купюру в купюроприёмник;
6) дождаться сообщения о зачислении денег на счёт;
7) получить чек.

Пример 3. Этапы решения задачи «Нарисовать весёлого ёжика» представлены графически:

Нахождение среднего арифметического, внесение денег на телефонный счёт и рисование ежа — на первый взгляд совершенно разные процессы. Но у них есть общая черта: каждый из этих процессов описывается последовательностями кратких указаний, точное следование которым позволяет получить требуемый результат. Последовательности указаний, приведённые в примерах 1-3, являются алгоритмами решения соответствующих задач. Исполнитель этих алгоритмов — человек.

Алгоритм может представлять собой описание некоторой последовательности вычислений (пример 1) или шагов нематематического характера (примеры 2-3). Но в любом случае перед его разработкой должны быть чётко определены начальные условия (исходные данные) и то, что предстоит получить (результат). Можно сказать, что алгоритм — это описание последовательности шагов в решении задачи, приводящих от исходных данных к требуемому результату.

В общем виде схему работы алгоритма можно представить следующим образом (рис. 2.1).

Алгоритмами являются изучаемые в школе правила сложения, вычитания, умножения и деления чисел, многие грамматические правила, правила геометрических построений и т. д.

Анимации «Работа с алгоритмом» (193576), «Наибольший общий делитель» (170363), «Наименьшее общее кратное» (170390) помогут вам вспомнить некоторые алгоритмы, изученные на уроках русского языка и математики (http://sc.edu.ru/).

Пример 4. Некоторый алгоритм приводит к тому, что из одной цепочки символов получается новая цепочка следующим образом:

1. Вычисляется длина (в символах) исходной цепочки символов.
2. Если длина исходной цепочки нечётна, то к исходной цепочке справа приписывается цифра 1, иначе цепочка не изменяется.
3. Символы попарно меняются местами (первый — со вторым, третий — с четвёртым, пятый — с шестым и т. д).
4. Справа к полученной цепочке приписывается цифра 2.

Получившаяся таким образом цепочка является результатом работы алгоритма.

Так, если исходной была цепочка А#В, то результатом работы алгоритма будет цепочка #А1В2, а если исходной цепочкой была АБВ@, то результатом работы алгоритма будет цепочка БА@В2.

2.1.2. Исполнитель алгоритма

Каждый алгоритм предназначен для определённого исполнителя.

Исполнитель — это некоторый объект (человек, животное, техническое устройство), способный выполнять определённый набор команд.

Различают формальных и неформальных исполнителей. Формальный исполнитель одну и ту же команду всегда выполняет одинаково. Неформальный исполнитель может выполнять команду по-разному.

Рассмотрим более подробно множество формальных исполнителей. Формальные исполнители необычайно разнообразны, но для каждого из них можно указать следующие характеристики: круг решаемых задач (назначение), среду, систему команд и режим работы.

Круг решаемых задач. Каждый исполнитель создаётся для решения некоторого круга задач — построения цепочек символов, выполнения вычислений, построения рисунков на плоскости и т. д.

Среда исполнителя. Область, обстановку, условия, в которых действует исполнитель, принято называть средой данного исполнителя. Исходные данные и результаты любого алгоритма всегда принадлежат среде того исполнителя, для которого предназначен алгоритм.

Система команд исполнителя. Предписание исполнителю о выполнении отдельного законченного действия называется командой. Совокупность всех команд, которые могут быть выполнены некоторым исполнителем, образует систему команд данного исполнителя (СКИ). Алгоритм составляется с учётом возможностей конкретного исполнителя, иначе говоря, в системе команд исполнителя, который будет его выполнять.

Режимы работы исполнителя. Для большинства исполнителей предусмотрены режимы непосредственного управления и программного управления. В первом случае исполнитель ожидает команд от человека и каждую поступившую команду немедленно выполняет. Во втором случае исполнителю сначала задаётся полная последовательность команд (программа), а затем он выполняет все эти команды в автоматическом режиме. Ряд исполнителей работает только в одном из названных режимов.

Рассмотрим примеры исполнителей.

Пример 5. Исполнитель Черепашка перемещается на экране компьютера, оставляя след в виде линии. Система команд Черепашки состоит из двух команд:

1) Вперёд n (где n — целое число) — вызывает передвижение Черепашки на n шагов в направлении движения — в том направлении, куда развёрнуты её голова и корпус;
2) Направо m (где m — целое число) — вызывает изменение направления движения Черепашки на m градусов по часовой стрелке.

Запись Повтори k [ … ] означает, что последовательность команд в скобках повторится k раз.

Подумайте, какая фигура появится на экране после выполнения Черепашкой следующего алгоритма.

Повтори 12 [Направо 45 Вперёд 20 Направо 45]

Пример 6. Система команд исполнителя Вычислитель состоит из двух команд, которым присвоены номера:

1 — вычти 1
2 — умножь на 3

Первая из них уменьшает число на 1, вторая увеличивает число в 3 раза. При записи алгоритмов для краткости указываются лишь номера команд. Например, алгоритм 21212 означает следующую последовательность команд:

умножь на 3
вычти 1
умножь на 3
вычти 1
умножь на 3

С помощью этого алгоритма число 1 будет преобразовано в 15: ((1 • 3 — 1) • 3-1) • 3 = 15.

Пример 7. Исполнитель Робот действует на клетчатом поле, между соседними клетками которого могут стоять стены. Робот передвигается по клеткам поля и может выполнять следующие команды, которым присвоены номера:

1 — вверх
2 — вниз
3 — вправо
4 — влево

При выполнении каждой такой команды Робот перемещается в соседнюю клетку в указанном направлении. Если же в этом направлении между клетками стоит стена, то Робот разрушается.

Что произойдёт с Роботом, если он выполнит последовательность команд 32323 (здесь цифры обозначают номера команд), начав движение из клетки А? Какую последовательность команд следует выполнить Роботу, чтобы переместиться из клетки А в клетку В, не разрушившись от встречи со стенами?

При разработке алгоритма:

1) выделяются фигурирующие в задаче объекты, устанавливаются свойства объектов, отношения между объектами и возможные действия с объектами;
2) определяются исходные данные и требуемый результат;
3) определяется последовательность действий исполнителя, обеспечивающая переход от исходных данных к результату;
4) последовательность действий записывается с помощью команд, входящих в систему команд исполнителя.

Можно сказать, что алгоритм — модель деятельности исполнителя алгоритмов.

2.1.3. Свойства алгоритма

Не любая инструкция, последовательность предписаний или план действий может считаться алгоритмом. Каждый алгоритм обязательно обладает следующими свойствами: дискретность, понятность, определённость, результативность и массовость.

Свойство дискретности означает, что путь решения задачи разделён на отдельные шаги (действия). Каждому действию соответствует предписание (команда). Только выполнив одну команду, исполнитель может приступить к выполнению следующей команды.

Свойство понятности означает, что алгоритм состоит только из команд, входящих в систему команд исполнителя, т. е. из таких команд, которые исполнитель может воспринять и по которым может выполнить требуемые действия.

Свойство определённости означает, что в алгоритме нет команд, смысл которых может быть истолкован исполнителем неоднозначно; недопустимы ситуации, когда после выполнения очередной команды исполнителю неясно, какую команду выполнять следующей. Благодаря этому результат алгоритма однозначно определяется набором исходных данных: если алгоритм несколько раз применяется к одному и тому же набору исходных данных, то на выходе всегда получается один и тот же результат.

Свойство результативности означает, что алгоритм должен обеспечивать получение результата после конечного, возможно, очень большого, числа шагов. При этом результатом считается не только обусловленный постановкой задачи ответ, но и вывод о невозможности продолжения по какой-либо причине решения данной задачи.

Свойство массовости означает, что алгоритм должен обеспечивать возможность его применения для решения любой задачи из некоторого класса задач. Например, алгоритм нахождения корней квадратного уравнения должен быть применим к любому квадратному уравнению, алгоритм перехода улицы должен быть применим в любом месте улицы, алгоритм приготовления лекарства должен быть применим для приготовления любого его количества и т. д.

Пример 8. Рассмотрим один из методов нахождения всех простых чисел, не превышающих некоторое натуральное число п. Этот метод называется «решето Эратосфена» по имени предложившего его древнегреческого учёного Эратосфена (III в. до н. э.).

Для нахождения всех простых чисел, не больших заданного числа n, следуя методу Эратосфена, нужно выполнить следующие шаги:

1) выписать подряд все натуральные числа от 2 до n (2, 3, 4, …, n);
2) заключить в рамку 2 — первое простое число;
3) вычеркнуть из списка все числа, делящиеся на последнее найденное простое число;
4) найти первое неотмеченное число (отмеченные числа — зачёркнутые числа или числа, заключённые в рамку) и заключить его в рамку — это будет очередное простое число;
5) повторять шаги 3 и 4 до тех пор, пока не останется неотмеченных чисел.

Более наглядное представление о методе нахождения простых чисел вы сможете получить с помощью размещённой в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов анимации «Решето Эратосфена» (180279).

Рассмотренная последовательность действий является алгоритмом, так как она удовлетворяет свойствам:

дискретности — процесс нахождения простых чисел разбит на шаги;
понятности — каждая команда понятна ученику 8 класса, выполняющему этот алгоритм;
определённости — каждая команда трактуется и выполняется исполнителем однозначно; имеются указания об очерёдности выполнения команд;
результативности — через некоторое число шагов достигается результат;
массовости — последовательность действий применима для любого натурального n.

Рассмотренные свойства алгоритма позволяют дать более точное определение алгоритма.

Алгоритм — это предназначенное для конкретного исполнителя описание последовательности действий, приводящих от исходных данных к требуемому результату, которое обладает свойствами дискретности, понятности, определённости, результативности и массовости.

2.1.4. Возможность автоматизации деятельности человека

Разработка алгоритма — как правило, трудоёмкая задача, требующая от человека глубоких знаний, изобретательности и больших временных затрат.

Решение задачи по готовому алгоритму требует от исполнителя только строгого следования заданным предписаниям.

Пример 9. Из кучки, содержащей любое, большее трёх, количество каких-либо предметов, двое играющих по очереди берут по одному или по два предмета. Выигрывает тот, кто своим очередным ходом сможет забрать все оставшиеся предметы.

Рассмотрим алгоритм, следуя которому первый игрок наверняка обеспечит себе выигрыш.

1. Если число предметов в кучке кратно 3, то уступить ход противнику, иначе начинать игру.
2. Своим очередным ходом каждый раз дополнять число предметов, взятых соперником, до 3 (число оставшихся предметов должно быть кратно 3).

Исполнитель может не вникать в смысл того, что он делает, и не рассуждать, почему он поступает так, а не иначе, т. е. он может действовать формально. Способность исполнителя действовать формально обеспечивает возможность автоматизации деятельности человека. Для этого:

1) процесс решения задачи представляется в виде последовательности простейших операций;
2) создаётся машина (автоматическое устройство), способная выполнять эти операции в последовательности, заданной в алгоритме;
3) человек освобождается от рутинной деятельности, выполнение алгоритма поручается автоматическому устройству.

Самое главное: Алгоритмы и исполнители

Исполнитель — некоторый объект (человек, животное, техническое устройство), способный выполнять определённый набор команд.

Формальный исполнитель одну и ту же команду всегда выполняет одинаково. Для каждого формального исполнителя можно указать: круг решаемых задач, среду, систему команд и режим работы.

Алгоритм — предназначенное для конкретного исполнителя описание последовательности действий, приводящих от исходных данных к требуемому результату, которое обладает свойствами дискретности, понятности, определённости, результативности и массовости.

Способность исполнителя действовать формально обеспечивает возможность автоматизации деятельности человека.

— Информатика. Предмет и задачи

Термин информатика возник в 60-х годах во Франции для названия области человеческой деятельности, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин. Французский термин Informatique образован путем слияния слов Informacion (информация) и Automatique (автоматика) и означает «информационная автоматика или автоматизированная переработка информации » . Кроме Франции этот термин используется в ряде стран Восточной Европы. В большинстве стран Западной Европы и США используется термин — Computer Science (наука о средствах вычислительной техники).

Бурное развитие микропроцессорной техники, которая появилась в середине 70-х годов, привело к тому, что информатика выделилась в самостоятельную область науки, занимающейся изучением свойств информации, а также процессами ее передачи и обработки.

В 1978 году международный научный конгресс официально закрепил за понятием «информатика» области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая компьютеры и их программное обеспечение, а также организационные, коммерческие, административные и социально-политические аспекты компьютеризации — массового внедрения компьютерной техники во все области жизни людей.

Таким образом, информатика базируется на компьютерной технике и немыслима без нее.

Роль учебной задачи в обучении информатике

В условиях нестабильности курса информатики, вариативности в обучении учет особенностей структуры познавательной деятельности школьника по усвоению и применению содержания образования по информатике является исходным моментом в разработке и определении эффективных средств и способов в организации и управлении учебной деятельностью.

В процессе учения под влиянием определенных внешних факторов и результатов собственной деятельности ученик овладевает социальным опытом, знаниями, формирует взгляды, мировоззрение в целом, при этом изменяется его поведение, свойства и качества личности. Усвоенные знания носят вторичный характер и вне системы действий теряют свою силу. В процессе деятельности учения и происходит усвоение. При этом знания, навыки и умения выступают и как результаты этой деятельности, и как условия дальнейшей деятельности учения, способствующие развитию личности школьника. В системе обучения четко прослеживаются две стороны предмета учения. Для учителя оно выступает как организация и управление деятельностью школьника в рамках того содержания, которое предопределяется общими задачами образования; для ученика предметом учения являются действия, выполняемые им для достижения предполагаемого результата деятельности, побуждаемой тем или иным мотивом.

Эта точка зрения довольно четко выражена и в концепции Д.Б. Эльконина и В.В. Давыдова. Строго разграничив два рода задач, которые могут стоять перед учеником в ходе обучения — учебную и практическую задачу Д. Б. Эльконин считает, что основу учения составляет учебная задача. По своей структуре она состоит из следующих взаимосвязанных элементов: учебной цели и учебных действий. “Последние включают в себя как учебные действия в узком смысле слова, так и действия по контролю за произведенными действиями и их оценке. В сформированной учебной деятельности все элементы находятся в определенных взаимоотношениях” [3].

Различие задач в обучении зависит от их направленности. Так, в одних случаях задача порождает у школьника потребность в овладении специальными знаниями и умениями как “техническими” компонентами способа деятельности. С помощью таких задач учитель создает на уроке соответствующие ситуации обучения (усвоения), где целью выполняемого школьником действия является овладение техникой выполнения самого действия. В качестве примера к таким задачам можно отнести следующие:

WINDOWS
Norton Commander

Составить таблицы истинности логических выражений:

1) NOT A AND B 2) A OR B AND C

При угадывании целого числа в диапазоне от 1 до N было получено 7 битов информации. Чему равно N?

Напишите программу вычисления площади треугольника, если известны его стороны.

Как в Far можно выполнить быстрый поиск требуемого файла? Опишите последовательность ваших действий при условии:

Вы знаете имя файла.
Вы знаете только 2 первых буквы файла.
Вы знаете только расширение файла.
Имеется три текстовых файла .

a.txt : 11
b.txt : 22
c.txt : 33

Каким станет содержимое этих файлов в результате последовательного выполнения следующих команд:

COPY a.txt + b.txt + c.txt a.txt

COPY b.txt+c.txt b.txt

В текстовом редакторе набрать свою визитную карточку по следующему образцу:

Фамилия Имя Отчество
Школа
Класс
Домашний адрес
Домашний телефон

Таблица базы данных “Сотрудник” содержит поля: фамилия, имя, отчество, дата рождения, пол, образование, должность, членство в профсоюзе. Определить тип и ширину каждого поля.

В электронных таблицах подсчитать сумму расходов на продукты для туристического похода.

В этой ситуации обучения каждая операция является самостоятельным действием. Деятельность ученика, вернее, его действия всецело детерминируются правилами или инструкциями по использованию программного обеспечения. Незнание или недостаточно полные и уверенные знания не компенсируются эмпирическими обобщениями лишь потому, что последние недостаточно полно связаны с соответствующими знаниями учащихся.

Постепенно первоначальная ситуация обучения (усвоения) усложняется путем введения дополнительных задач. Цель таких задач — мобилизовать школьника на припоминание и актуализацию знания фактов, применение правил или инструкций в новых ситуациях, комбинирование материала, определение его логической последовательности путем систематизации, упорядочения и обобщения. Здесь формирование операции как первоначального действия включается в более сложное действие, имеющее сложный операционный состав. Оно занимает теперь в деятельности ученика, в обозначенной выше ситуации, место либо конкретной процедуры, либо промежуточной операции, либо средства в уже сформировавшейся деятельности.

Приведем примеры таких задач.

Пример 1. Системы счисления

В бумагах одного чудака-математика найдена была его биография. Она начиналась следующими удивительными строками: “Я окончил курс университета 44 лет от роду. Спустя год, 100-летним молодым человеком я женился на 34-летней девушке. Незначительная разница в возрасте — всего 11 лет способствовала тому, что мы жили общими интересами и мечтами. Жалованья я получал в месяц всего 200 рублей, из которых 1/10 приходилось отдавать сестре, так, что мы с детьми жили на 130 рублей в месяц”. Чем объяснить странные противоречия в числах этого отрывка?

a) записываем равенство 44 + 1 = 100(процедура);
b) каждое число, входящее в равенство расписываем по основанию Х (промежуточная операция);
c) из полученного уравнения находим значение основания той системы счисления, в которой записаны сведения о математике (промежуточная операция, средство);
d) производим перевод оставшихся сведений из той системы счисления, в которой они записаны, в десятичную систему счисления (средство).

Трехзначное десятичное число оканчивается цифрой 3. Если эту цифру переместить через два знака влево, т.е. с этой цифры будет начинаться запись нового числа, то это новое число будет на единицу больше утроенного исходного числа. Найдите его.
В саду 100 фруктовых деревьев – 14 яблонь и 42 груши. В какой системе счисления посчитаны деревья?

Пример 2. Единицы измерения информации

Сообщение занимает 3 страницы по 25 строк. В каждой строке записано по 60 символов. Сколько символов в использованном алфавите, если сообщение содержит 1125 байтов?
Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц; на каждой странице – 40 строк, в каждой строке – 60 символов. Каков объем информации в книге?

Пример 3. Основы математической логики

Судейская коллегия, состоящая из трех членов, выносит решение большинством голосов при тайном голосовании. Постройте такую схему, чтобы голосование каждого члена “за” производилось нажатием кнопки (включением выключателя) и в случае принятия решения загоралась сигнальная лампа.

Пример 4. Алгоритмы и основы программирования.

Составить программу нахождения площади прямоугольной рамки, внутренняя сторона которой равна 5, а внешняя – заданному числу r (r>5).

Пример 5. Создание простейшей WEB-страницы.

С помощью текстового редактора наберите следующий текст файла.

Сохраните файл в своей директории на диске С:1_1_site.htm
Просмотрите свой HTML-документ.
Вставьте комментарии, поясняющие цвет фона.
Просмотрите свой HTML-документ.

В каждой из этих задач деятельность учащегося включает такие операции, как привлечение из “блока памяти” правил или инструкций по использованию программного обеспечения и превращение их в средство выполняемых действий.

Заметим, что в описанных примерах по содержанию работа учащихся может быть самая разнообразная, следовательно, и характер их действий тоже. Данные свидетельствуют о том, что в одних случаях главная мысль изучаемого вопроса (темы) может излагаться непосредственно учителем, а ученики при чтении источника информации находят ее в контексте; в других — главная мысль отыскивается школьниками вместе с учителем, но формулируется последним. Здесь учитель демонстрирует ученикам метод отбора необходимой информации. Во всех таких случаях идет процесс усвоения рациональных способов осуществления действий практического характера, направленных на запоминание решений задач. В обобщенном виде действия учащихся ( назовем их действиями первой группы) во всех перечисленных выше случаях могут быть сведены к следующим:

воспроизведение и пояснение прочитанного или услышанного, нахождение в нем необходимых сведений;
составление конспекта по прочитанному параграфу учебника или справки;
осмысленная передача содержания прочитанного материала.

Учащиеся передают материал в системе, подбирают ответы на вопросы, сравнивают, обобщают, выделяют отдельные стороны явления, составляют по аналогии схемы, таблицы и т.д. Каждое действие ученика занимает в его деятельности место конкретной процедуры. Они вводятся и выполняются учеником безотносительно к цели последующих действий, так как объект отвлеченного действия в структуре познавательной деятельности, как правило, строится, вернее, моделируется школьником с помощью учителя на основе предметных условий данной деятельности. Поэтому в такой ситуации обучения достаточно полно предстают перед нами главным образом исполнительские действия и значительно слабее — контрольные, которые если и появляются в деятельности ученика, то, как правило, только в конце решения задачи. Очень слабо представлены, а в большинстве случаев и полностью отсутствуют ориентировочные действия. Это свидетельствует о том, что ученик в каждом своем познавательном акте не соотносит между собой условий и требований задачи, предмета и действий с ним в их взаимосвязи. Приступая к выполнению задания учителя, он не ощущает потребности вырабатывать исходную идею решения, так как она уже дана учителем в самом задании. На долю ученика приходится только техническое оформление решения, технические операции по отбору фактических данных и прилаживанию их к условиям задачи. Эти действия составляют содержание той деятельности, которая условно может быть названа деятельностью, выполняемой учеником в сотрудничестве с учителем. Л.С. Выготский назвал такую деятельность “стадией совместного действия”. Она крайне необходима в системе обучения. Подобная деятельность на “стадии совместного действия” позволяет ученику в сотрудничестве с учителем подниматься на более высокую ступень своих интеллектуальных возможностей. Однако, как правило, она не побуждается подлинно познавательным мотивом, непосредственно связанным с учебной деятельностью школьника (учением). Поэтому сама по себе такая деятельность не выводит ученика на стадию самостоятельного действия.

Учебная задача может порождать не только условия, при которых необходимо овладение знаниями и умениями как “техническими компонентами” способа деятельности, но и вызывать внутреннюю познавательную мотивацию, потребность в познании. И такая мотивация появляется в деятельности школьника, но лишь в тех случаях, когда ему предстоит решить ту или иную познавательную задачу, условия которой не подсказывают способа ее решения, а имеющийся опыт, знания, умения и навыки школьника не содержат готовой схемы решения для данного случая. Ученик ставится, следовательно, в условия необходимости создать свою, новую, еще не имеющуюся в его опыте схему решения. Ему необходимо найти новую систему способов действия на основе обстоятельного анализа условий задачи с позиции ее требований. Таким образом, ученик постепенно подготавливается к иному уровню деятельности. В такой деятельности на первое место выступает возникновение гипотезы, формирование идеи решения и разработка оригинального плана решения задачи. Учащемуся необходимо отыскание способа проверки решения путем использования самостоятельно подмеченных новых связей и зависимостей между данным и искомым, известным и неизвестным.

К подобным задачам можно отнести ниже следующие.

Пример 1. Предложите сценарий игры, опишите модель и составьте алгоритм и программу на языке Паскаль:

1) попадания шаром в другой шар, установленный на горизонтальной плоскости;
2) попадания шаром “от борта” во второй шар, установленный у стенки;
3) траектория движения шара по биллиарду при условии упругих ударов о стенки;
4) траектория движения шара по биллиарду при учете торможения движения шара по сукну поверхности;
5) траектория движения шара по биллиарду при учете потери скорости после ударов о стенки.

Пример 2. Создать видеофильм на тему “Объяснение нового материала” по любому предмету. При подготовке желательно использовать сканированные картинки или картинки из электронных энциклопедий.

Пример 3. По электронной почте необходимо выслать фотографию на конкурс, размер файла не должен превышать 30 кб. Определить размеры в пикселах фотографии квадратной формы.

Пример 4. Озеро можно заселить двумя видами рыб – А и В, средняя масса рыбы равна 2 кг для вида А и 1 кг для вида В. В озере имеется два вида пищи – I и II . Средние потребности одной рыбы вида А составляют 1 единицу корма I и 3 единицы корма II в день; потребности для рыбы вида В составляют 2 единицы корма I и 1 единица корма II . Ежедневный запас пищи поддерживается на уровне 500 единиц корма и 900 единиц корма. Как следует заселить озеро рыбами, чтобы максимизировать общую массу рыб?

Действия ученика в данном случае и способы их выполнения по своему содержанию не совпадают с теми, которые ранее были усвоены школьником на первых занятиях. Приступая к решению конкретной задачи, он заново их конструирует, куда включает ряд действий, совсем не входивших в предыдущие способы выполнения решения. Поэтому вновь включаемые действия всегда сознательно контролируются школьником, так как способы их выполнения полностью им осознаются. В качестве таких способов выступают в деятельности ученика сознательные операции. Центральным моментом в учебном познании школьника в этих случаях являются особые действия по соотнесению используемых способов и знаний и тех условий по конструированию новых способов деятельности, которые адекватны требованиям новой задачи. Уровень развития действий определяет успешность деятельности ученика, в контексте которой и происходит дальнейшее усвоение им знаний и развитие его познавательных способностей.

В обобщенном виде действия этой группы (будем именовать их действиями второй группы) сводятся в основном к следующим:

обнаружение нового факта, явления и их характеристика;
систематизация фактов;
усмотрение в хорошо известном предмете того, чего не видят другие;
установление связей между фактами и их функциональная характеристика;
актуализация известных фактов и установление, выстраивание их в ряду с вновь выявленными;
отыскание путей их выхода в сферу практической деятельности;
установление существенных связей и закономерностей развития явления, события;
определение путей поиска научных фактов и выявление их сущности с помощью первичного обобщения на основе сравнения, сопоставления и противопоставления.

Перечисленные действия характеризуются тем, что в обучении они выступают в качестве обобщенных умений школьника выделять в процессе собственной деятельности предметы и действия с ними, соотносить способ выполнения этих действий с конкретными условиями их осуществления. Таким образом, сформированность этих действий у школьника является главным показателем успешности. Действия второй группы, имеющие наиболее общее значение и пронизывающие все сферы деятельности ученика при изучении информатики, внешне такие же, как и действия первой группы. Однако они отличаются от действий первой группы двумя основными особенностями:

в основе действий первой группы лежат интеллектуальные умения школьника выполнять действия на уровне эмпирических обобщений;
в основе действий второй группы — умения школьника выполнять действия на уровне теоретических обобщений. Их цель для ученика — достижение предметного результата, и выполняются они в их взаимосвязи в процессе выделения учащимся предмета познавательной деятельности и действий с ним. В этом процессе и вскрываются новые отношения, подлежащие усвоению.

Внешне, как мы имели возможность убедиться на конкретных актах деятельности учащихся, действия первой и второй групп одинаковы по своей предметности. Психологически же они разные. Эти различия заключаются в следующем:

при выполнении действий первой группы ориентировочная основа соотнесения способа и условий предпринимаемого учащимся действия — предметная ситуация;
при выполнении действий второй группы ориентировочная основа — умение ученика выделять предметы и действия в их взаимосвязи;
в мотивационном плане действия первой группы побуждаются мотивами учения, которые вовсе не совпадают с ценностной для личности значимостью этих действий для школьников;
действия второй группы побуждаются, как правило, тем, на что направлены эти процессы и что является фактически их целью-мотивом.

Сфера деятельности учителя информатики в организации деятельности ученика состоит в структурировании содержания задач самостоятельной работы в рамках того опыта деятельности школьника, который сформировался на предыдущих стадиях обучения. На начальной стадии обучения решение задач осуществляется школьником в основном на уровне применения известных ему теоретических понятий. Подобная самостоятельная деятельность крайне необходима в обучении. Она организуется учителем на этапе повторения ранее изученного материала. В данном типе самостоятельной деятельности управление деятельностью (целеосуществление) преобладает над постановкой цели (целеполаганием). Эта деятельность в обучении не создает или почти не создает у школьника необходимых стимулов для дальнейшего развития у него познавательных способностей. Далее объективно возникает потребность в постановке перед учащимися познавательных задач, в решении которых целеполагание шире целеосуществления. В деятельности школьника образуется разрыв и в зависимости от диапазона такого рассогласования ученик стимулируется в одних случаях к самостоятельным творческим действиям, в других – к сотрудничеству с учителем. При этом ученик выходит на новый уровень своего учебного познания, вступает в новую стадию деятельности, которая выше уровня его предыдущей самостоятельной деятельности.

Что такое задача информатика

Задания первой части можно условно разделить на два типа:

Пока нет данных

Шкала перевода баллов ОГЭ по информатике

Таблица перевода первичных баллов в отметки по пятибалльной шкале для проведения ОГЭ в 2020 году (ФИПИ):

Отметка по пятибалльной шкале	«2»	«3»	«4»	«5»
Общий балл	0-4	5-10	11-16	17-19
Максимальное количество баллов за всю выполненную работу – 19 баллов.
Ориентиром при отборе в профильные классы является показатель от 14 баллов и выше.

Продолжительность экзамена (ОГЭ) по информатике 150 минут или 2 часа 30 минут.

Готовимся к ОГЭ по информатике

Элементы содержания: Примеры данных: тексты, числа. Дискретность данных.
Анализ данных. Единицы измерения длины двоичных текстов: бит, байт, Килобайт и т.д. Количество информации, содержащееся в сообщении.
Знания, умения: Оценивать объём памяти, необходимый для хранения текстовых данных.

Элементы содержания: Кодирование символов одного алфавита с помощью кодовых слов в другом
алфавите, кодовая таблица, декодирование.
Знания, умения: Уметь декодировать кодовую последовательность.

Элементы содержания: Логические выражения. Логические операции: «и» (конъюнкция, логическое
умножение), «или» (дизъюнкция, логическое сложение), «не» (логическое отрицание). Правила записи логических выражений. Приоритеты логических операций.
Знания, умения: Определять истинность составного высказывания.

Элементы содержания: Возможность описания непрерывных объектов и процессов с помощью
дискретных данных.
Знания, умения: Анализировать простейшие модели объектов.

Элементы содержания: Алгоритм как план управления исполнителем. Алгоритмический язык (язык программирования) – формальный язык для записи алгоритмов. Программа – запись алгоритма на конкретном алгоритмическом языке. Описание алгоритма с помощью блок-схем. Системы программирования. Средства создания и выполнения программ.
Знания, умения: Анализировать простые алгоритмы для конкретного исполнителя с фиксированным набором
команд.

Элементы содержания: Алгоритм как план управления исполнителем. Алгоритмический язык (язык
программирования) – формальный язык для записи алгоритмов. Программа – запись алгоритма на конкретном алгоритмическом языке. Описание алгоритма с помощью блок-схем. Системы программирования. Средства создания и
выполнения программ.
Знания, умения: Формально исполнять алгоритмы, записанные на языке программирования.

Элементы содержания: Сохранение информационных объектов из компьютерных сетей и ссылок на них для индивидуального использования (в том числе из Интернета).
Знания, умения: Знать принципы адресации в сети Интернет.

Элементы содержания: Поиск информации в сети Интернет. Средства и методика поиска информации. Построение запросов. Компьютерные энциклопедии и словари. Компьютерные карты и другие справочные системы.
Знания, умения: Понимать принципы поиска информации в Интернете.

Элементы содержания: Понятие математической модели. Задачи, решаемые с помощью математического (компьютерного) моделирования. Отличие математической модели от натурной модели и от словесного (литературного) описания объекта.
Знания, умения: Умение анализировать информацию, представленную в виде схем.

Элементы содержания: Примеры данных: тексты, числа. Дискретность данных. Анализ данных. Единицы измерения длины двоичных текстов: бит, байт, Килобайт и т.д. Количество информации, содержащееся в сообщении.
Знания, умения: Записывать числа в различных системах счисления.

Элементы содержания: Компьютерные энциклопедии и справочники; информация в компьютерных сетях, некомпьютерных источниках информации. Компьютерные и некомпьютерные каталоги, поисковые машины, формулирование запросов.
Знания, умения: Поиск информации в файлах и каталогах компьютера.

Элементы содержания: Создание, именование, сохранение, удаление объектов, организация их
семейств. Файлы и файловая система. Архивирование и разархивирование. Защита информации от компьютерных вирусов.
Знания, умения: Определение количества и информационного объёма файлов, отобранных по
некоторому условию.

Элементы содержания: Создание и обработка комплексных информационных объектов в виде печатного текста, веб-страницы, презентации с использованием шаблонов.
Знания, умения: Создавать презентации (вариант задания 13.1) или создавать текстовый
документ (вариант задания 13.2).

Элементы содержания: Таблица как средство моделирования. Ввод данных в готовую таблицу, изменение данных, переход к графическому представлению.
Знания, умения: Умение проводить обработку большого массива данных с использованием средств
электронной таблицы.

Элементы содержания: Алгоритмические конструкции. Логические значения, операции, выражения. Разбиение задачи на подзадачи, вспомогательный алгоритм. Обрабатываемые объекты: цепочки символов, числа, списки, деревья.
Знания, умения: Создавать и выполнять программы для заданного исполнителя (вариант задания 15.1) или на универсальном языке программирования (вариант задания 15.2).

Демонстрационные варианты ОГЭ по информатике (Федерального института педагогических измерений (ФИПИ)):

5. Формулировка предметной задачи. Задачная ситуация.

Одним из важнейших стратегических факторов развития современного общества является использование новых информационных технологий. Умение их применять в значительной степени определяет, наряду со знанием предметной области, эффективность решения научных и производственных задач. Информатика предоставляет методы и средства для решения задач другим областям. Отсюда — актуальность «правильного» взаимодействия специалистов разных профилей, участвующих в постановке и решении задачи при помощи ЭВМ.

Общая формальная схема процесса постановки и решения задачи состоит из:

1) формулирования предметной задачи;

2) формализации задачи;

3) выбора способа решения;

4) решения задачи на ЭВМ;

5) формального анализа результатов;

6) содержательной интерпретации результатов.

Предметную задачу формулирует специалист-предметник. Формализацией задачи занимаются системный аналитик и предметник. Выбор способа решения — за прикладным математиком. Решает задачу на ЭВМ технолог. Формальный анализ результатов производит системный аналитик. Интерпретацию — специалист-предметник.

Формулирование предметной задачи включает указание:

2) представлений о модели объекта исследования (поиска);

3) исходных данных;

4) ожидаемого результата (что он должен из себя представлять);

5) критериев оценки ожидаемого результата.

На практике часто возникают ситуации, когда задача не содержит тех или иных необходимых атрибутов. Случай, при котором известны цель, исходные данные и ожидаемый результат, называют задачной ситуацией.

Задачи, сформулированные на языке предметной области знаний (экологии, биологии, медицины, экономики) называются предметными задачами. Они отличаются степенью формализации: хорошо формализованные, слабо формализованные и неформализованные.

6. Формализация предметной задачи. Уровни формализации задач.

Формализация задачи состоит в переводе на формальный (математический) язык описания цели, определении объектов и свойств, способов вычисления свойств, формализации требований к результату, проверке согласованности требуемого результата с целью.

Процесс выбора способа решения задачи включает все этапы анализа данных и корректировки информации, а также определение алгоритма решения задачи, обеспечивающего получение требуемого результата.

На этапе решения задачи осуществляется в автоматизированном режиме преобразование схемы в технологическую (машинную) схему решения задачи и прохождение этой схемы на ЭВМ. Затем проводится формальный анализ полученных результатов, т.е. проверка соответствия результата критериям оценки результата.

Содержательная интерпретация результатов состоит в согласовании результатов с целью исследования, сформулированными требованиями к результату и принятии решения об использовании результатов либо об уточнении модельных представлений и формулировки задачи.

7. Общая схема постановки и решения предметных задач.

1) Цель

2) Представления о модели

3) Исходные данные

5) Критерий оценки

8. Понятие о модели.

Всякое представление информации о внешнем мире связано с построением некоторой модели.

Модель — материальный или идеальный аналог оригинала (объекта, явления или процесса), создаваемый для хранения и расширения знания о нем; совокупность свойств и отношений между ними, выражающих существенные стороны изучаемого объекта, явления или процесса.

Существует множество типов моделей и способов их классификации: по цели использования, областям применения, по сложности, целям моделирования и т.д. Модели внешнего подобия, такие как модели самолетов, машин, манекены и т.п., — используются для предварительных испытаний. Учебные схемы (глобус как модель планеты, модель кристаллической решетки и т.п.), тренажеры, имитирующие поведение реальных объектов в сложных ситуациях, служат для обучения. Функциональные модели или модели-эрзацы заменяют объекты при выполнении определенных функций (протезы, искусственный сердечный клапан и т.п.). Исследовательские модели — математические и имитационные — заменяют реальные объекты в ходе научных исследований. В зависимости от области применения модели могут быть естественнонаучными (например, F = m _* a), космогоническими (модель мира, времена года), общественного устройства (школа, общинно-родовые отношения, Римская республика, семья, мафия), литературными, компьютерными.

Информационные модели — модели, в которых изучаемое явление или процесс представлены в виде процессов передачи и обработки информации.

Среди информационных моделей наибольшее распространение получили языковые модели. Устройство языковой модели определяется устройством языка. Для ее построения нужно выделить существенные отношения в изучаемом явлении (объекте, процессе) и описать их средствами языка. По сути дела, каждый объект заменяется его именем, а связи между объектами обозначаются именами отношений.

Таким образом, при описании модели наше внимание сосредоточено не на отдельных элементах, а на системе — совокупности частей, элементов объекта (процесса) и отношениях между ними, придающих объекту (процессу) целостность. Такой перенос центра внимания называется системным подходом. Этот подход был впервые явно сформулирован в 1937 г. американским биологом Людвигом фон Берталанфи (Ludwig von Bertalanffy (1901-1972)).

В 1937 г. на философском семинаре Л. фон Берталанфи — американец немецкого происхождения, биолог Чикагского университета — выступил с докладом о системном подходе для определения понятия вид. Доклад был совершенно не понят, и автор «сложил все свои бумаги в ящик стола» Позднее, после войны, он достал свои старые записки, повторил свой доклад и обнаружил совершенно новый интеллектуальный климат. Что же он предложил? Никто из биологов не знает, что такое вид. Каждый знает, что есть собака, и есть ворона, и есть лещ, фламинго, жук, клоп. Все это знают, но определить, что это такое, никто не может, кроме узких специалистов-ученых. И почему животные одного вида и растения одного вида связаны каким-то образом между собой? Берталанфи предложил определение вида как открытой системы.