Інформаційний процес: приклади. Інформація та інформаційні процеси (інформатика)

Вся історія розвитку людської діяльності нерозривно пов`язана з розвитком засобів накопичення, передачі та обробки інформації. Дуже важливим для життя кожної людини і суспільства в цілому є збереження даних. Ще давнину люди зіткнулися з необхідністю збереження відомостей.

Терміни та визначення

Інформація - це відомості про об`єкти навколишнього світу, які сприймаються людиною, твариною, рослинним світом або спеціальним пристроєм.

Носій - це фізичне середу, на якій або всередині якої можна зафіксувати відомості.

Сховище даних - це записана на зовнішніх носіях інформація, яка призначена для тривалого зберігання і постійного використання. Основні характеристики: обсяг, надійність, час доступу (час пошуку необхідних повідомлень), наявність захисту інформації. У сучасних умовах для збереження матеріалів використовують різні технічні засоби.

Інформатика - це наука про даних і процесах в природі і суспільстві, методи і засоби одержання, зберігання, обробки, передачі, використання та управління процесами.

Інформаційні технології - це сукупність засобів і методів збору, обробки, зберігання, передачі та захисту відомостей.

Інформаційний процес: приклади в системах

Розглянемо таку знайому всім штучну систему, як бібліотека. У ній здійснюється щонайменше чотири основних інформаційних процесу:

• зберігання - книги та інші друковані матеріали розташовані в приміщенні бібліотеки;
• пошук - коли читач замовляє книгу, бібліотекар повинен відшукати її;
• передача - представлені в книзі відомості, передані читачеві;
• обробка - коли в бібліотеку надходить нова література, дані про яку заносять в каталог- читаючи, читач обробляє дані, тим самим і відбувається інформаційний процес.

Приклади таких же процесів ми можемо спостерігати і в технічній системі, скажімо, у системі мобільного зв`язку. Одним з найважливіших є процес використання даних, завдяки якому задовольняються інформаційні потреби систем та їх елементів.

Інформаційна система - це елементи (обладнання, програмне забезпечення, дані) які, взаємодіючи між собою, надають користувачам потрібну інформацію як той чи інший інформаційний процес. Приклади використання сьогоднішніх інформаційних систем можна зустріти всюди: на підприємствах, в банках і установах. Вони допомагають здійснювати облік, надають відомості працівникам і забезпечують роботу промислового обладнання (автоматичних ліній, верстатів і т. Д.).

Навчання основам інформаційних технологій

Для прикладу буде розглянута навчальна тема "Інформація та інформаційні процеси" (останні формулюються у вигляді вимог до знань і вмінь учнів).

Учні повинні знати поняття інформаційних технологій- назви і призначення основних систем програмного забезпечення.

Також учні повинні вміти зафіксувати предметну область і її об`єкти, вибрати і підібрати (або розробити) методи для вирішення даного завдання в конкретній предметній області.

На всіх етапах розвитку суспільства подібні технології використовувалися для забезпечення обміну даними між людьми, відображали відповідний рівень і можливості використання систем реєстрації, зберігання, обробки і передачі даних, тим самим розвивався інформаційний процес.

Приклади в інформатиці завдань з освоєння шкільного курсу:

• ознайомити учнів з поняттям інформаційних технологій;
• сформувати поняття про технологію як про сукупність методів, засобів і прийомів, що використовуються для вирішення завдань у конкретній предметній області;
• оволодіти основними навичками роботи з персональним комп`ютером;
• показати роль і місце інформаційних технологій в сучасному суспільстві.

Методика навчання інформаційним технологіям

Основні знання з вивчення інформаційних технологій - це комп`ютерна інформація, інформаційні процеси. 8 клас середньої школи - це початковий рівень отримання цих умінь. Відзначимо основні пункти за методикою отримання таких знань.

1. Використовувати класифікацію інформаційних технологій з метою вибору для вивчення програмних засобів і технологій вирішення завдань по конкретних предметних областях.
2. Розробити систему вправ для вирішення завдань з різних предметних областей.
3. Необхідно виділити основні дидактичні одиниці для навчання нових технологій.
4. Використовувати інформаційні технології та процеси для вивчення програмних засобів єдиного інтерфейсу. Інструментальні засоби, які не засновані на графічному інтерфейсі користувача (GUI від англійського Graphic User Interface), мають командну структуру, в основі якої лежить ієрархічне меню.
5. Доцільно відразу знайомити учнів з термінами: що таке інформація та інформаційні процеси, інформатика, ознайомити їх з професійними інструментальними засобами для того, щоб забезпечити практичну значимість знань.
6. При навчанні інформаційно-комунікаційних технологій бажано використовувати інформаційні моделі.
7. Основним методом навчання повинен бути метод доцільно відібраних завдань і метод демонстрації прикладів на основі широкого використання інтерактивних технологій.

Інформаційна модель

Інформаційна модель - це опис об`єкта або процесу, в якому вказані їх деякі типові властивості і характеристики, важливі для вирішення конкретного завдання. Математичне моделювання сьогодні є істотним чинником в різних сферах людської діяльності: в плануванні, прогнозуванні, управлінні, при проектуванні механізмів і систем. Вивчення реальних явищ за допомогою таких моделей, як правило, вимагає застосування обчислювальних методів. При цьому широко використовуються: теорія ймовірностей і математичної статистики, інформатика, обчислювальний і математичний інформаційний процес. Приклади моделювання, метою якого є отримання чисельних значень параметрів процесу або явища, дуже численні: аналітичні, обчислювальні, імітаційні.

Методика ознайомлення учнів з поняттям моделі

Змістовна лінія моделювання поряд з лінією інформаційних процесів відноситься до основ курсу інформатики. Разом з тим не слід вважати, що ця тема носить лише теоретичний характер і відділена від усіх інших тим. Програмування інформаційних технологій - СУБД, табличні редактори та інші - слід розглядати як методи для обробки інформаційних моделей. Доцільно зазначити, що формування в учнів правильного розуміння змісту рішення завдань - одна з важливих цілей вивчення курсу інформатики, яка досягається поступово. Поняття моделі безпосередньо пов`язане з поняттям об`єкта. Але в реальності не існує точного визначення. Вводячи це поняття, можна просто зазначити, що в житті людини оточують різні прояви живої та неживої природи, які можна називати об`єктами людської уваги.

Ідеї та методи структурного програмування

Використання методів структурного програмування формує навички чіткого дотримання дисципліни праці при конструюванні алгоритмів, що в значній мірі сприяє розвитку логічного мислення учнів вже на ранніх етапах вивчення основ алгоритмізації. Важливо показати учням, що вказівка про виконання та отриманні рішення деякої задачі можна розглядати як окреме доручення, яке представляє шукані результати і буде надано як певне значення, яке залежить від вхідних даних. Оскільки не кожне вправу учням може бути виконано, то виникає необхідність подати його у вигляді деякого кінцевого впорядкованого набору вказівок про виконання простих дій, що також призведе до шуканим результатами. Важливо, щоб учні, аналізуючи спеціально підібрані приклади, прийшли до висновку, що ступінь деталізації поставлених завдань залежить від набору операцій, які може виконати виконавець алгоритму.

Навчальний алгоритмічний мову

До важливих питань методики навчання основам алгоритмізації відноситься вибір методу програмування для вивчення в середніх навчальних закладах. Навчання в школі має вестися на основі спеціально створеного мови. При цьому не тільки засвоюється словник і набір граматичних правил, але також відкриваються шляхи до нового стилю мислення. Питання підбору мови програмування, розглядався в роботах багатьох вчених, де пропонувалися різні шляхи того, яким методом здійснювати навчальний інформаційний процес. Приклади в інформатиці методів по вивченню цього предмета наступні:

1. При вирішенні наукових і виробничих завдань.
2. На машиноорієнтованої мовами.
3. Освоєння конкретних мов програмування і схем.
4. Навчання на основі спеціально розробленого навчального алгоритму.

Практика показала, що жоден з перших 3 шляхів не виправдовує себе в умовах вивчення загальноосвітнього предмета інформатики, так як вони не вирішують завдання формування основ інформаційної культури учнів. Тому для вирішення пізнавальних завдань навчального курсу необхідно поєднати основні ідеї кожного із запропонованих шляхів.

Засоби для обробки інформації

Процес інформаційного забезпечення засобами для аналізу інформаційних об`єктів є використання прикладних програм, які створені спеціально для такої обробки. Можна запропонувати учням наступну схему навчання:

1. Демонстрація за допомогою конкретних прикладів характеристик можливостей використання середовища.
2. Аналіз об`єктів, типів повідомлень, способи їх подання, способи отримання результатів обробки повідомлень.
3. Ознайомлення з основними складовими інтерфейсу середовища.
4. Правила роботи з вбудованою довідковою системою.
5. Знайомство з основними функціями та режимами роботи середовища.
6. Вивчення конкретної програми (за окремою схемою).
7. Теоретичне узагальнення основних режимів роботи і функцій середовища.
8. Теоретичне узагальнення на рівні основних вказівок.
9. Виконання аналогічних завдань в іншому середовищі подібного призначення.

Система візуального програмування

При кожній події форми й елементи керування можуть деяким чином "реагувати" відповідно до написаного кодом, який створюється користувачем для кожного об`єкта окремо. У такому процесі необхідно детально описувати кожен крок. Одним з недоліків цього стилю є те, що той, хто складає проект, повинен все записати сам. У програмуванні, орієнтованому на реакцію на події, замість детального опису кожного кроку автор повинен вказати, як слід реагувати на різні події (або дії користувача), до яких, наприклад, можна віднести вибір вказівки, клацання кнопкою мишки, переміщення мишки та ін. На одна подія можна передбачити деяку реакцію, інше - просто проігнорувати. При цьому створюється не одна велика програма, а декілька, які складаються з набору взаємозалежних процедур, керованих користувачем.

Методика вивчення середовища візуального програмування

Однією з причин низької успішності більшості учнів є повільна адаптація до інформаційної навантаженні. Великий обсяг матеріалу з різних навчальних предметів призводить до того, що значна кількість учнів не може його засвоїти. Поліпшення ситуації можливо зокрема за рахунок вибору підходів до навчання. Один з таких підходів грунтується на побудові в мисленні дітей "моделі" предмета кожної науки. Це передбачає виконання таких розумових дій, як пошук закономірностей, знаходження аналогій, пошук ієрархічної залежності між об`єктами, порівняння і т. Д. Одним із засобів формування інтелектуальних умінь і різних типів мислення учнів можна вважати вивчення об`єктно-орієнтованого програмування. Такий підхід передбачає нове розуміння процесів обчислень, а також структурування даних в пам`яті комп`ютера. У орієнтованому підході введено поняття об`єкта, що містить в собі "знання" про сутність реального світу. Предмет або сукупність предметів має важливе функціональне значення в даній області. Створюючи такий об`єкт у системі, учень повинен виділити в ньому істотні для використання проблеми, знати і вміти використовувати будь-які інформаційні процеси. Тест або іспит при цьому повинен проводитися на здатність формування або застосування на практиці вміння порівнювати, виділяти головне, узагальнювати.