Семакин И.Г., Хеннер Е.К.

ИНФОРМАТИКА-XXI

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

“Информатика-XXI” – курс информатики для старших классов (10, 10-11 кл.), изучаемый после освоения учащимися базового курса информатики в основной школе. Владение базовым курсом достаточно в объеме Обязательного минимума по информатике, рекомендуемого Министерством образования РФ
“Информатика-XXI” может изучаться по разным вариантам учебного плана:
“Информатика-XXI” - курс, ориентированный на старшие классы общеобразовательных средних школ, специализирующихся по дисциплинам образовательных областей Обществознание (история, обществознание, география, экономика) и Филология (русский и иностранные языки, литература). Кроме того, он может изучаться и в неспециализированных (общеобразовательных) классах.
Курс “Информатика-XXI” состоит из двух разделов: теоретического раздела и компьютерного лабораторного практикума. Работа учащихся по этим двум разделам происходит параллельно (см. учебный план).
Теоретическое содержание курса отражает тенденцию развития школьной информатики в направлении фундаментализации, углубления общеобразовательного научного содержания. Курс продолжает, начатое базовым курсом информатики, ознакомление учащихся с основными содержательными линиями предмета, определенными в “Обязательном минимуме содержания среднего (полного) общего образования. Образовательная область математика, информатика” (приложение к приказу Минобразования РФ от 30.06.99, №56). Это, прежде всего, линии:
“Информатика-XXI” не является узкоспециализированным курсом, привязанным к конкретному виду профессиональной деятельности, а носит общеобразовательный характер. По мнению авторов, профильные курсы информатики такого направления должны состоять из инвариантной и вариативной частей. Инвариантная часть должна затрагивать следующие вопросы: 1) структура и содержание предметной области современной информатики;
2) социальная информатика;
3) элементы системологии.
Первая тема, в некотором смысле, подводит итог изучения базового курса информатики. Она систематизирует полученные знания, создает цельную картину предметной области, позволяет учащимся увидеть перспективы в дальнейшем изучении предмета. Этому вопросу в учебнике посвящены первые четыре параграфа Главы 1. Основой для материала данного раздела учебника послужил Национальный доклад Российской Федерации на II Международном Конгрессе ЮНЕСКО “Образование и информатика” (Москва, 1996 г.), а также ряд научных публикаций, посвященных изучению структуры предметной и образовательной областей информатики.
Вопросы социальной информатики со временем приобретают все больший вес. В упомянутом выше Национальном докладе РФ раздел социальной информатики обозначен как одна из важнейших частей предметной области. Старшеклассники достаточно подготовлены как в образовательном отношении, так и по своему общему развитию к восприятию этих проблем. Вопросам социальной информатики в учебнике посвящены два последних параграфа первой главы и полностью Глава 6.
Общепризнанным становится тот факт, что одной из важнейших образовательных и развивающих задач школьной информатики является знакомство учащихся с системной наукой (системологией), развитие системного мышления и навыков к систематизации. Даже имея неограниченный доступ к компьютерам и сетям, но не владея основами систематизации, человеку трудно сориентироваться в безграничном море информации, а, тем более, стать творцом в этой области. Основам системологии посвящена третья глава учебника.
Вариативная часть профильного курса связана с приложениями теоретической информатики и информационных технологий, которые в нем рассматриваются. В качестве таких приложений, с учетом отмеченной выше ориентации учебного курса, авторы выбрали следующие темы:
1) информационные ресурсы глобальных компьютерных сетей;
2) организация баз данных для информационно-справочных (информационно-поисковых) систем;
3) информационные модели в планировании и управлении.
Тема информационных ресурсов общества обсуждается в разделе социальной информатики. Все более значительной компонентой таких ресурсов, средой их хранения, развития и распространения становятся глобальные компьютерные сети. “Интернет-грамотность” превращается в обязательный элемент информационной культуры современного человека. Начальные знания и навыки учащихся в области сетевых технологий, полученные в базовом курсе, находят развитие в курсе “Информатика-XXI”. Этой теме посвящена Глава 2.
Глава 3 учебника посвящена важнейшей прикладной области информатики – информационным системам. Использование информационных систем становится повсеместным как в профессиональной деятельности, так и в повседневной жизни человека XXI века. В учебнике приводится обзор и классификация разных видов информационных систем, функционирующих на основе компьютерных и сетевых технологий. На конкретном примере учащиеся знакомятся с организацией ядра информационно-справочной системы – базы данных. В отличие от однотабличных БД, с которыми ученики работали при изучении базового курса информатики, в этом разделе рассматривается многотабличная БД, что более соответствует реально действующим системам. Используемый пример (информационная система приемной комиссии в вузе) достаточно нагляден, понятен и полезен с практической точки зрения (многим старшеклассникам предстоит стать абитуриентами). Дидактическая цель, которая ставится перед учениками при изучении данного раздела – понять сущность описанного в учебнике примера; суметь его воспроизвести на компьютере в среде MS Access; используя прием “по аналогии”, суметь самостоятельно разработать подобную систему.
Еще одним прикладным направлением, описываемым в учебнике, является применение ЭВМ в области планирования и управления. Развитие этого направления также относится к числу приоритетных в новом веке. Этой теме посвящена Глава 5. Тема содержит в себе некоторые новые для учеников сведения из области математики, математического моделирования. Одной из особенностей современного этапа развития информационных технологий является появление возможности использования математических методов для решения практических задач без необходимости детальных знаний соответствующего математического аппарата со стороны пользователя. Это стало возможным благодаря развитым средствам прикладного программного обеспечения. Пользователь должен лишь понимать суть решаемой задачи (она, в частности, может относиться к экономике, социологии, педагогике, лингвистике, истории и др. гуманитарным областям), суметь ее формализовать, сообщить исходные данные прикладной программе и затем интерпретировать полученные результаты. Современное развитие многих гуманитарных областей человеческой деятельности связано с расширенным использованием в них количественных методов, математических моделей.
В пятой главе рассматриваются некоторые задачи обработки статистических данных: поиск теоретический зависимости по экспериментальным данным; прогнозирование на основании полученной зависимости; определение корреляции между величинами; получение оптимального плана. Инструментом для решения этих задач является табличный процессор MS Excel с богатым набором встроенных в него средств автоматической обработки данных. Дидактическая цель при изучении этого раздела заключается в расширении представлений учащихся о круге практических задач, решаемых методами информационного (в т.ч. математического) моделирования. Учащиеся должны понять сущность обсуждаемых примеров, суметь воспроизвести их на компьютере в среде MS Excel, методом “по аналогии” самостоятельно решить близкие по содержанию задачи.
Учебный курс “Информатика-XXI” ориентирован на использование персональных компьютеров класса IBM PC с программным обеспечением (ПО) Microsoft Windows – Microsoft Office. В школах, не обладающих такой техникой и программным обеспечением, данный курс (по крайней мере, в практической своей части) не применим. Если при изучении базового курса информатики ученики работали с другими типами ЭВМ и ПО, то в данном курсе им придется заново осваивать новую для них технику и программы. Если же с этими средствами они уже были знакомы, то курс “Информатика-XXI” позволит им развить свои навыки в работе с ними.
В процессе выполнения лабораторного практикума ученикам предстоит поработать с операционной системой Windows, текстовым процессором Word, пакетом для подготовки презентаций Power Point, реляционной СУБД Access, табличным процессором Excel, сетевыми клиент-программами (почтовой программой и броузером Интернет). В результате первоначальные навыки, заложенные базовым курсом, должны перейти на более высокий уровень, близкий к профессиональному.
Содержание профильных курсов не является столь жестко регламентированным требованиями образовательного стандарта, как это имеет место для базового курса информатики. Учитель, преподающий профильный курс, имеет большее число “степеней свободы” в выборе тематики и методики. Поэтому в каждом конкретном случае предлагаемый в учебнике порядок и объем материала может быть изменен. Например, по каким-либо причинам учитель решит не рассматривать тему “Информационные модели планирования и управления” (Глава 5). Оказавшееся свободным учебное время может быть занято дополнительными уроками, выделенными на другие темы курса. Дополнительные задания для лабораторных работ по этим темам можно извлечь из учебного пособия “Задачник-практикум по информатике. Под ред. И. Семакина, Е. Хеннера. Изд-во Лаборатория базовых знаний, М., 2000”
Содержание сокращенного варианта курса “Информатика-XXI” (34 часа) включает в себя все три темы инвариантной составляющей и тему “Информационные ресурсы компьютерных сетей”. Здесь также возможны изменения, но за счет вариативной компоненты. Например, из-за отсутствия практической возможности работы в Интернет, учитель может заменить этот раздел темой “Информационные системы и базы данных”, несколько сократив ее объем в пределах резерва учебного времени. Для школ, не имеющих выхода в Интернет, следует обратить внимание на использование ИНТРАНЕТ-технологий. Имеющийся педагогический опыт в некоторых учебных заведениях в этом направлении, дает отличные результаты.
В заключении следует отметить, что курс “Информатика-XXI” ориентирован на все основные педагогические цели, которые ставятся перед школьным курсом информатики в нормативных документах Минобразования РФ (в т.ч. и в проекте концепции информатики для 12-летней школы):

ИНФОРМАТИКА-XXI
СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие

Глава 1. Введение в информатику
§ 1.1. Структура информатики
§ 1.2. Теоретическая информатика
§ 1.3. Средства информатизации
§ 1.4. Информационные технологии
§ 1.5. Информационные ресурсы
§ 1.6. Национальные информационные ресурсы России

Глава 2. Информационные ресурсы компьютерных сетей
§2.1. Немного истории
§2.2. Технические и программные ресурсы Internet
§2.3. Как работает Сеть
§2.4. Информационные услуги Internet
§2.5. Основные понятия World Wide Web
§2.6. Работа с броузером WWW
§2.7. Поисковая служба Internet
§2.8. Поиск информации в WWW
§2.9. Создание Web-сайтов.

Глава 3. Информационное моделирование и системология
§3.1. Компьютерное информационное моделирование
§3.2. Основные понятия системологии
§3.3. О типах связей и системах управления
§3.4. Графы и сети
§3.5. Иерархические структуры и деревья.
§3.6. Табличная организация данных

Глава 4. Информационные системы и базы данных
§4.1. Понятие информационной системы (ИС); классификация ИС
§4.2. Локальные компьютерные сети
§4.3. Основные понятия баз данных
§4.4. СУБД MS Access
§4.5. Проектируем информационную систему
§4.6. Создаем базу данных
§4.7. Формируем запросы
§4.8. Условия отбора
§4.9. Использование формы. Запросы с отбором
§4.10. Запрос на удаление. Вычисляемые поля
§4.11. Получение отчетов

Глава 5. Информационные модели планирования и управления
§ 5.1. Некоторые задачи планирования и управления
§ 5.2. Табличные процессоры и электронные таблицы
§ 5.3. Табличный процессор Excel
§ 5.4. Деловая графика
§ 5.5. Представление зависимостей между величинами
§ 5.6. Метод наименьших квадратов
§ 5.7. Прогнозирование по регрессионной модели
§ 5.8. Прогнозирование глобальных процессов
§ 5.9. Корреляционные зависимости
§ 5.10. Оптимальное планирование
§ 5.11. Использование Excel для решения задачи оптимального планирования

Глава 6. Социальная информатика
§ 6.1. Информационные революции и информационное общество
§ 6.2. Информационное общество (продолжение)
§ 6.3. Особенности формирования информационного общества в России
§ 6.4. Проблема информационной безопасности личности, общества и государства
§ 6.5. Правовое регулирование проблем, связанных с информацией и компьютерами

Лабораторный практикум к главе 1
Работа 1. Работа в среде операционной системы Microsoft Windows 95/98.
Работа 2. Текстовый процессор MS Word. Ввод, редактирование и форматирование текста
Работа 3. Шрифты, размер символов, начертания
Работа 4. Вставка объектов, работа с таблицами
Работа 5. Итоговая работа по текстовому процессору MS Word

Лабораторный практикум к главе 2
Работа 1. Оформление конспекта по теме “Компьютерные телекоммуникации”
Работа 2. Работа с электронной почтой и телеконференциями
Работа 3. Работа с броузером. Просмотр Web-страниц
Работа 4. Сохранение загруженных Web-страниц
Работа 5. Работа с поисковыми системами
Работа 6. Создание Web-сайта с помощью MS Word
Работа 7. Творческое задание

Лабораторный практикум к главе 3
Работа 1. Знакомство с пакетом презентаций Power Point
Работа 2. Подготовка презентации на тему “Модели и системы”
Работа 3. Инструментальные средства для рисования в MS Word
Работа 4. Построение моделей систем на графах.
Работа 5. Описание иерархических систем
Работа 6. Построение табличных информационных моделей.

Лабораторный практикум к главе 4
Работа 1. Обмен информацией в локальной сети
Работа 2. Знакомство с MS Access
Работа 3. Создание структуры и заполнение базы данных
Работа 4. Реализация простых запросов на выборку
Работа 5. Ввод данных через форму
Работа 6. Реализация сложных запросов на выборку
Работа 7. Получение отчетов

Лабораторный практикум к главе 5
Работа 1. Работа в среде табличного процессора MS Excel
Работа 2. Деловая графика в MS Excel
Работа 3. Получение регрессионных моделей по статистическим данным
Работа 4. Прогнозирование по регрессионным моделям
Работа 5. Корреляционная зависимость между величинами
Работа 6. Решение задачи оптимального планирования

Темы для рефератов
Приложение 1
Приложение 2

Планирование учебного времени при изучении курса “Информатика XXI”
по сокращенному варианту (34 учебных часа)

№ урока

Теоретические занятия

Раздел учебника

Практическая работа на ЭВМ

1

Введение. Структура информатики

Предисловие,

§1.1

 

2

 

 

Работа в среде MS Windows 95/98: работа с окнами, папками, файлами, объектами

3

Теоретическая информатика

§1.2

 

4

 

 

Работа с MS Word. Ввод, редактирование и форматирование текстов

5

Средства информатизации и информационные технологии

§1.3, §1.4

 

6

 

 

Работа с MS Word. Шрифты, оформление текста

7

Информационные ресурсы. Национальные информационные ресурсы России

§1.5, §1.6

 

8

 

 

Работа с MS Word. Вставка объектов. Работа с таблицами

9

 

 

Итоговая работа с текстовым процессором MS Word

10

История и развитие компьютерных телекоммуникаций. Технические и программные ресурсы Интернет

§2.1, §2.2

 

11

 

 

Оформление конспекта по теме “Компьютерные телекоммуникации” средствами MS Word

12

Как работает Сеть. Информационные услуги Интернет

§2.3, §2.4

 

13

 

 

Работа с электронной почтой и телеконференциями

14

Основные понятия World Wide Web. Работа с броузером WWW

§2.5, §2.6

 

15

 

 

Работа с броузером, просмотр Web-страниц

16

Поисковая служба Интернет.

Поиск информации в WWW

§2.7,§2.8

 

17

 

 

Сохранение загруженных Web-страниц

18

 

 

Работа с поисковыми системами

19

Создание Web-сайтов

§2.9

 

20

 

 

Создание Web-сайта

21

 

 

Итоговое творческое задание на работу с Интернет

22

Компьютерное информационное моделирование. Основные понятия системологии

§3.1,§3.2

 

23

 

 

Знакомство с пакетом презентаций Power Point

24

 

 

Оформление презентации на тему “Модели и системы”

25

О типах связи и системах управления

§3.3

 

26

 

 

Инструментальные средства для рисования в MS Word

27

Графы и сети. Иерархические структуры и деревья

§3.4, §3.5

 

28

 

 

Построение моделей систем на графах

29

 

 

Описание иерархических систем

30

Табличная организация данных

§3.6

 

31

 

 

Построение табличных информационных моделей средствами MS Word

32

Социальная информатика. Понятие информационного общества. (Выдать тему для реферата)

§6.1, §6.2, §6.3

 

33

Вопросы информационной безопасности и правые акты в информационной сфере

§6.4 §6.5

 

34

 

 

Защита рефератов по вопросам социальной информатики

Планирование учебного времени при изучении курса “Информатика XXI”
по полному варианту (68 учебных часов)

Часть I

№

Теоретические занятия

Разделы учебника

Практическая работа на ЭВМ

1

Введение. Структура информатики

Предисловие, §1.1

 

2

 

 

Работа в среде MS Windows 95/98: работа с окнами, папками, файлами, объектами

3

Теоретическая информатика

§1.2

 

4

 

 

Работа с MS Word. Ввод, редактирование и форматирование текстов

5

Средства информатизации и информационные технологии

§1.3, §1.4

 

6

 

 

Работа с MS Word. Шрифты, оформление текста

7

Информационные ресурсы

§1.5

 

8

 

 

Работа с MS Word. Вставка объектов. Работа с таблицами

9

Национальные информационные ресурсы России

§1.6

 

10

 

 

Итоговая работа с текстовым процессором MS Word

11

История и развитие компьютерных телекоммуникаций. Технические и программные ресурсы Интернет

§2.1, §2.2

 

12

 

 

Оформление конспекта по теме “Компьютерные телекоммуникации” средствами MS Word

13

Как работает Сеть. Услуги Интернет

§2.3, §2.4

 

14

 

 

Работа с электронной почтой и телеконференциями

15

Основные понятия WWW

§2.5

 

16

Работа с броузером WWW

§2.6

 

17

 

 

Работа с броузером, просмотр Web-страниц

18

Поисковая служба Интернет. Поиск информации в WWW

§2.7, §2.8

 

19

 

 

Сохранение загруженных Web-страниц

20

 

 

Работа с поисковыми системами

21

Создание Web-сайтов

 

 

22

 

 

Создание Web-сайта

23

 

 

Итоговое творческое задание на работу с Интернет

24

Компьютерное информационное моделирование. Основные понятия системологии

§3.1, §3.2

 

25

 

 

Знакомство с пакетом презентаций Power Point

26

 

 

Оформление презентации на тему “Модели и системы”

27

0 типах связи и системах управления

§3.3

 

28

 

 

Инструментальные средства для рисования в MS Word

29

Графы и сети

§3.4

 

30

 

 

Построение моделей систем на графах

31

Иерархические структуры и деревья

§3.5

 

32

 

 

Описание иерархических систем

33

Табличная организация данных

§3.6

 

34

 

 

Построение табличных информационных моделей средствами Word

Часть II

35

Понятие информационной системы. Классификация ИС

§4.1

 

36

Локальные компьютерные сети

§4.2

 

37

 

 

Обмен информацией в локальной сети

38

Основные понятия баз данных. СУБД MS Access

§4.3, §4.4

 

39

 

 

Знакомство с MS Access

40

Проектирование ИС

§4.5

 

41

Создание структуры БД и ее заполнение

§4.6

 

42

 

 

Создание структуры и заполнение БД в MS Access

43

Структура запроса к БД

§4.7

 

44

Условия отбора, язык конструктора запросов

§4.8

45

 

 

Реализация простых запросов на выборку

46

Использование формы. Запросы с отбором

§4.9

 

47

 

 

Ввод данных через форму

48

Запрос на удаление. Вычисляемые поля

§4.10

 

49

 

 

Реализация сложных запросов на выборку

50

Получение отчетов

§4.11

 

51

 

 

Итоговая работа. Получение отчетов

52

Некоторые задачи планирования и управления. Табличные процессоры и электронные таблицы

§5.1, §5.2

 

53

Табличный процессор MS Excel

§5.3

 

54

 

 

Работа в среде табличного процессора MS Excel

55

Деловая графика в Excel

§5.4

 

56

 

 

Деловая графика в MS Excel

57

Представление зависимостей между величинами

§5.5

 

58

Метод наименьших квадратов

§5.6

 

59

 

 

Получение регрессионных моделей по статистическим данным средствами MS Excel

60

Прогнозирование по регрессионной модели. Прогнозирование глобальных процессов

§5.7, §5.8

 

61

 

 

Прогнозирование по регрессионным моделям

62

Корреляционные зависимости

§5.9

 

63

 

 

Анализ корреляционных зависимостей с помощью функции КОРРЕЛ в MS Excel

64

Оптимальное планирование. Использование MS Excel для решения задач оптимального планирования

§5.10, §5.11

 

65

 

 

Решение задачи оптимального планирования применением функции “Поиска решений” в MS Excel

66

Социальная информатика Понятие информационного общества.

§6.1, §6.2, §6.3

 

67

Вопросы информационной безопасности и правые акты в информационной сфере

6.4, 6.5

 

68

 

 

Защита рефератов по вопросам социальной информатики