Методика викладання iнформатики. Навчальний посібник

Вступ
РОЗДІЛ 1. МЕТОДИЧНА СИСТЕМА НАВЧАННЯ ІНФОРМАТИКИ
1.1. Інформатика як наука і як навчальний предмет
1.2. Передумови становлення теорії методичних систем
1.3. Поняття методичної системи навчання
1.4. Методична система навчання інформатики в загальноосвітній школі і педагогічному університеті
1.4.1. Аналіз методичної системи навчання інформатики.
1.4.2. Особливості шкільного курсу інформатики.
1.4.3. Перспективи розвитку шкільного курсу інформатики
1.4.4. Диференційоване навчання інформатики
1.5. Психолого-дидактичні основи навчання інформатики
1.5.1. Основні концепції організації й управління навчально-пізнавальною діяльністю учнів
1.5.2 Використання діяльнісної теорії навчання та теорії поетапного формування розумових дій при навчанні інформатики
1.5.3. Роль загальних розумових дій і прийомів розумової діяльності у навчанні інформатики
1.5.4. Психолого-дидактичний аналіз помилок учнів при навчанні інформатики та шляхи їх попередження і усунення
1.5.5. Перевірка і оцінювання результатів навчання інформатики
РОЗДІЛ 2. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ДОБІРУ ЗМІСТУ, МЕТОДІВ, ФОРМ І ЗАСОБІВ НАВЧАННЯ..
2.1. Принципи навчання інформатики.
2.2. Добір змісту навчайся.
2.3. Добір методів навчання
2.4. Добір засобів навчання
2.5. Добір форм навчання
РОЗДІЛ 3. ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМИ МЕТОДИЧНОЇ ПІДГОТОВКИ ВЧИТЕЛЯ ІНФОРМАТИКИ
3.1. Діяльнісна модель професійної підготовки вчителя інформатики
Розвиток освітньої галузі "Інформатика" і добір змісту освіти при підготовці вчителів інформатики в педагогічному університеті
3.2. Концепція методичної підготовки майбутніх вчителів інформатики
3.3. Цілі методичної підготовки вчителя інформатики
3.4.1. Цілі навчання спеціаліста
3.4.2. Цілі навчання магістра
3.5.Зміст навчання в системі методичної підготовки вчителя
3.5.1. Зміст загальної методики навчання інформатики
3.5.2. Зміст часткової методики навчання інформатики
3.6. Методи навчання в системі методичної підготовки вчителя
3.7. Форми навчання в системі методичної підготовки вчителя
3.8. Засоби навчання в системі методичної підготовки вчителя
3.9. Підготовка майбутніх вчителів до використання комп'ютерних телекомунікацій
РОЗДІЛ 4. ДОБІР ЗМІСТУ КУРСУ МЕТОДИКИ НАВЧАННЯ ІНФОРМАТИКИ
4.1. Особливості формування поняття інформації
4.2. Особливості вивчення інформаційної системи
4.3. Особливості вивчення поняття операційної системи
4.4. Навчання основ інформаційних технологій.
4.4.1. Графічний редактор
4.4.2. Текстовий редактор
4.4.3. Табличний редактор
4.4.4. Бази даних та системи управління базами даних
4.4.5 Глобальна мережа Інтернет
4.5. Навчання основ алгоритмізації та програмування
4.5.1. Загальні методичні підходи.
4.5.2. Методика ознайомлення учнів з поняттям моделі
4.5.3. Ідеї і методи структурного програмування
4.5.4. Навчальна алгоритмічна мова
4.5.5. Методика вивчення середовища візуального програмування
ЛІТЕРАТУРА
Завантажити

Стандарт освіти. Основна школа

Вимоги до мінімального обов'язкового рівня засвоєння змісту

Основна школа
Зміст навчання	Обов'язкові результати навчання
Інформація та інформаційні процеси
Інформація, форми подання інформації. Носії інформації.Інформаційні процеси.	Знати зміст понять інформація, повідомлення, сигнал, інформаційний процес. Знати основні форми подання інформації (символьна, текстова, графічна, звукова), носії інформації (при зберіганні, при передаванні) та їх основні характеристики.
Дискретизація інформації. Кодування інформації.	Мати уявлення про переведення тексту, звуку, зображення в дискретну (цифрову) форму. Мати поняття про двійкове кодування інформації.
Ємність запам'ятовуючих пристроїв комп'ютера. Одиниці вимірювання ємності запам'ятовуючих пристроїв.	Мати поняття про ємність запам'ятовуючих пристроїв комп'ютера та знати одиниці вимірювання ємності.
Інформатизація суспільства і роль в ній засобів НІТ.	Мати поняття про процеси інформатизації суспільства і роль в них засобів НІТ (обчислювальної техніки).
Моделювання
Моделювання. Основні типи моделювання.	Мати уявлення про моделювання як метод пізнання. Знати основні типи моделювання (фізичне, математичне, інформаційне та ін.)
Інформаційне моделювання.	Мати поняття про інформаційне моделювання.
Приклади інформаційних моделей та їх дослідження за допомогою засобів НІТ.	Вміти будувати найпростіші інформаційні моделі і досліджувати їх за допомогою засобів НІТ. Розуміти зміст відношення "об'єкт-модель".
Інформаційні технології
Інформаційна система
Структура інформаційної системи. Апаратна і програмна складові. Основні пристрої аппаратної складової.	Знати правила техніки безпеки при роботі з комп'ютером. Мати уявлення про структуру інформаційної системи. Знати функціональну схему комп'ютера. Знати основні компоненти апаратної складової інформаційної системи та їх функціональне призначення. Вміти користуватися клавіатурою, маніпулятором "миша"; меню; звернутися до послуг меню в меню-системі, до довідкової інформації (Неlр).
Принципи функціонування комп'ютера.	Мати поняття про принципи функціонування комп'ютера. Знати суть принципу автоматичного виконання програм.
Кодування та подання інформації в пам'яті комп'ютера.	Мати уявлення про принципи кодування інформації в пам'яті комп'ютера.
Програмне забезпечення.	Знати загальне призначення програмного забезпечення, мати уявлення про основні типи програмного забезпечення.
Операційна система. Операційні оболонки.	Мати уявлення про операційну систему, операційну оболонку.
Поняття файла. Каталоги. Підкаталоги. Операції з файлами.	Мати поняття про файл, каталог, підкаталог. Вміти виводити на екран інформацію про файли в зовнішній пам'яті, копіювати, переіменовувати, вилучати файли, виводити вміст текстових файлів на екран, завантажувати до оперативної пам'яті і запускати на виконання виконувані файли. Вміти працювати з програмами для підтримки навчання шкільних предметів, навчальними ігровими програмами.
Системи опрацювання текстів.	Мати поняття про системи опрацювання текстів; знати основні правила роботи з конкретним текстовим редактором, основні операції щодо підготовки тексту з допомогою текстового редактора. Вміти завантажити текстовий редактор, вводити тексти з клавіатури і з файла, редагувати тексти, підготувати текст до виведення, виводити тексти у файл і друкувати.
Системи опрацювання графічних зображень.	Мати поняття про системи опрацювання графічних зображень, знати найпростіші операції для створення, редагування і виведення графічних образів у середовищі конкретного графічного редактора. Вміти завантажити графічний редакторі створювати найпростіші графічні зображення; вводити зображення у файл і друкувати.
Електронні таблиці	Знати призначення електронних таблиць, правила роботи з електронними таблицями, основні операції надданими в електронній таблиці. Вміти завантажити програму опрацювання електронних таблиць; вводити тексти, числа та формули; опрацьовувати табличну інформацію; будувати стовпчикові та кругові діаграми на основі табличних даних.
Інформаційно-пошукові системи. Бази даних	Мати уявлення про інформаційно-пошукові системи. Мати поняття про бази даних та їх моделі, знати найпростіші операції системи управління базою даних. Вміти завантажити систему управління базою даних; будувати описи об'єктів в термінах "елемент-властивість-відношення"; створювати структуру бази даних та заповнювати базу інформацією; вносити зміни до інформації в базі; звертатися із запитами до бази даних; впорядковувати записи в базі; організувати пошук потрібної інформації.
Експертні системи	Мати уявлення про експертні системи.
Гіпертекст і гіпертекстові системи	Мати уявлення про гіпертекст і гіпертекстові системи.
Програмні засоби навчального призначення для підтримки вивчення різних шкільних предметів	Вміти користуватися програмними засобами (розв'язувачами, тренажерами, експертними системами) навчального призначення для підтримки вивчення математики, фізики, рідної та іноземної мов, хімії та ін.
Телекомунікаційні системи. Електронна пошта	Мати уявлення про телекомунікаційні системи. Вміти передавати повідомлення електронною поштою.
Технологія розв'язування задач з використанням засобів НІТ
Основні етапи розв'язування прикладної задачі з використанням засобів НІТ, зміст і призначення кожного етапу	Знати структуру діяльності щодо розв'язування прикладної задачі з використанням засобів НІТ (постановка задачі, побудова моделі, добір засобів, виконання дій, аналіз результатів, оцінка адекватності моделі об'єкта, що досліджується, уточнення моделі). Розв'язування навчально-дослідницьких задач. Вміти розв'язувати прості типові дослідницькі задачі з використанням програмних засобів навчального призначення.
Алгоритмізація і програмування
Поняття алгоритму. Основні властивості алгоритмів.Способи опису алгоритмів. Виконавець алгоритму	Знати суть поняття алгоритму, основні властивості алгоритму, основні способи описування алгоритмів. Мати поняття про виконавця алгоритму, систему команд виконавця, про можливість автоматичного виконання алгоритмів. Вміти застосовувати різні способи опи су алгоритмів. Знати зміст понять: проста команда, складена команда.
Базові структури алгоритмів	Знати основні базові структури алгоритмів та вміти їх описувати.
Алгоритмічні мови	Розуміти зміст поняття «алгоритмічна мова».
Навчальна алгоритмічна мова. Основні елементи мови (символи,слова, вирази, команди). Опис алгоритмів навчальною алгоритмічною мовою	Мати поняття про навчальну алгоритмічну мову, знати правила опису алгоритмів навчальною алгоритмічною мовою.
Величини та їх типи. Опис алгоритмів роботи з величинами	Вміти визначати типи величин та описувати їх навчальною алгоритмічною мовою. Мати поняття про "бібліотеки алгоритмів", структурний підхід до побудови алгоритмів. Вміти проектувати алгоритми, використовуючи метод пок-рокової деталізації. Вміти будувати і описувати навчальною алгоритмічною мовою найпростіші алгоритми (лінійні, з розгалуженням, циклічні). Вміти використовувати прості і складені умови при розробці алгоритмів. Вміти розпізнавати базові структури алгоритмів в описі алгоритму. Вміти складати найпростіші алгоритми на опрацювання табличних і рядкових величин.
Алгоритми створення і опрацювання графічних зображень	Вміти будувати прості алгоритми для виконавця типу "Черепашка". Програма і мови програмування. Мати поняття програми і мови програмування. Знати класифікацію мов програмування за рівнями.
Поняття транслятора Інтегровані середовища програмування	Мати поняття про трансляцію та компіляцію програм, інтегровані середовища програмування.
Мова програмування. Алфавіт. Основні поняття мови: ідентифікатори, числа, рядки, описи, оператори. Структура програми	Знати правила запису ідентифікаторів, чисел, рядків, структуру програми.
Типи даних. Вирази	Мати поняття про стандартні типи даних. Вміти записувати мовою програмування нескладні вирази (числові, символьні, логічні) та знати порядок виконання дій при обчисленні виразу.
Оператори. Оператор присвоювання, оператор введення, виведення. Опис вказівок повторення і розгалуження мовою програмування. Опис умов	Знати правила запису і виконання операторів: присвоювання, введення, виведення, повторення, розгалуження. Вміти записувати прості і складені умови при описі програм.
Процедури і функції. Використання готових програм з бібліотеки	Вміти розробляти нескладні програми з використанням процедур і функцій, використовувати процедури і функції з бібліотеки. Вміти складати, описувати мовою програмування і реалізовувати на комп'ютері найпростіші алгоритми (лінійні, з розгалуженням, циклічні).
Графічний екран. Вказівки для роботи в графічному режимі	Знати особливості опрацювання графічної інформації. Вміти складати і реалізувати на комп'ютері найпростіші програми на опрацювання графічної інформації. Мати поняття про створення на екрані рухомих образів.
Масиви. Алгоритми і програми роботи з масивами. Методи впорядкування та пошуку елементів лінійного масиву. Робота з рядками	Вміти описувати лінійні і прямокутні таблиці (масиви) засобами мови програмування. Мати уявлення про методи пошуку та впорядкування елементів лінійного масиву. Вміти складати, описувати мовою програмування і реалізовувати на комп'ютері найпростіші алгоритми на опрацювання табличних і рядкових величин.

Майбутнє шкільної інформатики. Тенденції розвитку освітніх інформаційно-комунікативних технологій

Співаковський О.В.

Херсонський державний університет

Я думаю, що кожен у своєму житті ставив запитання, яким буде час, що прийде, що необхідно зробити, щоб він був адекватний сподіванням й устремлінням, як передбачити наслідки прийнятих рішень. Щоб точніше побачити майбутнє, необхідно краще усвідомити минуле. Уявлення про майбутнє шкільної інформатики ми будемо розглядати саме через призму її
минулого. І хоча це минуле нараховує лише 20 років, можна сміливо стверджувати, що воно вже має не просто етапи, але й свої епохи розвитку. Також важливо зрозуміти, що будь-яка частковість найкраще проглядається у єдності, якою вона зумовлена. І тому перш ніж розглядати й аналізувати 20 років існування шкільної інформатики для окреслення її майбутнього, ми все ж
таки повинні спочатку розглянути історію виникнення інформаційних технологій, їх роль у становленні людства, вплив на створення й функціонування інститутів освіти в контексті історичного розвитку людської цивілізації, виділити типологічні ознаки класифікації інформаційних епох, зрозуміти й ідентифікувати епоху сьогоднішню для усвідомлення епохи майбутньої. І побачити в цьому майбутньому місце й роль шкільної інформатики. Спробувати розглянути її основні складові (зміст, методика викладання, технічне й програмне забезпечення, педагогічні кадри, організаційні форми, фінансові ресурси, інфраструктура й т.і.) не тільки з
позиції «речі в собі», але в першу чергу через призму її впливу на розвиток системи освіти зокрема і суспільства в цілому. Сказане вище не просто гарні слова, а шкільний предмет інформатики не ще один у ряді інших дисциплін. Той, хто так думає, глибоко помиляється. Саме усвідомленню того факту, що ми маємо справу із предметом, здатним якісно змінити не тільки освітній процес, але суттєво вплинути на менталітет людей, які прийдуть у світ, на методи вирішення завдань не тільки шкільних, але й тих, що зустрічаються в навколишньому середовищі, на технології прийняття рішень, і в кінцевому результаті – на способи життя людства, саме цьому й присвячена дана стаття. А з концептуальної точки зору її виклад буде знаходитися в площині, позначеної двома векторами, представленими відповідно пропозиціями, виділеними вище жирним.
Спочатку введемо типологічну ознаку, що характеризує класифікацію історичного розвитку цивілізації як «технологію передачі знань від покоління до покоління». Такий критерій дозволяє виділити наступні історичні епохи.
Період історичного розвитку людства, де слово виступає домінантною інформаційною технологією, назвемо епохою слова, яка характеризувалася певною відсутністю технологій накопичення знань, інституту їх передачі, оскільки основним джерелом такої передачі від покоління до покоління була людина.
Поява нової інформаційної технології передачі знань – писемності – зумовила другу інформаційну революцію в історії розвитку цивілізації, початок якої відносять до часів виникнення глиняних дощечок та папірусу. Археологічні дослідження свідчать, що ці події відбувалися близько 5 тисяч років тому. Назвемо цей етап розвитку людської цивілізації, де провідна інформаційна технологія передачі знань будувалась на писемності, епохою писемності. Необхідно відзначити, що саме в цей період з'явилися школи й бібліотеки як спеціальні інститути суспільства, призначені для цілеспрямованої передачі знань від попередніх поколінь до наступних. Основним протиріччям в епоху рукопису була факт неможливості масового поширення знань через відсутність технологій тиражування.

Альтернативні варіанти баз даних з відкритим кодом (Open Source)

Більшість спеціалістів з ІТ відомі такі бази даних:

• MySQL
• PostgreSQL
• MSSQL
• SQLite
• MS Access

Те, що ці бази даних використовують частіше за все, цілком зрозуміло. З ними надається відмінна документація, у них велике число прихильників, які завжди дадуть відповідь вам на питання і дадуть пораду, їх можна без проблем використовувати з усіма поширеними CMS, вони досить прості у використанні, а також їх радить велика частина компаній і сервісів, що надають хостингові послуги.

Але у світі є багато інших баз даних, які завойовують популярність з кожним днем, до того ж, у них навіть можуть бути переваги перед тими програмами, які використовуєте ви.


MongoDB


Це високопродуктивна база даних, орієнтована на документи (структури типу JSON), яка розповсюджується з відкритим кодом. Програма може використовувати драйвери для більшості популярних мов програмування (PHP, Python, Perl, Ruby, javascript, C + + і так далі).

Стандарт освіти. Старша школа (інформатика)

Вимоги до мінімального обов'язкового рівня засвоєння змісту

Старша школа

Інформація та інформаційні процеси

Кодування та подання інформації в комп'ютері

Мати поняття про принципи кодування інформації. Знати особливості двійкової форми подання інформації та її переваги. Знати типи величин, форми їх подання і опрацювання на
комп'ютері.

Інформаційні технології

Інформаційна система

Інформаційна система, її структура. Основні пристрої апаратної складової інформаційної системи, принципи функціонування комп'ютера

Знати структуру інформаційної системи, основні характеристики і функції процесора, види
пам'яті; основні характеристики дисплеїв, принтерів; при значення сканера; призначення кон-троллерів, адаптерів; роль магістралі; принципи взаємодії основних пристроїв комп'ютера при опрацюванні інформації; види магнітних дисків та їх основні характеристики.

Програмне забезпечення

Знати структуру програмного забезпечення інформаційної системи. Операційна система, її
складові. Знати призначення і принципи роботи операційної системи. Вміти завантажити операційну систему. Вміти працювати з файлами, каталогами.

Мережі

Мати уявлення про локальні, регіональні, глобальні мережі; про апаратне і програмне забезпечення роботи мережі. Вміти користуватися електронною поштою.

Архівація і розархівація файлів

Мати уявлення про розміщення інформації на магнітних дисках. Мати поняття про архівацію файлів. Вміти створювати архів, переглядати вміст архіву, вилучати файли з архіву, вибирати файли з архіву.

Віруси й антивірусні програми

Мати поняття про комп'ютерні віруси і антивірусні програми. Вміти запускати антивірусну
програму, визначати, чи заражені диск або пам'ять комп'ютера комп'ютерним вірусом; нейтралізувати комп'ютерні віруси.

Видавничі системи

Мати поняття про одну з видавничих систем (типу Word). Вміти підготувати і надрукувати простий документ, який містить текст, таблиці, формули, графічні об'єкти.

Системи Мultymedіа

Мати уявлення про системи Мultymedіа.

Інтелектуальні бази даних

Мати поняття про інтелектуальні бази даних. Вміти розв'язувати найпростіші задачі в базі
даних.

Штучний інтелект. Експертні системи.

Мати уявлення про напрями інтелектуалізації інформаційних технологій, що реалізуються в рамках штучного інте лекту. Знати призначення, структуру і принципи роботи експертної системи; приклади експертних систем; основні принципи організації діалогу в конкретній експертній оболонці. Мати уявлення про типи експертних систем та моделі подання знань. Вміти вести діалог з експертною системою, розв'язувати простіші задачі в експертній системі.

Технологія розв'язування задач з використанням засобів НІТ

Чисельні методи розв'язування найпростіших задач. Подання чисел в пам'яті комп'ютера, виконання арифметичних операцій

Мати поняття про чисельні методи розв'язування задач, про подання чисел в пам'яті комп'ютера, точність виконання арифметичних операцій.

Розв'язування навчально-дослідницьких задач

Розуміти призначення і зміст основних ланок технологічного циклу «об'єкт - постановка задачі - побудова інформаційної моделі - побудова алгоритму -комп'ютерна реалізація - виконання дій - аналіз результатів». Мати поняття про коректність постановки задачі. Вміти правильно підібрати програмно-апаратні засоби для розв'язування навчальних задач. Вміти розв'язувати найпростіші типові навчально-дослідницькі задачі.

Алгоритмізація і програмування

Системи візуального програмування.

Мати уявлення про візуальне програмування, системи візуального програмування (типу Visual Ваsіс, Delphу, Fansy). Об'єктно-орієнтоване програмування. Мати уявлення про об'єктно-орієнтоване програмування.

Поняття про числення висловлень. Поняття предиката, кванторів.

Мати поняття про числення висловлень. Вміти будувати таблиці істинності для найпростіших логічних формул; записувати речення природної мови у вигляді формул числення висловлень. Мати поняття про предикат, квантори.

Процедурне і декларативне програмування. Поняття про логічне програмування.

Знати суть процедурного і декларативного програмування. Мати уявлення про логічне
програмування.