WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

В разделе «Представление информации» подчеркивается, что форма в представлении информации играет не менее важную роль, чем её содержание. Здесь дается характеристика наиболее часто употребляемых форм представления информации, показываются особенности приемов представления информации в этих формах, формируются умения переходить от одной формы представления информации к другой. Обращается внимание на то, что при решении конкретной задачи выбор формы неслучайный, он определяется целями работы с информацией, при этом разные виды работы с информацией требуют соответствующих форм ее представления. Приводятся примеры выбора эффективной и неэффективной формы представления информации. Поскольку существуют разные формы представления информации, то возникает задача выбора формы наиболее целесообразной (адекватной) потребностям работы с информацией – на этом делается акцент в данном разделе.

Анализируя подходы к выбору наиболее эффективной формы представления информации, следует отметить, что в большинстве случаев предъявляются определенные требования к представлению информации, например, с точки зрения: полноты как достаточности для понимания проблемы и принятия решений; доступности, т.е. информация должна быть выражена на понятном языке; точности в представлении информации; компактности объема, т.е. при условии уменьшения избыточности сообщения; объективности как однозначности понимания; удобства восприятия, например, с точки зрения наглядности; упорядоченности в представлении информации, т.е. ее структурирование; эффективности формы представления информации с точки зрения целей работы с ней; надежности при передаче или хранении информации, т.е. защита от случайных искажений; повышения скорости передачи информации или обработки ее; удобства физической реализации (например, двоичное представление в цифровых устройствах); и пр. Предъявляемые требования к представлению информации, несомненно, сказываются на выборе соответствующей формы ее представления, при этом следует выбирать целесообразную форму представления информации, которая в значительной мере определяет качество решения поставленной задачи. Рассматриваются различные задачи на выбор эффективной формы представления информации.

Учитывая задачи и структуру курса информатики, основанную на идее «от ИП к ИТ», в этом разделе следует обратить особое внимание школьников на двоичную форму представления информации, которое лежит в основе цифровых устройств, широко применяемых уже сейчас в деятельности человека. Необходимо раскрыть преимущества двоичного представления информации, суть которых состоит в следующем:

  • универсальность - фактически любую информацию можно представить в двоичном виде;
  • однозначность понимания - использование языка с алфавитом меньшего количества символов способствует однозначности понимания информации;
  • двоичное представление может как угодно полно отражать информацию об объекте, процессе, явлении;
  • простота операций над двоичными кодами;
  • простота технической реализации – есть сигнал – «1»; нет сигнала – «0»;
  • принципиальная возможность обеспечения высокой надежности при хранении, передаче, обработке информации - двоичное представление определяет качественное различие между сигналами в различных технических устройствах;
  • реализация преобразования информации в двоичном виде может быть сведена к ограниченному набору элементарных операций (конъюнкция, дизъюнкция и отрицание) (более подробно этот аспект рассматривается далее в разделе «Алгоритмизация»).

Как недостаток двоичного представления информации часто указывают длину кодов, но в связи с появлением новейших разработок уплотнения записи информации в цифровой форме, двоичное (цифровое) представление информации рассматривается сегодня как одно из самых оптимальных с точки зрения компактности по объему хранимой информации, по сравнению с аналоговой формой (например, на бумаге и др.). Так, рассмотрев достоинства (возможности) двоичного представления информации, делается обоснованный вывод об универсальности двоичного представления информации.

В следующем разделе «Информационное моделирование» вводится представление об информационных моделях двух основных типов – модели данных и модели деятельности. Обсуждая этапы информационного моделирования, следует особое внимание уделить выбору формы представления модели, т.к. адекватность модели во многом определяется выбором формы ее представления. Можно выделить некие общие рекомендации по выбору формы представления информационной модели, например: если ставится задача, связанная с внешним видом изучаемого объекта, то, скорее всего, целесообразно использовать словесное описание или графическое представление (рисунок, схема и др.); если речь идет о структуре изучаемого объекта, составляющих его элементов, их взаимосвязей – это графы, таблицы и пр.; поведение объекта, изменение его во времени, как реагирует на дополнительные воздействия и т.д. – это график, диаграмма, формула и др.; для представления информации о пространственных соотношениях между объектами возможно целесообразно использовать чертежи; для представления информации об электрических цепях – электрические схемы; для визуализации алгоритмов (наглядного представления) – блок-схемы; математические формулы используются для описания наблюдаемого поведения систем и предсказания их состояния за пределами видимых наблюдений; и т.д. Так, выбор формы представления информационной модели определяется целями моделирования.

В целом в этом разделе отрабатываются умения строить информационные модели на многочисленных примерах, учащиеся учатся выбирать эффективную форму представления модели, оценивать ее на адекватность сущностным характеристикам этой модели, формируется представление о важности умений и навыков строить информационные модели для эффективной организации информационной деятельности в новых условиях современного информационного общества.

Более подробно модели деятельности (алгоритмы) рассматриваются в разделе «Алгоритмизация». Основные свойства алгоритмов (понятность, дискретность, детерминированность, эффективность, результативность, массовость) обсуждаются в тесной связи с требованиями к представлению информации, выбору формы ее представления.

Изучение этого раздела важно с точки зрения формирования у учащихся представлений о том, что принцип единства в представлении информации, как возможности представления любой информации в некоторой универсальной форме (в двоичном представлении), обуславливает другой принцип - единство в методах и средствах преобразования информации. Преобразование информации в двоичном виде рассматривается как реализация двоичных функций, при этом подчеркивается, что любую сложную двоичную функцию можно представить через всего три операции (конъюнкцию, дизъюнкцию и отрицание), описываемых алгеброй логики. Учащимся предлагается на простых примерах в этом убедиться. Это обуславливает возможность построения универсального преобразователя, созданного на основе всего трех базовых логических элементов («И», «ИЛИ», «НЕ», реализующих три основные логические операции (конъюнкция, дизъюнкция и отрицание)), которые в совокупности позволяют осуществить любое преобразование информации.

Эти идеи получают свое развитие в разделе «Компьютер как универсальное средство обработки информации», где компьютер рассматривается как техническая реализация универсального преобразователя информации. Учащиеся должны понимать, что компьютер обрабатывает информацию, представленную в двоичной форме, используются при этом всего три логические операции (конъюнкция, дизъюнкция и отрицание).

Так, постепенно, от раздела к разделу закладываются фундаментальные основы изучения вопросов представления информации. Они являются как бы пропедевтикой для раздела «Информационные технологии», который, как правило, изучается после изучения всех упомянутых выше разделов курса. Понимая информационную технологию как целенаправленную организацию информационных процессов, как совокупность алгоритмов, реализующих ее основные этапы, этот раздел должен начинаться с рассмотрения, обобщения всех ранее сформированных представлений о возможностях и условиях создания таких технологий: единства в представлении информации, единства в методах и средствах ее преобразования, возможности автоматизации исполнения алгоритмов.

Решение специальным образом подобранных практических задач из различных сфер человеческой деятельности с применением конкретных средств информационных технологий рассматривается как закрепление ранее изученного материала, так и как развитие многих формируемых в курсе информатики умений строить информационные модели, выбирать эффективную форму представления информации, адекватную потребностям работы с информацией, представлять информацию в выбранной форме. Подчеркивается, что человек при решении задач заранее продумывает, в какой форме будет представлена информация, а затем ее реализует с помощью соответствующих средств информационных технологий. В целом, при изучении этого раздела показывается широкое применение сформированных умений представлять информацию к решению различных задач из разных областей знания – это универсальные способы деятельности.

Проблема повышения качества освоения учащимися вопросов представления информации требует использования эффективных форм организации учебной деятельности. Конечно, учебную деятельность можно организовать по-разному, однако, согласно результатам многих психолого-педагогических исследований, усвоение школьником учебного материала наиболее эффективно происходит в процессе решения задач. Успешность формирования умений строить модели (представлять информацию) не может быть достигнута без решения соответствующих задач. Для реализации этого вывода по эффективной организации учебной деятельности школьников по освоению вопросов представления информации была разработана система задач, включающая четыре их типа:

  1. задачи на формирование умений, навыков владеть конкретными (заданными) формами представления информации;
  2. задачи, показывающие, что на изучаемый объект можно смотреть с разных точек зрения, которые требуют соответствующих форм представления информации;
  3. задачи на выбор наиболее эффективной формы представления информации исходя из потребности оперирования с ней;
  4. более сложные задачи, предусматривающие использование нескольких форм представления информации для достижения целей моделирования.

Решая задачи первого типа, ученики овладевают арсеналом форм представления информации (например, описывают внешний вид изучаемого объекта, представляют графически структуру изучаемого объекта, получают формулу, составляют таблицу и пр.). В задачах второго типа при рассмотрении объекта изучения требуется согласовать возможные цели моделирования с формами представления информации. Задачи третьего типа рассчитаны на то, чтобы при построении информационной модели рассматриваемого объекта, явления, процесса, ученики научились выбирать эффективную форму представления информации. Решение задач четвертого типа (таких как задач на оптимизацию, транспортных задач, выполнение проектов как решение некой относительно масштабной проблемы, др.) предусматривает использование не одной, а нескольких форм представления информации, т.к. в этих задачах требуется изучение объекта, явления с разных сторон, при этом при решении таких задач необходим (чаще всего неоднократный) переход от одной формы представления информации к другой.

В целом, предложенная организация учебной деятельности школьников по освоению вопросов представления информации, основанная на решении разработанной системы задач, ориентирована на освоение различных средств представления информации, формирование умений выбирать оптимальную форму представления информации под те задачи, которые стоят перед ним, представлять информацию в выбранной форме, получение результатов, адекватных поставленным целям.

Опытно-экспериментальная работа проводилась в ГОУ Гимназия №1518 г. Москвы, в МОУ «Лицей» городского округа Балашиха Московской области, в МОУ Школа №4 г. Жуковский Московской области в период с 2002/2003 по 2007/2008 уч.гг., в ходе которой апробировалась и была откорректирована методика изучения вопросов представления информации учащимися 8-9 классов на уроках информатики. При проверке эффективности разработанной методики использовались такие методы, как наблюдение за учебной деятельностью школьников 8-9 классов, беседы с учителями и учащимися, постоянный анализ результатов изучения вопросов представления информации. В конце эксперимента были предложены контрольная работа, которая была выдана на неделю на дом, а также итоговый тест по базовому курсу информатики, при этом участвовали 119 учащихся (экспериментальная группа 60 чел., контрольная группа, в качестве которой выступали учащиеся, изучающие в школе информатику по традиционной структуре и методике, – 59 чел.).

В контрольной работе, целью которой было определение у учащихся экспериментальной и контрольной групп уровня сформированности умений создавать информационные модели для решения задач, используя различные формы представления информации, требовалось решить три задачи:

  1. Как можно описать вашу школу
  2. Описать движение автомобиля и проанализировать с точки зрения возможности создания аварийной ситуации.
  3. Смоделировать траекторию движения раскаченных ранее качелей.

При решении первой задачи учащиеся экспериментальной группы в большинстве, построив более 10 моделей в разных формах, показали, что они умеют рассматривать изучаемый объект с разных сторон, у них достаточно высокий уровень владения различными средствами представления информации, они могли объяснять, почему в конкретном случае эффективна та или иная форма представления информации. Учащиеся контрольной группы в основном описывали школу в словесной форме и представляли фотографии своей родной школы, и только некоторые из них выделяли расписание учебных занятий в виде таблицы, и этим было все ограничено.

При решении второй задачи в экспериментальной группе ученики обсуждали не менее 8 моделей в различных формах, показывали, что они умеют рассуждать о целесообразности выбора той или иной формы представления информации при построении адекватной модели заданной задачи. А ученики контрольной группы ограничивались только общими представлениями об этой ситуации, которые в большинстве своем были выражены в словесной форме.

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»