СОДЕРЖАНИЕ 
 

ВВЕДЕНИЕ

     В настоящее время достаточно четко обозначенная общественная потребность в людях, обладающих высоким уровнем познавательного и творческого потенциала, владеющих информационными технологиями для решения профессиональных и социальных проблем, ставит перед системой образования задачу освоения новой парадигмы, ориентированной на человека и связывающей с ним новые качества бытия и общественного интеллекта. Это нашло отражение в Концепции модернизации белорусского образования на период до 2015 года, где подчеркивается необходимость информатизации образования, оптимизации методов обучения, «активного использования технологий открытого образования; углубления интеграционных и междисциплинарных программ, соединения их с прорывными высокими технологиями».

     Общество, получившее название информационного, имеет огромные возможности развития благодаря доступности знаний и их широкому использованию на основе информационных технологий, которые мы определяем как совокупность технических и программных средств сбора, обработки, хранения и передачи информации, реализуемых на базе персональных компьютеров, компьютерных сетей и средств связи.

     Использование информационных технологий предполагает активную образовательную деятельность, самообразовательную активность, развивающую личностные и профессиональные качества.

     Информационные  технологии обладают значительным дидактическим потенциалом и могут быть использованы для организации процесса обучения, ориентированного на понимание обучающимися учебного материала.

     Использование информационных технологий переводит на качественно новый уровень подготовку и проведение уроков, открывает широкие возможности.

     Задача  информатики как учебного предмета – дать учащимся основные базовые  понятия современной науки, привить навыки работы на компьютере в качестве пользователя, научить способам индивидуального поиска информации и ее творческой переработки, а также грамотно работать с различными носителями информации.

     Таким образом, в современных условиях наиболее актуальными стали не навыки программирования, а умение использовать информационные технологии в конкретном виде деятельности. Проникновение компьютеров во все сферы жизни общества убеждает в том, что культура общения с компьютером становится частью информационной культуры человека.

     Объект  исследования: информационные технологии на уроках информатики.

     Предмет исследования: активизация понимания учениками учебного материала на основе использования средств информационных технологий.

     Цель  исследования: выявить дидактический потенциал информационных технологий как средства активизации понимания учащимися учебного материала.

     Гипотеза  исследования: информационные технологий на уроках информатики выступают средством активизация понимания учащимися учебного материала, развития познавательного интереса. 

     Задачи  исследования:

     1. Изучение теоретического материала по данной проблеме;

     2. Выявление особенностей информационных технологий на основе теоретического анализа.

     3. Выявление необходимости применения информационных технологий в системе обучения и воспитания.

     4. Разработка проблемного занятия с использованием информационных технологий в процессе преподавания дисциплины «Информатика».

     Метод исследования: изучение и анализ современного состояния изучаемой проблемы в теории и практике по литературным источникам.

1. Теоретические основы применения информационных технологий в образовательном процессе

1.1 Определение понятия «информационные технологии»

     Технология  при переводе с греческого (techne) означает искусство, мастерство, умение, а это не что иное, как процессы [19]. Под процессом следует понимать определенную совокупность действий, направленных нa достижение поставленной цели [15]. Процесс должен определяться выбранной человеком стратегией и реализоваться с помощью совокупности различных средств и методов. Под технологией материального производства понимают совокупность средств и методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья или материала. Технология изменяет качество или первоначальное состояние материи в целях получения продукта.

     Информация  является одним из ценнейших ресурсов общества, наряду с такими традиционными  материальными видами ресурсов, как  нефть, газ, полезные ископаемые и др., а значит, процесс ее переработки  по аналогии с процессами переработки материальных ресурсов можно воспринимать как технологию. Тогда справедливо следующее определение [12].

     Информационная  технология (ИТ) - совокупность средств  и методов сбора, обработки и  передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта) [14].

     Цель  информационной технологии - производство информации для ее анализа человеком  и принятия на его основе решения  по выполнению какого-либо действия [17].

     Практическое  приложение методов и средств  обработки данных может быть различным, поэтому целесообразно выделить глобальную базовые и конкретные информационные технологии.

     Глобальная  информационная технология включает модели методы и средства, формализующие и позволяющие использовать информационные ресурсы общества.

     Базовая информационная технология предназначена  для определенной области применения (производство, научные исследования, обучение и т.д.).

     Конкретные  информационные технологии реализуют  обработку данных при решении функциональных задач пользователей (например, задачи учета, планирования, анализа).

     Как и все технологии, информационные технологии находятся в постоянном развитии и совершенствовании. Этому  способствуют появление новых технических средств, разработка новых концепции, методов организации данных, их передачи, хранения и обработки, форм взаимодействия пользователей с техническими и другими компонентами информационно-вычислительных систем.

     Если  в качестве признака информационных технологий выбрать инструменты, с помощью которых проводится обработка информации (инструментарий технологии), то можно выделить следующие этапы ее развития [11]:

     1-й  этап (до второй половины XIX в.) - «ручная»  информационная технология, инструментарий  которой составляли: перо, чернильница, книга. Коммуникации осуществлялись ручным способом путем переправки через почту писем, пакетов, депеш. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме.

     2-й  этап (с конца XIX в.) - «механическая»  технология, оснащенная более совершенными средствами доставки почты, инструментарий которой составляли: пишущая машинка, телефон, диктофон. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме более удобными средствами.

     3-й  этап (40 -- 60-е гг. XX в.) - «электрическая» технология, инструментарий которой составляли: большие ЭВМ и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны. Основная цель информационной технологии начинает перемещаться с формы представления информации на формирование ее содержания.

     4-й  этап (с начала 70-х гг.) - «электронная»  технология, основным инструментарием  которой становятся большие ЭВМ  и создаваемые на их базе  автоматизированные системы управления (АСУ) и информационно-поисковые системы, оснащенные широким спектром базовых и специализированных программных комплексов. Центр тяжести технологии еще более смещается на формирование содержательной стороны информации для управленческой среды различных сфер общественной жизни, особенно на организацию аналитической работы.

     5-й  этап (с середины 80-х гг.) - «компьютерная» («новая») технология, основным инструментарием  которой является персональный  компьютер с широким спектром  стандартных программных продуктов  разного назначения. На этом этапе происходит процесс персонализации АСУ, который проявляется в создании систем поддержки принятия решений определенными специалистами. Подобные системы имеют встроенные элементы анализа и искусственного интеллекта для разных уровней управления, реализуются на персональном компьютере и используют телекоммуникации. В связи с переходом на микропроцессорную базу существенным изменениям подвергаются и технические средства бытового, культурного и прочего назначений.

     6-й  этап - «сетевая технология» (иногда ее считают частью компьютерных технологий) только устанавливается. Начинают широко использоваться в различных областях глобальные и локальные компьютерные сети. Ей предсказывают в ближайшем будущем бурный рост, обусловленный популярностью ее основателя - глобальной компьютерной сети Internet.

     В последние годы термин «информационные  технологии» часто выступает  синонимом термина «компьютерные  технологии», так как все информационные технологии в настоящее время  так или иначе связаны с  применением компьютера. Однако, термин «информационные технологии» намного шире и включает в себя «компьютерные технологии» в качестве составляющей. При этом, информационные технологии, основанные на использование современных компьютерных и сетевых средств, образуют термин «Современные информационные технологии» [9].

     Таким образом, под информационной технологией понимается процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта).

1.2 Место и роль информационных технологий в развитии школьной информатики

     Одной из наиболее заметных тенденций в  развитии школьной информатики является увеличение места информационных технологий в ее содержании. В первых школьных учебниках информатики сведения о прикладных средствах современных информационных технологий в основном носили краткий описательный характер. В значительной степени это было связано с тем, что на большинстве доступных школам компьютеров отсутствовало соответствующее программное обеспечение. В учебной литературе третьего поколения компьютерные информационные технологии находят гораздо большее отражение.

     В обязательном минимуме содержания школьной информатики в числе изучаемых прикладных средств компьютерных информационных технологий перечислены: текстовые и графические редакторы, базы данных, электронные таблицы, средства компьютерных телекоммуникаций, технологии мультимедиа. Перечисленные средства относятся к прикладному программному обеспечению общего назначения, являются наиболее распространенными и широко используемыми на практике.

     В учебниках по информатике применяются  разные подходы к изложению этих вопросов. Первый подход — описание и практическое использование специально созданных учебных прикладных программ (редакторов, СУБД и пр.), включенных в состав учебного ПО для данного курса. Такой подход использован в учебнике [6]. Второй подход — описание и использование наиболее популярных программных продуктов для конкретных типов ЭВМ и операционных систем. Такой подход применен в учебнике [6], где рассматривается текстовый редактор Write, графический редактор PaintBrush, табличный процессор Excel. Третий подход — инвариантное описание прикладных программных средств без привязки к конкретной реализации. Предполагается, что такая привязка будет осуществлена учителем на уроках, с ориентацией на имеющееся программное обеспечение, с использованием дополнительной справочной литературы. Этот подход реализован в учебнике [5].

     В курсе информатики в любой технологической теме должны найти место элементы фундаментального образования: вопросы представления информации и информационных процессов, вопросы постановки и решения информационных задач данными технологическими средствами. В курсе информатики изучение средств обеспечения информационных технологий не является самоцелью; к ним надо относиться как к инструментальным средствам для определенных видов информационной деятельности человека.

     В каждом тематическом разделе содержательной линии «Информационные технологии» учитель должен четко различать теоретическое и технологическое содержание. Теоретическое содержание включает в себя вопросы представления различных видов информации в памяти ЭВМ, структурирования данных, постановки и методов решения информационных задач с помощью технологических средств данного типа. К технологическому содержанию относится [17]:

     • изучение используемых аппаратных средств: более подробное знакомство с принципами работы отдельных устройств компьютера, используемых в данной технологии, расширяющее представления учащихся об архитектуре ЭВМ;

     • изучение и освоение прикладного  программного обеспечения: редакторов, СУБД, табличных процессоров и пр.

     Знакомство  учеников с каждым новым для них  видом информационных технологий должно начинаться с рассказа об их областях применения. Желательно, чтобы изучение каждого прикладного программного средства затрагивало следующие его стороны: данные, среда (интерфейс), режимы работы, команды управления. Предлагаемая методическая схема отображена на рис. 1.1.

     Рисунок - 1.1. Методическая схема изучения информационных технологий 

     Структура основных понятий содержательной линии  «Информационные технологии» схематично представлена в Приложении А. Схема включает в себя пять ветвей, соответствующих пяти основным видам компьютерных информационных технологий.

     По  мнению специалистов управления образованием для реализации современных информационных технологий требуется [9]:

• создать технологические условия, аппаратные и программные средства, телекоммуникационные системы, обеспечивающие нормальное функционирование сферы образования;
• обеспечить первоочередное развитие опережающего обучения информации и знаний;
• подготовить квалифицированные кадры;
• реализовать комплексное внедрение информационных технологий в сферу образования, науки, культуры и др.

     Компьютеризация школьного образования относится  к числу крупномасштабных инноваций, пришедших в российскую школу  в последние десятилетия. В настоящее  время принято выделять следующие  основные направления внедрения компьютерной техники в образовании [5]:

• использование компьютерной техники в качестве средства обучения, совершенствующего процесс преподавания, повышающего его качество и эффективность;
• использование компьютерных технологий в качестве инструментов обучения, познания себя и действительности;
• рассмотрение компьютера и других современных средств информационных технологий в качестве объектов изучения;
• использование средств новых информационных технологий в качестве средства творческого развития обучаемого;
• использование компьютерной техники в качестве средств автоматизации процессов контроля, коррекции, тестирования и психодиагностики;
• организация коммуникаций на основе использования средств информационных технологий с целью передачи и приобретения педагогического опыта, методической и учебной литературы;
• использование средств современных информационных технологий для организации интеллектуального досуга;
• интенсификация и совершенствование управления учебным заведением и учебным процессом на основе использования системы современных информационных технологий.

     Возможности современной вычислительной техники  в значительной степени адекватны  организационно-педагогическим и методическим потребностям школьного образования [17]:

• вычислительные - быстрое и точное преобразование любых видов информации (числовой, текстовой, графической, звуковой и др.);
• трансдьюсерные - способность компьютера к приему и выдаче информации в самой различной форме (при наличии соответствующих устройств);
• комбинаторные - возможность запоминать, сохранять, структурировать, сортировать большие объемы информации, быстро находить необходимую информацию;
• графические - представление результатов своей работы в четкой наглядной форме (текстовой, звуковой, в виде рисунков и пр.);
• моделирующие - построение информационных моделей (в том числе и динамических) реальных объектов и явлений.

     Перечисленные возможности компьютера могут способствовать не только обеспечению первоначального  становления личности ребенка, но и  выявлению, развитию у него способностей, формированию умений и желания учиться, созданию условий для усвоения в полном объеме знаний и умений.

     На  этапах урока, когда основное обучающее  воздействие и управление передается компьютеру, учитель получает возможность  наблюдать, фиксировать проявление таких качеств у учащихся, как осознание цели поиска, активное воспроизведение ранее изученных знаний, интерес к пополнению недостающих знаний из готовых источников, самостоятельный поиск. Это позволит учителю проектировать собственную деятельность по управлению и постепенному развитию творческого отношения учащихся к учению.

     Принимая  во внимание огромное влияние современных  информационных технологий на процесс  образования, многие педагоги все с  большей готовностью включают их в свою методическую систему. Однако, процесс информатизации школьного образования не может произойти мгновенно, согласно какой-либо реформе, он является постепенным и непрерывным. В концепции информатизации образования охарактеризованы несколько этапов этого процесса [11].

     1 этап характеризуется следующими признаками:

• начало массового внедрения средств новых информационных технологий и в первую очередь компьютеров;
• проводится исследовательская работа по педагогическому освоению средств компьютерной техники и происходит поиск путей ее применения для интенсификации процесса обучения;
• общество идет по пути осознания сути и необходимости процессов информатизации;
• происходит базовая подготовка в области информатики на всех ступенях непрерывного образования;

     2 этап характеризуется следующими признаками:

• активное освоение и фрагментарное внедрение средств НИТ в традиционные учебные дисциплины;
• освоение педагогами новых методов и организационных форм работы с использованием компьютерной техники;
• активная разработка и начало освоения педагогами учебно-методического обеспечения;
• постановка проблемы пересмотра содержания, традиционных форм и методов учебно-воспитательной работы;

     3 этап характеризуется следующими  признаками:

• повсеместное использование средств современных ИТ в обучении;
• перестройка содержания всех ступеней непрерывного образования на основе его информатизации;
• смена методической основы обучения и освоение каждым педагогом широкого круга методов и организационных форм обучения, поддерживаемых соответствующими средствами современных информационных технологий.

     Практическая  реализация информационных технологий и переход на последующие этапы информатизации связана с отбором содержания отдельных предметов с целью создания компьютерных программ. Программное обеспечение должно отражать действующий учебный план и быть сопряженным во времени с учебным планом школы. Таким образом, одной из ведущих научно-методических проблем в данном случае становится создание методологии проектирования современных учебных (информационных) технологий применительно к школьному образованию.

1.3 Требования к знаниям и умениям учащихся по линии информационных технологий

     Учащиеся  должны знать [9]:

     • способы представления символьной информации в памяти ЭВМ (таблицы кодировки, текстовые файлы);

     • назначение текстовых редакторов (текстовых процессоров);

     • основные режимы работы текстовых редакторов (ввод, редактирование, печать, орфографический  контроль, поиск и замена, работа с файлами);

     • способы представления изображений  в памяти ЭВМ; понятия о пикселе, растре, кодировке цвета, видеопамяти;

     • какие существуют области применения компьютерной графики;

     • назначение графических редакторов;

     • назначение основных компонентов среды  графического редактора: рабочего поля, меню инструментов, графических примитивов, палитры, ножниц, ластика и пр.;

     • что такое компьютерная сеть; в  чем различие между локальными и  глобальными сетями;

     • назначение основных технических и  программных средств функционирования сетей: каналов связи, модемов, серверов, клиентов, протоколов;

     • назначение основных видов услуг  глобальных сетей: электронной почты, телеконференций, распределенных баз данных и др.;

     • что такое Internet; какие возможности предоставляет пользователю «Всемирная паутина» — WWW;

     • что такое база данных, СУБД, информационная система;

     • что такое реляционная база данных, ее элементы (записи, поля, ключи); типы и форматы полей;

     • структуру команд поиска и сортировки информации в базах данных;

     • что такое электронная таблица  и табличный процессор;

     • основные информационные единицы электронной таблицы: ячейки, строки, столбцы, блоки и способы их идентификации;

     • какие типы данных заносятся в  электронную таблицу; как табличный  процессор работает с формулами;

     • основные функции (математические, статистические), используемые при записи формул в ЭТ;

     • графические возможности табличного процессора;

     • в чем различие между растровым  и векторным способами представления изображения в компьютере;

     • что такое мультимедиа;

     • что такое численный эксперимент  и как его организовать на электронных таблицах;

     • в чем состоит задача проектирования базы данных; что такое нормализация данных;

     • Назначение основных средств Internet: веб-сервер, веб-страница, гиперссылки, программа-броузер, поисковая программа.

     Учащиеся  должны уметь [11]:

     • набирать и редактировать текст в одном из текстовых редакторов;

     • выполнять основные операции над  текстом, допускаемые этим редактором;

     • сохранять текст на диске, загружать  его с диска, выводить на печать;

     • строить несложные изображения  с помощью одного из графических редакторов;

     • сохранять рисунки на диске и  загружать с диска; выводить на печать;

     • осуществлять обмен информацией  с файл-сервером локальной сети;

     • открывать готовую БД в одной  из СУБД реляционного типа;

     • организовывать поиск информации в  БД;

     • редактировать содержимое полей БД;

     • сортировать записи в БД по ключу;

     • добавлять и удалять записи в  БД;

     • открывать готовую электронную  таблицу в одном из табличных  процессоров;

     • редактировать содержимое ячеек; осуществлять расчеты по готовой электронной  таблице;

     • выполнять основные операции манипулирования  с фрагментами ЭТ: копирование, удаление, вставка, сортировка;

     • получать диаграммы с помощью  графических средств табличного процессора;

     • создавать электронную таблицу  для несложных расчетов.

     • создавать на компьютере документы, совмещающие объекты разного типа: тексты, таблицы, рисунки и др. (на примерах школьного учебного материала);

     • работать с мультимедийными обучающими программами;

     • производить на электронных таблицах несложные расчеты учебно-исследовательского характера (на примерах школьного учебного материала);

     • проектировать реляционную базу данных для простых информационных систем (на примерах школьного учебного материала или организационной информации из деятельности школы);

     • осуществлять просмотр и поиск информации в Internet с помощью броузеров и поисковых программ (на примерах материала учебного и развивающего характера). 

2. Постановка дидактической задачи

2.1 Целеполагание учебного  занятия