«Информатиканы оқыту әдістемесі» пәнінің оқу-әдістемелік материалдары


1 Глоссарий
2 Дәрістер
3 Зертханалық сабақтар
4 Студенттердің өздік жұмысы
Информатика пәні мұғалімінің әдістемелік шеберлігі сабақтағы күнделікті әбігерлікпен, ұйымдастырушылық және техникалық мәселелерді шешумен жалпыға бірдей білім беретін, дамытатын және прагматикалық сынды пәнді оқытудың басты мақсаттарын жоғалтып алмауға бағытталуы тиіс. Бұл міндеттерді шешуге төмендегі ұсынымдар көмектесуі керек.
1. Ақпарат – курстың орталық түсінігі. Ақпарат түсінігі – бүкіл курстың негізі. Мұны мұғалім кез келген тақырыпты баяндағанда ойынан шығармауы тиіс. Әрбір бөлім – ақпарат пен ақпараттық үрдістер (ЭЕМ – ақпаратпен жұмыс істейтін әмбебап құрал, алгоритм – басқарушы ақпарат) туралы әңгіме.
2. Жүйелілік ұстанымы (принципі). Пәнді оқу барысында оқушылардың санасында өзара тығыз байланысқан білім жүйесі қалыптасады. Курстың логикасы оның құрылымында да, жеке бөлімдердің мазмұнында да байқалуы тиіс. Оқушылар әр бөлімнің қажеттілігі мен курстың жалпы құрылымында алатын оның орнын түсіну керек, жеке тақырыптар «ағаштарынан» пәннің білім жүйесінің «орманын» көру керек.
3. Курстың іргелі және прагматикалық құрамдастарын игерудегі параллельдік принципі. Курстың іргелі (жалпы білім беретін) және прагматикалық (технологиялық) құрамдас бөліктері қатар (параллельді) жүруі тиіс. Әртүрлі бөлімдерде олардың арақатынасы әртүрлі. АТ-мен байланысты бөлімдерде де міндетті түрде іргелі құрамдас бөлігі болады. Базалық курс үшін ол бірінші ретте.
4. Орындаушы принципі. ЭЕМ қосымшаларына қатысты барлық тақырыптарда: «ЭЕМ + қолданбалы БҚ (бағдарламалық қамсыздандыру) = ақпаратпен белгілі бір жұмысты орындаушы» әдістемелік тұжырымдамасы жүзеге асады. Мұнда орта, жұмыс режімі, бұйрықтар жүйесі, деректер (өңделетін ақпарат) сияқты құрамдастармен сипатталатын орындаушының архитектурасы туралы сөз етуге болады.
5. Өзін-өзі оқыту әдістемесін меңгеру принципі. Информатика мен компьютерлік технологиялар – жылдам дамып келе жатқан салалар. Сондықтан қызметі компьютермен байланысты адамға әрдайым өзбетімен білімін көтеріп отыруға тура келеді. Материалды баяндаудың әдістемелік реттілігі (әсіресе АТ арналған бөлімдерде) осы пәнде оқушыларға өзін-өзі оқытуды ұйымдастыру жүйесін беретіндей болу керек. Қосымша анықтама әдебиеттерін оқушылардың өз бетімен қолдана білуіне үйрету керек.
6. Тарихилық принципі. Оқушылар міндетті түрде информатиканың тарихымен танысу керек, онымен байланысты негізгі атауларды білуі тиіс. Тарихи арқауды білу оқушының санасында оқылатын пән туралы біртұтас көзқарас қалыптастыруға, оны қоғамның даму тарихы мәнмәтінінде қарастыруға көмектеседі. Мектептің бір де бір пәні «тұлғалар мен оқиғаларсыз» болмауы тиіс.
Базалық курсты оқыту әдістемесін қарастыра отырып, білім стандартының құрылымына көңіл бөлуіміз керек. Сондықтан жалпы білім беру стандартының құрылымына сәйкестіріп және М.П. Лапчиктің еңбегіне сүйене отырып баяндайтын боламыз.
1. Беспалько В.П. Основы теории педагогических систем. – Воронеж: ВГУ, 1977. – 304 с.
2. Бидайбеков Е.Ы., Лапчик М.П., Беркімбаев К.М., Сағымбаева А.Е. Информатиканы оқыту теориясы мен әдістемесіне кіріспе: Оқу құралы. – Алматы, 2008. – 280 бет.
3. Бочкин А.И. Методика преподавания информатики. — Минск: Вышэйшая школа, 1998.
4. Гейн А.Г., Житомирский В.Г. и др. Основы информатики и вычислительной техники. - М.: Просвещение, 1991.
5. Горячев А.В., Меньшакова А.В., Методика преподавания информатики в начальной школе (1-4 классы) на примере курса «Информатика в примерах и играх». М.: Педагогический университет «Первое сентября», 2005, 68 с.
6. Гребенюк О.С., Гребенюк Т.Б. Теория обучения: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. – М.: ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003. – 384 с.
7. Ершов А.П. Информатика: Предмет и понятие // Кибернетика. Становление информатики. – М.: Наука, 1986.
8. Ершов А.П., Звенигородский Г.А., Первин Ю.А Школьная информатика (концепции, состояние, перспективы). Препринт ВЦ СО АН СССР №152. - Новосибирск, 1979,51 с.
10. Ершов А.П., Звенигородский Г.А., Первин Ю.А. Школьная информатика (концепции, состояния, перспективы) // ИНФО, 1995, № 1, С. 3.
11. Ефимова О.В., Шафрин Ю.А. Практикум по компьютерной технологии. - М.: АБФ, 1997.
12. Завельский Ю.В. " Как подготовить современный урок" . Журнал "Завуч" № 4, 2000 г.
13. Загвязинский В.И. Теория обучения: Современная интерпре-тация. – М.: Академия, 2001. – 192 с.
14. Златопольский Д.М. Интеллектуальные игры в информатике. БХВ-Петербург, 2004 г. – 390 с.
15. Изучение основ информатики и вычислительной техники. II Часть - I. М.: Просвещение, 1985.
16. Изучение основ информатики и вычислительной техники. Часть II. - М.: Просвещение, 1986.
17. Кабинет информатики. Методическое пособие / И.В. Роберт, Ю.А. Романенко, Л.Л. Босова и др. – М.: БИНОМ. Лаборатория зна-ний, 2002. – 125 с.
18. Каймин В.А. и др. Основы информатики и вычислительной техники. - М.: Просвещение, 1989.
19. Қойбағарова Т.Қ. Turbo Pascal программалау тілі. Оқу құралы.– Павлодар, 2011. – 264 бет.
21. Қойбағарова Т.Қ. Информатика, Оқу-әдістемелік құрал. – Павлодар, 2010. – 324 бет.
22. Концепция содержания обучения информатике в 12- летней школе (проект) //ИНФО.-2000. - №2.
23. .Крысько В.Г. Психология и педагогика: Схемы и коммента-рии. – М.: Владос-Пресс, 2001. – 368 с.
24. Кузнецов А. А. О концепции содержания образовательной области "Информатика" в 12-летней школе //ИНФО. 2000. - №7.
25. Кушниренко А.Г., Лебедев Г.В., Сворень Р.А. Основы информатики и вычислительной техники. - М.: Просвещение, 1990.
26. Лапчик М.П. и др. Методика преподавания информатики: Учеб. пособие для студ. пед. вузов / М.П.Лапчик, И.Г.Семакин, Е.К.Хеннер; Под общей ред. М.П. Лапчика. – М.: Издательский центр «Академия», 2001. – 624 с.
27. Малев В.В. Общая методика преподавания информатики: Учебное пособие. - Воронеж: ВГПУ, 2005. - 271 с.
28. Малев В.В., Малева А.А., Микерова Л.Н. Современный кабинет информатики: Учебно-методическое пособие для студентов физико-математического факультета. – Воронеж: Воронежский государственный педагогический университет, 2003. – 84 с. – (Серия «Теория и методика обучения информатике»).
29. Малева А.А., Малев В.В. Практикум по методике преподавания информатики. - Воронеж: ВГПУ, 2006. - 148 с.
30. Методические и справочные материалы по внедрению развивающих педтехнологий в профессиональное образование / Под научной редакцией Н.Н. Михайловой. – М.: ИРПО, 2000.
32. Основы информатики и вычислительной техники. Програм-ма для средних учебных заведений. - М.: Просвещение, 1985.
33. Панкратова Л.П., Челак Е.Н., Контроль знаний по информатике: тесты, контрольные задания, экзаменационные вопросы, компьютерные проекты. БХВ-Петербург, 2004 г. – 448 с.
36. Платов В.Я. Деловые игры: разработка, организация, проведение. – М.: Профиздат. 1991. – 80 с.
37. Программа курса "Основы информатики и вычислительной техники" /Микропроцессорные средства и системы. 1986.-№2. -С. 86-89.
38. Программы средней общеобразовательной школы. Основы информатики и вычислительной техники. - М.: Просвещение, 1991. - 44 с.
39. Пуйман С.А. Педагогика. Основные положения курса. – Минск: ТетраСистемс, 2002. – 256 б
40. Санитарные правила. «Санитарно-эпидемиологические тре-бования к условиям работы с источниками физических факторов (компьютеры и видеотерминалы), оказывающих воздействие на чело-века» – Утверждены постановлением Правительства РК от 1 декабря 2011 года – № 1430
41. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии. – М.: Народное образование, 1998. – 256 с.
42. Семакин И.Г., Шеина Т.Ю.. Преподавание базового курса информатики в средней школе. Методическое пособие. – М.:Лаборатория Базовых Знаний, 2001. – 496 с.: ил.
43. Советский энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия, 1987.
44. Софронова Н.В. Теория и методика обучения информатике. – М.: Высшая школа, 2004. – 223 с.
46. Шафрин Ю.А. Основы компьютерной технологии. Учебное пособие для 7-11 классов по курсу "Информатика и вычислительная техника". - М.: АБФ, 1997.

Электрондық ресурстар
47. . – http://school.iatp.by/uthitel/salagam/domzadanie.htm – Всё о домашнем задании.
48. http://mf.mgpu.ru/main/Content/Vestnik/Vestnik2/11.doc Дерга-чева Л.М. Необходимость дифференцируемого подхода при подготов-ке домашнего задания по информатике // Вестник Московского городского педагогического университета. – 2004. – № 1 (2).
49. http://www.school2100.ru/arch_mag_stat/magst_12-04_18.pdf Алексеева О.В., Литвинова Е.А. Домашняя работа как одна из форм занятий с учащимися по предмету // Начальная школа плюс До и По-сле. – 2004. – № 12.
50. http://citpvl.kz/ – Павлодарский областной центр информационных технологий
51. http://www.ipkpkpavlodar.kz/ – Павлодарский областной ИПК педагогичеких кадров
52.http://infust.kz/2011/09/bayandama-taqyryby-bastauysh-synypta-informatika-panin-engizuding-qazhettiligi/ – Информатик ұстаздар
53. http://nto.immpu.sgu.ru/sites/default/files/3/ __ 12697.pdf.
54. http://45minut.kz/

Қосымша әдебиет
56. Босова Л.Л. Уроки информатики в 5-6 классах: Методическое пособие / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. – М.: БИНОМ. Лаборатория зна-ний, 2004. – 256 с.
57. Первин Ю.А. Информатика дома и в школе. Книга для учителя. – Спб.: БХВ-Петербург, 2003.

Пән: Информатика
Жұмыс түрі:  Материал
Көлемі: 90 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 400 теңге
Таңдаулыға:   
Тегін:  Антиплагиат

Қандай қате таптыңыз?

Рақмет!






ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ БІЛІМ МИНИСТРЛІГІ
СЕМЕЙ қаласының ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ
Құжат СЖМ 3 деңгейлі
ПОӘК
ПОӘК 042-Х. 1.ХХ01- 20
ПОӘК
Пәннің оқу-әдістемелік материалдары
Информатиканы оқыту әдістемесі
Редакция №

ПӘННІҢ ЭЛЕКТРОНДЫҚ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
5В011100 - Информатика мамандығы үшін
Информатиканы оқыту әдістемесі

ПӘНІНІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАРЫ

Семей
2013

Құрастырған: 28.08.2013 ж
Информатика және ақпараттық технологиялар кафедрасының
аға оқытушысы _______ Абишова А.А.
Информатика және ақпараттық технологиялар кафедрасының
отырысында талқыланды.
Хаттама № 1 05.09.2013 ж.
Информатика және ақпараттық технологиялар кафедрасының
меңгерушісі _______ Абишова А.А.
Физика-математика факультетінің Оқу-әдістемелік бюро мәжілісінде бекітілді.
Хаттама №1 11.09.2013 ж.
Физика-математика факультеті
Оқу-әдістемелік бюросының төрайымы ____________ Батырова К.А.
Университеттің Оқу-әдістемелік кеңесінде мақұлданды.
Хаттама №1 18.09.2013 ж.
ОӘК төрайымы _________ Искакова Г.К.

Мазмұны
Глоссарий
Дәрістер
Зертханалық сабақтар
Студенттердің өздік жұмысы
ДӘРІСТЕР

Дәріс №1. Ақпарат және ақпараттық процестер сызығы.
Жалпы әдістемелік нұсқаулар.

Информатика пәні мұғалімінің әдістемелік шеберлігі сабақтағы күнделікті әбігерлікпен, ұйымдастырушылық және техникалық мәселелерді шешумен жалпыға бірдей білім беретін, дамытатын және прагматикалық сынды пәнді оқытудың басты мақсаттарын жоғалтып алмауға бағытталуы тиіс. Бұл міндеттерді шешуге төмендегі ұсынымдар көмектесуі керек.
1. Ақпарат - курстың орталық түсінігі. Ақпарат түсінігі - бүкіл курстың негізі. Мұны мұғалім кез келген тақырыпты баяндағанда ойынан шығармауы тиіс. Әрбір бөлім - ақпарат пен ақпараттық үрдістер (ЭЕМ - ақпаратпен жұмыс істейтін әмбебап құрал, алгоритм - басқарушы ақпарат) туралы әңгіме.
2. Жүйелілік ұстанымы (принципі). Пәнді оқу барысында оқушылардың санасында өзара тығыз байланысқан білім жүйесі қалыптасады. Курстың логикасы оның құрылымында да, жеке бөлімдердің мазмұнында да байқалуы тиіс. Оқушылар әр бөлімнің қажеттілігі мен курстың жалпы құрылымында алатын оның орнын түсіну керек, жеке тақырыптар ағаштарынан пәннің білім жүйесінің орманын көру керек.
3. Курстың іргелі және прагматикалық құрамдастарын игерудегі параллельдік принципі. Курстың іргелі (жалпы білім беретін) және прагматикалық (технологиялық) құрамдас бөліктері қатар (параллельді) жүруі тиіс. Әртүрлі бөлімдерде олардың арақатынасы әртүрлі. АТ-мен байланысты бөлімдерде де міндетті түрде іргелі құрамдас бөлігі болады. Базалық курс үшін ол бірінші ретте.
4. Орындаушы принципі. ЭЕМ қосымшаларына қатысты барлық тақырыптарда: ЭЕМ + қолданбалы БҚ (бағдарламалық қамсыздандыру) = ақпаратпен белгілі бір жұмысты орындаушы әдістемелік тұжырымдамасы жүзеге асады. Мұнда орта, жұмыс режімі, бұйрықтар жүйесі, деректер (өңделетін ақпарат) сияқты құрамдастармен сипатталатын орындаушының архитектурасы туралы сөз етуге болады.
5. Өзін-өзі оқыту әдістемесін меңгеру принципі. Информатика мен компьютерлік технологиялар - жылдам дамып келе жатқан салалар. Сондықтан қызметі компьютермен байланысты адамға әрдайым өзбетімен білімін көтеріп отыруға тура келеді. Материалды баяндаудың әдістемелік реттілігі (әсіресе АТ арналған бөлімдерде) осы пәнде оқушыларға өзін-өзі оқытуды ұйымдастыру жүйесін беретіндей болу керек. Қосымша анықтама әдебиеттерін оқушылардың өз бетімен қолдана білуіне үйрету керек.
6. Тарихилық принципі. Оқушылар міндетті түрде информатиканың тарихымен танысу керек, онымен байланысты негізгі атауларды білуі тиіс. Тарихи арқауды білу оқушының санасында оқылатын пән туралы біртұтас көзқарас қалыптастыруға, оны қоғамның даму тарихы мәнмәтінінде қарастыруға көмектеседі. Мектептің бір де бір пәні тұлғалар мен оқиғаларсыз болмауы тиіс.
Базалық курсты оқыту әдістемесін қарастыра отырып, білім стандартының құрылымына көңіл бөлуіміз керек. Сондықтан жалпы білім беру стандартының құрылымына сәйкестіріп және М.П. Лапчиктің еңбегіне сүйене отырып баяндайтын боламыз.
Ақпарат бағыты базалық курстың бүкіл мазмұнын қамтиды, себебі ол курстың орталық ұғымы болып табылады. Базалық курстың кез келген тақырыбында ақпараттық процестерді және ақпаратты түрлі әдістермен ұсыну жөнінде айтылады.
Бұл мазмұндық бағыттың қарастыратын басты сұрақтары:
-ақпаратты анықтау;
-ақпаратты өлшеу;
-ақпаратты сақтау;
-ақпаратты тасымалдау;
-ақпаратты өңдеу.
Бұл бағыт бойынша қойылатын негізгі мақсаттар:
- ақпарат ұғымынының мәнін - адам өмірі және әрекеттерінің негізінде анықтау;
- ақпараттық үрдістер ұғымын енгізу және олардың үш түрін: сақтау, тасымалдау және өңдеу үрдістерін көрсету;
- ақпараттық үрдістерде тілдердің атқарушы рөлін ашу.
1.2. Ақпарат ұғымын анықтау мәселелері
Тақырыпты оқыту бойынша әдістемелік нұсқаулар
Қарастырылатын сұрақтар:
-ақпарат адам үшін не болып табылады;
-білімді саралау мәселесі, декларативті және процедуралық білім (ақпарат);
-ақпаратқа кибернетикалық тұрғыдан қарау;
-ақпаратты қабылдау кезінде адамның сезім мүшелерінің рөлі.
1. Ақпарат ұғымын субъективті тұрғыдан анықтау
Ақпарат - ғылымның іргелі ұғымы, сондықтан оны қандайда бір қарапайым ұғымдар арқылы жеткілікті анықтау мүмкін емес. Базалық курста ақпарат ұғымын - субьективті және кибернетикалық тұрғыдан анықтау әдісі қарастырылады.
Субъективті тұрғыдан қарау - ақпарат ұғымын адамның өмірінде және іс әрекетінде атқаратын рөліне байланысты анықтау. Әдетте ақпарат сөзін бір хабардың мағынасы, маңыздылығымен байланыстырамыз. Осы жағынан алғанда, телеграмма берушінің келетін күні бізге белгілі болса, онда оны хабарлайтын телеграмма ешқандай да ақпарат бермейді. Алайда, мағына мен маңыздылық адамға байланысты, субьективті ұғымдар.
Субъективті тұрғыдан ақпарат ұғымын ашқанда, балалардың ақпарат жөніндегі интуитивті ішкі ойларына сүйену қажет. Әңгімені негізінен балалар жауап бере алатын сұрақ қоя отырып, диалог түрінде жүргізген дұрыс.
Ақпарат - информатикадағы алғашқы, анықтамасы берілмейтін ұғым. Сондықтан оқушылардан бірден ақпараттың анықтамасын талап ету дұрыс емес. Бұл ұғымға оқушыларды сұрақ қою арқылы жеткізу керек. Мұғалім оқушылармен бірге ақпараттың мына анықтамасын алады: адам үшін ақпарат - әртүрлі ақпарат тара-туші көздерінен алатын білім. Бұдан кейін балаларға түсінікті мысалдар келтіріп, бұл анықтаманы бекіту қажет.
Ақпарат анықтамасын адамдардың білімі деп қабылдаған соң, өзінен-өзі - біздің жадымызда сақталған білімнің мағынасы деген қорытынды туындайды. Себебі адамның жады - ақпаратты сақтайтын құрал. Яғни, адамның жадында сақталған ақпаратты, ішкі, жедел ақпарат деп атауға болады. Әйтсе де, адамдар ақпаратты өз жадында сақтап қана қоймай, жазба түрінде қағазда, магниттік тасымалдауы-штарда, т.б. сақтайды. Мұндай ақпаратты сыртқы (адам тұрғысынан қарағанда) деп атауға болады.
2. Адам білімін саралау мәселелері. Сонымен, сөз адамның білімін саралау мәселесіне ауысты. Білімді саралау - өте күрделі мәселелердің бірі. Бұл мәселемен Жасанды интелект ғылымы айналысады. Оның басты мақсаты - адамның білімін саралау және модельдеу болып табылады.
Информатиканың базалық курсы шеңберінде білімді - декларативті (баламасы - мәлімдемелік) және процедуралық (баламасы - орындау тәртібі) деп бөлуімен шектелсе жеткілікті.
Декларативті білімнің сипаттамасын мынадай сөздерден бастауға болады: Мен не екенін білемен (орысш. - Я знаю, что...). Ал, процедуралық білімнің сипаттамасын мынадай сөздерден бастауға болады: Мен қалай орындауды білемін (орысш. - Я знаю, как...). Мұнда, осы сипаттама негізінде, оқушылар білімнің екі түріне де мысалдарды сенімді келтіре білуін талап ету қажет. Келешекте оқушыларды компьютердің жұмысымен және құрылғыларымен таныстыру үшін білімді осылай бөлінуін алдын ала (проподевтикалық) талдап алу өте қажет екенін мұғалім жақсы түсінуге тиіс.
Компьютерде адамға ұқсас ішкі - жедел және сыртқы - ұзақ уақытты жады болады. Компьютердегі ақпарат туралы сөз қозғалғанда оқушылар ондағы барлық ақпаратты - деректер және бағдарламалар деп екіге бөлінетінін білетін болады. Яғни, деректер - декларативті, ал бағдарламалар - процедуралық ақпаратқа жатқызылады.
Компьютермен адамның ақпараттық қызметі арасындағы ұқсастықты, дидактикалық тәсілмен салыстыру, оқушыларға ЭЕТ- ның жұмысы мен мағынасы тиімдірек жеткізіледі.
3. Ақпарат ұғымын кибернетикалық тұрғыдан анықтау
Информатика және кибернетика бір-бірімен тығыз байланысты. Кибернетиканың негізін 1940-жылдардың аяғында америка ғалымы Норберт Винер қалады. Қазіргі информатика пәнінің пайда болуында кибернетиканың рөлі орасан зор болғанымен, бүгінгі күні кибернетика информатиканың бір саласы ретінде қарастырылады.
Кибернетика күрделі машиналар, тірі ағзалар, қоғамдық жүйелермен жұмыс істеуге қолайлы. Бірақ ол олардың ішкі механизмін түсінуге ұмтылмайды. Оның қарастыратыны - жүйелер немесе олардың компоненттері арасынағы арақатынастар болып табылады. Сондықтан кибернетиканы - тірі және жансыз жүйелерде басқару процестерінің жалпы қасиеттерін зерттейтін ғылым деп анықтайды.
Күрделі жүйелерді сипаттауда кибернетикада қара жәшік моделі қолданылады. Қара жәшік және кибернетикалық жүйе терминдерін синонимдер ретінде қарастыруға болады. Қара жәшіктің басты сипаттамасы - кіретін және шығатын ақпарат.
Осындай екі қара жәшікті алып қарастыратын болсақ, олардың арасындағы арақатынас ақпаратты алмастыру арқылы жүзеге асады. Кибернетикалық жүйелер арасындағы ақпарат кейбір тізбекті сигналдар түрінде тасылады.
Ақпараттық алмасу барлық жерде, жан-жақта - адамдар, жануарлар, бірлесіп жұмыс жасайтын техникалық құрылғылар, адамдар мен техникалық құрылғылар, т.с.с. арасында жүріп жатады. Осы жағдайлардың бәрінде ақпараттың табиғаты әртүрлі : акустикалық, жарықтық, графикалық, электрлік, т.б. сигналдар тізбектерімен жіберіледі. Сонымен, кибернетикалық тұрғыдан қарастырғанда: ақпарат кейбір алфавиттің символдарынан (сигналдардан) тұратын тізбек. Ақпарат үғымын дәл осы тұрғыдан қарастыру ақпаратты компьютерде өңдеуге мүмкіндік береді. Ендеше, ақпараттық процестердің үш формаларының бәрі (сақтау, тасымалдау, өңдеу) символдармен жұмыс жасауға әкеледі екен.
4. Ақпаратты қабылдауда адамның сезім мүшелерінің рөлі
Қоршаған ортадан адамның ақпаратты түйсіну проблемасын талдағанда адам көптеген түйсік каналдарға ие екенін, солар арқылы оның миына (жады) ақпараттың түсетінін, оқушылардың назарын аудару қажет. Бұл каналдар - біздің сезім мүшелеріміз. Олар бесеу: көру, есту, дәм, иіс және сезу. Алғашқы екуінің, яғни көру және есту түйсіктерінің рөлі айқын болса, қалғандары түсіндіруді талап етеді. Біз есімізде таныс заттардың иістерін, таныс тағамның дәмдерін сақтаймыз. Сипалау арқылы кейбір заттарды танимыз. Есімізде бар нәрсе - біздің жадымызда сақталып тұрады. Яғни, ол біздің біліміміз, сондықтан - ақпарат болып табылады.
Ақпарат қандай процестерге қатысады, мұндай процестерде ол қандай өзгерістерге ұшырайды? Біздің әрқайсымыз ақпаратты жинауға, сақтауға, тасымалдауға, өңдеуге және пайдалануға болатынын естідік. Жүріп келе жатқан жолымызға қарап, біз көру мүшеміз арқылы ақпарат жинаймыз. Көздің нерв талшықтарында ақпарат өте күрделі түрлендіруден өтіп мидың көру бөліктеріне беріледі. Бұл жерде ол одан әрі өңделеді де, өңделудің нәтижесі бірден пайдаланылады: біздің бұлшық еттерімізге сигналдар (ақпарат) келіп жетеді, сондықтан біз шалшық суларды айналып, ал тастардан аттап өтеміз.
Біздің организмдегі ақпарат жинау мен өңдеу жүйесінің тағы бір жүйесі - жылу реттеу жүйесі. Біздің терімізде 300 мыңға жуық сезімтал клеткалар бар, олар дененің температурасы туралы ақпарат жинайды. Жиналған ақпарат мидың белгілі бір бөліктерінде: атап айтқанда, жылу қайтару орталықтарына (денені суытуды басқаратын) және жылу өндіру орталығына (денені жылытуды басқаратын) беріледі. Бұл орталықтарда ақпарат өңделеді де, қажетті жағдайларда, мысалы жылыту керек болса, тамырларға қан үдемелі түрде жіберіледі, ал суыту керек болса, тер шығару процесі күшейтіледі. Егер жылу шығару орталықтарына жалған ақпарат жіберілсе (мысалы, оларды электр тоғымен тітіркендіріп), онда олар денені өте қатты қыздырып, өлу температурасына дейін жеткізуі мүмкін. Адамзаттың қолымен жасалған әр алуан құрылғылар мен жүйелердің әрқайсысында қандай да бір дәрежеде ақпарат жинау мен өңдеу жүргізіледі.
1.3. Ақпаратты өлшеудің мағыналық жолы
Тақырыпты оқыту бойынша әдістемелік нұсқаулар
Қарастырылатын сұрақтар:
-адам қабылдайтын хабардың ақпараттылығы (орысш. - информативность) неменеге тәуелді;
-ақпараттың өлшем бірлігі;
-хабардағы N теңықтималды оқиғалардың ішінен біреуіндегі ақпарат саны.
1. Хабардың ақпаратылығы - ұғымын ашу
Мағыналық тұрғыдан қарағанда мына ұғымдар тізбегі байқалады: ақпарат - хабар - хабардың ақпараттылығы - ақпараттың өлшем бірлігі - хабардың ақпараттылық көлемі.
Алғашқы пайымдау ол: ақпарат - адамдардың білімі. Мына сұрақ: хабар деген не?
Хабар - ақпаратты жіберу үрдісінде, оны қабылдайтын субъектке түсетін ақпараттық ағын.
Хабар - біз еститін сөздер (радиодан хабар, мұғалімнің түсіндірмесі), біз қабылдайтын бейнелер (фильм, светафор сигналы) және біз оқитын кітәп мәтіні, т.б.
Хабардың ақпараттылығы деген ұғымды мұғалім өзі және оқушылар келтірген мысалдар арқылы талқылағаны жөн.
Ереже: адамның білімін толықтыратын, яғни оған жаңа ақпарат беретін хабарды - ақпараттылы дейік.
Бір хабар, оның ақпараттылығы жағынан, әр адам үшін әртүрлі болуы мұмкін. Егер мәліметтер ескі, яғни ол адамға белгілі немесе түсініксіз болса, онда ол үшін бұл хабар ақпараттылы болмайды. Егер қабылдаушы адамға, мәлімет түсінікті және жаңалық болып, оның білімін толықтырса, онда ол ақпараттылы және мағыналы (семантикалық) хабар болғаны.
Ақпарат және хабардың ақпараттылығы деген ұғымдарды бір мағыналы деуге болмайды.
Ақпараттың мағыналық (семантикалық) тұжырымдамасы шеңберінде, хабардың ақпараттылығы деген ұғымды енгізу, ақпаратты өлшеу тақырыбына бірінші жақындау болып табылады.
Қорытынды: Егер адам хабардан ақпарат алмаса, онда бұл адам үшін хабардағы ақпарат саны нөлге тең. Ақпараттылы хабардаға ақпарат саны нөльден үлкен болады.
2. Ақпараттың өлшем бірлігі
Мағыналық тұрғыдан қарастыру. Ақпараттың көлемін анықтау үшін, өлшем бірлігін енгізу қажет. Хабардағы ақпараттың саны сол хабарды алушы адамға берілетін білімнің көлемімен айқындалады.
Адам білімінің белгісіздігін екі есе азайтатын хабар 1 бит ақпарат әкеледі. Бит - екі тең ықтималды тәжрибенің (оқиғаның) белгісіздігін өлшейтін бірлік. Бит анықтамасын - оқушылардың қабылдауы қиын болуы мүмкін, себебі анықтамада оқушыларға түсініксіз білімнің белгісіздігі деген ұғым бар. Алдымен оның мағынасын ашу керек.
Шектелген мүмкін болатын N теңықтималды уақиғаның біреуі болатыны туралы мәлімет - тек дербес уақиға екенін, мұғалім жақсы түсінуге тиіс.
1 - мысал. Жеребеге тиынды лақтырғанда нәтижесі герб түскені туралы хабар 1 бит ақпарат әкеледі. Себебі оқиғаның мүмкін болу саны 2-ге тең (герб немесе сан) және екеуі де тең ықтималды.
Демек, нәтиже саны 2х = 2 теңдеуін шешкенде х = 1 бит деп шығады.
Қорытынды: Барлық жағдайда екі тең ықтималды оқиғаның біреуінің болғаны туралы хабарда 1 бит ақпарат болады.
2 - мысал. Лотерея барабанында 32 шар бар. Бірінші шыққан нөмір (мысалы, 15-нөмір) туралы хабарда қанша ақпарат бар?
32 шардың ішінен кез келген шарды шығару тең ықтималды болғандықтан, шыққан бір нөмір туралы ақпарат көлемі мына теңдеумен табылады: 2х = 32 Бірақ 32 = 25 демек, x = 5 бит болады. Жауабы нақты қандай нөмір шыққанына тәуелді емес екені айқын.
3. Хабардағы N тең ықтималды оқиғалардың ішінен біреуіндегі ақпарат саны
Американдық инженер Ральф Хартли1 1928 ж. ақпаратты алу үрдісін алдын ала берілген шектелген N тең ықтималды мәліметтер жиынынан бір мәліметті таңдау деп қарастырған, ал таңдалған мәліметтегі I ақпарат санын, N-нің екілік логарифмі деп анықтаған:
I = log2N Белгілі бір хабарда N тең ықтималды оқиғалардың біреуінің болғаны туралы мәлімет алынды дейік. Онда хабардағы ақпараттың саны х бит және N саны Хартли формуласымен байланыстырылады:
2х = N бұл көрсеткіштік теңдеудің математикалық шешімінің түрі: x = log2 N
3 - мысал. Сүйек ойнында алты қырлы кубик қолданылады. Кубиктің әрбір лақтыруынан ойыншы қанша бит ақпарат алады?
Кубиктің әр қырының түсуі тең ықтималды. Сондықтан кубикті бір лақтырғандағы нәтижесіндегі ақпарат саны 2Х =6 теңдеуінен табылады.
Теңдеудің шешімі: х = Iog2 6. Логарифмдер кестесінен (үтірден кейін 3-таңбалық дәлдікпен) шығатыны: х = 2,585 бит.
Егер N екінің бүтін дережелеріне 2, 4, 8, 16, 32, т.с.с. тең болса, онда бұл теңдеуді ойша шығаруға болады. Ал егер басқаша болса, онда ақпарат саны бүтін шама болмай қалады да, логармфмдер кестесін қолдануға тура келеді.
Мұнда, мұғалім екі жолмен кетуі мүмкін: біріншісі - математика сабақтарынан бұрын логарифмнің не екенін түсіндіруге мәжбүр болады; екіншісі - оқушылармен дербес уақиғалар үшін теңдеулердің шешімін қарастырады. Екінші жағдайда түсіндіру мына схемамен жүреді:
Егер N = 2 = 21 болса, онда теңдеудің түрі: 2i = 22, бұдан i = 1.
Егер N = 4 = 22 болса, онда теңдеудің түрі: 2i = 22, бұдан i = 2.
Егер N = 8 = 23 болса, онда теңдеудің түрі: 2i = 23, бұдан i = 3 және т.с.с. Жалпы түрде, егер N = 2k, мұнда k -- бүтін сан, онда теңдеудің түрі: 2i = 2k, демек i= k.
Оқушыларға екінің бүтін дәрежелерінің қатарын естеріне сақтап алғандары пайдалы, ең болмаса 210 = 1024 дейін. Келешекте олар бұл шамалармен кезігетін болады.
1.4. Ақпаратты өлшеудің алфавиттік жолы
Қарастырылатын сұрақтар:
-алфавит дегеніміз не, алфавиттің қуаттылығы;
-алфавиттегі символдың ақпараттық салмағы дегеніміз не;
-алфавиттік тұрғыдан қарағанда мәтіннің ақпараттық көлемін қалай өлшеуге болады;
-байт, килобайт, мегабайт, гигабайт деген не.
Ақпаратты өлшеудің алфавиттік жолы, жоғарыда қарасты-рылған мағыналық тұрғыдан өлшеудің баламасы болып табылады. Мұнда қандайда бір алфавиттің символдарынан құрастырылған мәтіндегі (символдық хабардың) ақпарат санын өлшеу қарастырыла-ды. Ақпараттың мұндай өлшемі мәтіннің мағынасына еш қатысы жоқ.
Ақпаратты өлшеудің алфавиттік жолы - компьютерлерде, ақпараттық техникаларда айналып жүрген ақпаратты өлшеуге қолдануға болатын жалғыз әдіс.
Бұл тақырыптың тірегі - алфавит ұғымы. Алфавит - ақпаратты ұсыну үшін қолданылатын, шектелген символдар жиыны.
Алфавиттің қуаттылығы деп, алфавиттегі символдардың толық санын айтады.
Егерде алфавиттегі барлық символдар бірдей жиілікпен (тең ықтималды) кезігеді деп жорамалдалса, онда әр (i) символдың беретін ақпарат саны Хартли теңдеуімен есептеледі:
2i = N , мұндағы N -- алфавиттің қуаттылығы; i - шамасы символдың ақпараттық салмағы.
Бұдан мынадай тұжырым шығады: К символдан тұратын бүкіл мәтіндегі ақпарат санын (I) есептеу үшін әр символдың ақпараттық салмағын (і) К-ға көбейтеді - I = К і
Бұл шаманы мәтіннің ақпараттық көлемі деп атауға болады.
Ақпаратты жіберуге жарамды алфавиттің ең аз қуаттылығы 2-ге тең. Мұндай алфавит - екілік алфавит деп аталады.
Екілік алфавиттегі символдың ақпараттық салмағы: 2i = 2 болғандықтан, i = 1 бит болады. Сонымен, екілік алфавиттің бір символы 1 бит ақпарат береді. Бұл жағдаймен оқушылар, компьютердің ішкі тілінің алфавиті - екілік кодтау тілімен танысқанда кезігеді.
Бит - ақпаратты өлшеудің негізгі бірлігі. Мына өлшем бірлік шамасы бойынша - байт.
Байт - қуаттылығы 256-ға тең алфавиттің бір символының салмағы. Себебі: 256=28 болғандықтан, 1 байт = 8 бит.
Оқушыларға компьютерде мәтінді сыртқа ұсыну үшін қуаттылығы 256 символдан тұратын алфавит қолданылатынын айта кету қажет. Ал компьютердің ішкі ұсынымында кез келген ақпарат екілік алфавитпен кодталады.
Бұдан ірірек: килобайт, мегабайт, гигабайт - бірліктерін түсіндіргенде оқушылардың назарын аударатын нәрсе кило деген сөз тіркесін 1000-ға көбейту деп үйрендік. Әйтсе де, информатикада олай емес. Килобайт байттан 1024 есе көп, себебі 210= 1024. Сол сияқты мегабайт килобайттан 1024 есе көп, тағы солай:
1Кб = 210Б = 1024 Б;
1Мб =(210)10 Б = 1024 Кб;
1Гб =((210)10)10 Б = 1024 Мб;
1Тб =(((210)10)10)10Б = 1024Гб;
Есептерді шығару мысалдары
1 - мысал. Компьютердің көмегімен терілген кітапта 150 бет бар, әр бет - 40 жолдан, әр жол - 60 символдан тұрады. Кітаптағы ақпарат көлемі қандай?
Шешімі. Компьютерлік алфавиттің қуаттылығы 256 - ға тең. Бір символ 1 байт ақпарат береді. Сонда кітаптың бір бетіндегі ақпарат 40 х 60 = 2400 байттан тұрады. Кітаптағы барлық ақпараттың көлемі (әртүрлі бірлікпен):
2400 х 150 = 360 000 байт.
3600001024 = 351,5625 Кбайт.
351,56251024 = 0,34332275 Мбайт.
2 - мысал. 2048 символдан тұратын хабардың көлемі, Мбайттың 1512 бөлігін құрады. Хабарды жазу үшін қолданылған алфавиттің өлшемі (қуаттылығы) қандай болғаны?
Шешімі. Хабардың ақпараттық көлемін мегабайттан битке аударайық. Ол үшін берілген шаманы екі рет 1024 (байтқа аударамыз) және бір рет 8-ге көбейтеміз:
I =1512* 1024* 1024*8 =16 384 бит.
Ақпараттың мұндай қөлемін 1024 символ (К) әкеледі, онда бір символға:
I = I K= 163841024 = 16 бит келеді.
Бұдан, хабарды жазу үшін қолданылған алфавиттің өлшемі (қуаттылығы) - 216 = 65536 символға тең шығады.
Дәл осындай алфавит, компьютерде символдық ақпаратты ұсыну үшін, халықаралық стандарт (Unicode кодтауы) қолданылады.
1.5. Ақпаратты сақтау процесі
Қарастырылатын сұрақтар:
-ақпаратты тасушы;
-жады формалары;
-ақпаратты сақтау орындары;
-ақпаратты сақтау орындарының негізгі қасиеттері.
Информатиканың ақпарат сияқты іргелі ұғымдарының бірі - ақпараттық процестер ұғымы. Мұнда қарастырылатын түйінді ұғымдар: жады, ақпаратты тасымалдауыштар, ақпарат көзі, ақпаратты қабылдаушы, байланыс арнасы.
Адам ақпаратпен қандай күрделі жұмыс жасамасын, бәрі де үш құраушы: беру, сақтау және өңдеу тұрлеріне әкелетіні оқушыларға жеткізлетін негізгі қағида болуы қажет. Түсіндіруді: ақпарат қандай процестерге қатысады?, мұндай процестерде ол қандай өзгерістерге ұшырайды? - сияқты сұрақтарды қою арқылы, диалог түрінде жүргізу керек.
Ақпараттық үрдіс - уақыт ағымына байланысты, ақпараттың мазмұнының немесе оны көрсететін мәліметтердің өзгеруі.
Ақпаратты сақтау процесіне қатысты қарастырылатын түйінді ұғымдар: ақпаратты тасушы (жады), ішкі жады, сыртқы жады, ақпаратты сақтау орны.
Ақпаратты тасушы - бұл тікелей ақпаратты сақтайтын физикалық орта. Адам үшін ақпаратың негізгі тасушысы - оның өз есі (миы). Оны - жедел жады деуге болады. Мұндағы жедел сөзі тез сөзінің синонимі ретінде қолданып тұр. Есінде жатталған білімді адам тез жаңғыртады. Өзіміздің есімізді біз ішкі жады деп атай аламыз, себебі ми біздің ішімізде.
Ақпаратты тасушылардың басқаша барлық формаларын (адаммен салыстырғанда) - сыртқы деп атауға болады. Бұл тасушылардың формалары уақыт ағымына қарай өзгеріп отырады: көне замандарда тас, ағаш, папирус, тері, т.б. Біздің дәуірдің II-ғасырында Қытайда қағаз ойлап табылды. Бірақ Европаға ол тек XI-ғасырда жетті. Содан бері қағаз ақпараттың негізгі сыртқы тасушысы болып келді. Ақпараттық техниканың дамуы магниттік, оптикалық, т.б. замануи ақпаратты тасушылар формаларының жасалуына әкелді.
Ақпаратты сақтау орны - ұзақ мерзімге сақтау және үнемі пайдалану үшін сыртқы тасушыларда белгілі тәртіппен ұйымдастырылған жүйе.
Мысалы: құжаттардың мұрағаты, кітапханалар, картотекалар, анықтағыштар, т.б. Белгілі бір, нақты құжат: анкета, кітап, есеп, т.б. - сақтау орнының негізгі ақпарат бірлігі болып табылады.
Сыртқы сақтау орнымен салыстырғанда адамның есте сақтауы онша сенімді емес. Сол себепті адам сыртқы тасушыларды қолданады.
Ақпаратты сақтаудың негізгі қасиеттері: сақталатын ақпараттың көлемі, сақтаудың сенімділігі, керекті ақпаратты іздеу уақыты, ақпаратты қорғау беріктігі.
Компьютердің сақтау құрылғыларында сақталған ақпаратты деректер деп атайды. Ақпарат және деректер деген ұғымдарды бөліп айту қажет. Деректерді тасымалдауыштарға бекітілген, жазылған ақпаратты көрсетуге арналған құрал деуге болады. Деректер ақпаратты алу үрдісінде алғашқы шикізат ретінде қызмет етеді.
Компьютердің сыртқы жадында ұйымдастырылып сақталған ақпаратты - деректер қоры деп атау ұсынылған. Бұл сұрақтар кейінірек қарастырылады.
1.6. Ақпаратты өңдеу процесі
Қарастырылытын сұрақтар:
-ақпараты өңдеу процестерінің жалпы схемасы;
-өңдеу мақсатының қойылуы;
-өңдеуді орындаушы;
-өңдеудің алгоритмі;
-ақпаратты өңдеудің үлгі есептері.
Ақпаратты өңдеудің кез келген жағдайында, қандайда бір ақпараттық есеп шығарылады. Яғни дәстүрлі түрде қандайда бір бастапқы ақпараттар жиыны - бастапқы деректер беріледі, одан нәтиже - қорытынды ақпарат алу қажет. Берілген деректерден нәтижеге өту өңдеу процесі болып табылады. Ал осы өңдеуді жүзеге асыратын объект немесе субъект - өңдеудің орындаушысы (атқарушы) деп аталады. Ол адам, не техникалық құрылғы, мысалы: компьютер.
Информатикада ақпаратты өңдеу дегенді ақпаратты бір түрден екіншісіне қатал формалды ережелер бойынша түрлендіру деп түсіну керек.
Мұндай түрлендірулердің мысалдары: мәтіндегі бір әріпті екіншісіне ауыстыру; биттер тізбегіндегі нөлдерді бірліктерге, ал бірліктерді нөлдерге ауыстыру; екі санды қосу, мұнда қосылғыштар беретін ақпараттан алынатын нәтиже -- қосынды.
Әдетте ақпаратты өңдеу - белгілі мақсатқа бағытталған процесс. Сол үшін орындаушыға өңдеудің әдіс - тәсілдері белгілі болу керек. Информатикада тізбектеп орындалатын іс-әрекеттерді өңдеудің алгоритмі деп атайды.
Міне, осылай ақпраратты өңдеу туралы талдауымыз ақырындап, курстың тағы бір іргелі ұғымы, алгоритмдеу тақырыбына келіп тіреледі. Бұл тақырып курстың сейкес бөлімінде қарастырылатын болады.
Оқушылар ақпаратты өңдеумен байланысты жағдайларға мысал келтіре білу керек. Ондай жағдайларды екіге бөлуге болады.
Өңдеудің 1-түрі: жаңа ақпарат алумен байланысты өңдеу. Өңдеудің осы түріне математикалық есептерді шығару жатады. Мысалы, үшбұрыштың екі қабырғасы және олардың арасындағы бұрыш берілген. Үшбұрыштың қалған параметрлерін: үшінші қабырғаны, бұрыштарды, периметрін табу қажет. Өңдеу әдістері, яғни есепті шығару алгоритмі, математикалық формулалармен анықталады. Оларды орындаушы білуге тиіс.
Өңдеудің 2-түрі: ақпараттың пішіні өзгерсе де мазмұны өзгермейтін өңдеулермен байланысты. Мысалы, бір тілден екінші тілге аудару, яғни пішіні өзгергенмен мазмұны сақталады.
Информатика үшін өңдеудің негізгі түрі кодтау болып табылады. Кодтау - бұл ақпаратты сақтауға, тасымалдауға, өңдеуге ыңғайлы - символдық пішінге түрлендіру. Ол ақпаратпен техникалық құрылғыларда жұмыс істегенде пайдаланылады (радио, компьютер).
Ақпаратты өңдеудің тағы бір түрі - деректерді құрылымдау. Деректерді алфавиттік түрде орналастыру, жіктеудің кейбір белгілері бойынша топтау, кестелік немесе графикалық түрде ұсыну - міне, осының бәрі деректерді құрылымдау мысалдары болады.
Ақпаратты өңдеудің тағы бір маңызды түрі - іздеу. Іздеудің мақсатын былай тұжырымдауға болады: қандайда бір ақпаратты сақтайтын орын (қойма) - ақпараттық массив (телефон анықтамалығы, сөздік, пойыздардың кестесі және т.б.) бар дейік. Оның ішінен белгілі бір шартты қанағатандыратын ақпаратты (мекеме телефонын, сөзді ағылшын тіліне аудару, пойыздың кету уақытын) іздеп табу қажет. Іздеу алгоритмі ақпаратты ұйымдастыру тәсіліне тәуелді. Егер ақпарат құрылымданған болса, онда іздеу тез орындалады, қолайлы алгоритм құруға болады.
1.7. Ақпаратты тасымалдау процесі
Қарастырылатын сұрақтар:
-ақпарат көзі және ақпаратты қабылдаушы;
-ақпараттық арналар;
-адамның ақпаратты қабылдау процесіндегі сезім мүшелерінің рөлі;
-байланыстың техникалық жүйелерінің құрылымы;
-кодтау және декодтау дегеніміз не;
-шу ұғымы; шудан қорғау тәсілдері;
-ақпаратты беру жылдамдығы және арнаның өткізгіштік қабілеті.
Ақпаратты беру процесін сипаттаудың негізгі ұғымдары - ақпарат көзі, ақпаратты қабылдаушы, ақпараттық арна. Мұндай процесте ақпарат қандайда бір сигнал, символ, белгі тізбектері түрінде беріледі. Мысалы, адамдар өзара тікелей сөйлескенде дыбыстық сигналдар тізбегі - сөйлеу беріледі, адам мәтінді оқығанда, графикалық символдар - әріптерді қабылдайды. Берілетін тізбекті хабарлама деп атайды. Хабарлама ақпарат көзінен қабылдаушыға қандай да бір материалдық орта арқылы беріледі (дыбыс - атмосферадағы акустикалық толқындар, бейне - жарықтың электромагниттік толқындары). Егер ақпаратты беру барысында техникалық құрылғылар қолданылса, онда оларды ақпаратты беру арналары (ақпараттық арналар) деп атайды. Бұларға: телефон, радио, теледидар жатады.
Адамның сезім мүшелері биологиялық ақпараттық арналар рөлін атқарады деп айтуға болады. Олардың көмегімен адамға жасалған ақпараттық әсер жадыға жетеді.
Бұл тақырып бойынша оқушылар, ақпаратты беру процесіне нақты мысалдар келтіруімен қатар, осы мысалдар үшін ақпараттың көзін, қабылдауышын, қолданылатын ақпараттық арналарды анықтай білуі керек.
Информатика терендетіліп оқытылатын жағдайда, оқушыларды байланыстың техникалық теориясының негізгі ұғымдарымен таныстырған дұрыс. Ақпарат теориясының негізін қалаушылардың бірі, американ ғалымы Клод Шеннон, байланыстың техникалық арналары арқылы 1.4-суретте бейнеленген ақпаратты беру процесінің схемасын ұсынған.
Қазіргі цифрлық байланыс жүйелерінде ақпаратты жоғалтпаудың мына тәсілі жиі қолданылады. Барлық жолдама кішігірім бөлік - блоктарға бөлінеді. Әрбір блок үшін бақылау қосындысы (екілік цифрлардың қосындысы) есептеледі де осы блокпен бірге жіберіледі. Қабылданған жерде блоктың бақылау қосындысы қайтадан есептеледі, егер ол алғашқы қосындымен бірдей болмаса, онда блок қайта жіберіледі. Осылай, алғашқы және соңғы қосындылар бірдей болғанға дейін қайталана береді.
Ақпаратты жіберу жылдамдығы тақырыбын қарастырғанда ұқсастық (аналогия) тәсілімен талқылауға болады. Ұқсастық - су жүргізетін құбырлар бойымен суды айдау процесі. Мұнда суды жіберу арнасы құбырлар болып табылады. Бұл процестің қарқындылығы (жылдамдығы) судың шығынымен, яғни бір уақыт бірлігінде (cекл немесе секкуб.м.) айдалатын судың литр немесе кубометр санымен сипатталады.
Ақпаратты жіберу процесінде, техникалық арналар желісі - ақпараттық арналар болады. Ал, егер ақпаратты адам тікелей қабылдаса, онда оның сезім мүшелері - адамның ішкі ақпараттық арналары. Су жүргізетін құбырлармен ұқсастық бойынша, арналармен жіберілетін ақпаратық ағын деп айтуға болады. Бір уақыт бірлігінде жіберілетін хабардың ақпараттық көлемі - ақпаратты беру жылдамдығы. Сондықтан ақпараттық ағынның жылдамдығының өлшем бірлігі: секбит, секбайт және т.б.
Ақпарат және ақпараттық процестер бағытыы бойынша оқушылардың біліміне қойылатын талаптар
Оқушылар білуге міндетті:
-ақпарат ұғымын кибернетикалық (алфавиттік) және мазмұндық тұрғыдан анықтау;
-және кибернетикалық жолдарға сәйкес ақпараттың анықтамасы;
-ақпараттық процестер дегеніміз не;
-ақпаратты тасымалдауыштарының кандай формалары бар;
-бит - ақпараттың өлшем бірлігі қалай анықталады;
-байт, килобайт, мегабайт, гигабайт дегеніміз не;
-ақпаратты жіберу жылдамдығының өлшем бірлігі;
-қандай да бір оқиға туралы хабардағы ақпараттың саны және оның болу ықтималдығы (тең ықтималды жуықтауда және жалпы жағдайда) арасындағы байланыс;
-байланыстың техникалық арналары арқылы ақпаратты беру процесінің К. Шеннонның схемасы;
Оқушылар істей білу керек:
-техника, тірі табиғат және адам іс-әрекеті аясынан ақпарат және ақпараттық процестер мысалын келтіру;
-ақпаратты тасымалдаудың нақты процесінде арнаны, ақпарат көзін, қабылдауышты анықтау;
-ақпаратты және ақпаратты емес хабарлардың мысалдарын келтіру;
-1 бит ақпарат әкелетін хабарлардың мысалын келтіру;
-мәтіннің ақпараттық көлемін байтпен өлшеу (компьютер алфавитін қолданғанда);
-ақпараттың санын түрлі өлшем бірліктермен санау (бит, байт, Кбайт, Мбайт, Гбайт, т.б.);
-ақпараттың тасымалдау жылдамдығын көлем және тасымалдау уақыты бойынша есептеу, сондай-ақ кері шығару;
-оқиға туралы хабардағы ақпараттың санын белгілі ықтималдылықпен есептеу (теңықтималды жуықтауда және жалпы жағдайда).

Дәріс №2. Ақпаратты ұсыну сызығы. Информатикадағы тіл ұғымының орны
және рөлі

Қарастырылатын сұрақтар:
-адам қабылдайтын, символдық және бейнелі ақпарат;
-тіл - символдық ақпаратты ұсынудың тәсілі ретінде;
-формалды және табиғи тілдер;
-формалды тіл және пәндік сала.
Ақпаратты ұсыну тақырыбы информатиканың бүкіл курсын қамтиды. Бұл тақырыптың іргелі ұғымы ол - тіл. Тіл туралы түсінікті, жоғарыда1 айтылғандай, адамның ақпаратты түйсік каналдары арқылы қабылдауына сүйене баяндаған дұрыс, сондай-ақ компьютерде қолданылатын ақпаратты ұсыну тілдерін қарастыру қажет.
Адамның ақпараттық қызметіне қатысты ақпарат символдық және бейнелік болып екі түрге бөлінеді деп болжам жасайық. Символдық ақпаратқа адамның сөз немесе жазбаша (белгі) түрінде қабылдайтын ақпарат жатады. Бұған қатысы жоқ, басқаның бәрін бейнелік ақпарат деп атайық. Бұған адамның ақпаратты, дәм, иіс, дене түйсігі арқылы сезініп, қабылдауы жатады. Бейнелік ақпаратты адам көру және есту арқылы қабылдайды. Мысалы, табиғат көріністері, құстардың сайрауы, желдің зуылы. Бейнелеу өнері, көркемөнер, бейнелік ақпаратпен байланысты.
Бейнелік ақпарат - сыртқы дүниенің (бейне көзі) адамның түйсік мүшелеріне әсерін тигізу арқылы туған түйсіну сезімнің, оның есінде (жадында) сақталуы.
Одан әрі біз тек символдық ақпарат туралы мәселені қарастырамыз. Тіл ұғымы ақпараттың тек осы түріне ғана жарамды, сондықтан ол мына анықтамамен енгізілген: тіл - ақпаратты символдық жүйеде ұсынудың айқындалған жүйесі.
А.П. Ершовтың информатика бойынша құрастырған энциклопедиялық сөздігінде мынадай анықтама берілген: Тіл - осы символдардан мағыналы хабарларды құру әдістерін анықтайтын, символдар жиыны мен ережелер жинағы. (орысш. - Язык -- мно-жество символов и совокупность правил, определяющих способы со-ставления из этих символов осмысленных сообщений). Мағыналы хабарлар дегенді ақпарат деп түсінсек, онда бұл анықтама мәні бойынша біріншіге ұқсайды.
Тілдердің жіктелуі 1-схемада ұсынылған (1-қосымша). Тілдер табиғи және формалды деп екі топқа бөлінеді. Табиғи тілдер - тарихи қалыптасқан ұлттық тілдер. Қазіргі табиғи тілдердің көпшілігіне тән қасиет: олардың ауызша және жазбаша болуы. Табиғи тілдерді талдау, филология ғылымының, атап айтқанда лингвистика пәні саласында қарастырылады. Информатикада табиғи тілдердің таладауымен, жасанды интелект аясында жұмыс жасайтын мамандар шұғылданады. ЭЕМ-ң бесінші буынын жасау жобасының мақсаттарының бірі - компьютерді табиғи тілге үйрету болып табылады.
Формалды тілдер - кәсіпті қолдану үшін жасалған, жасанды тілдер. Әдетте, олар халықаралық қолданысты және пішімі жазбаша болады. Формалды тілдің мысалдары: музыка тілі (ноталық сауат), математика тілі (цифрлар және математикалық белгілер), химиялық формулалар тілі, т. б.
Тілдің қайсысы болсын мына ұғымдармен байланысты: алфавит - тәртібі анықталған символдардың шектелген жиыны; синтаксис - сол тілдің символдарынан әртүрлі тілдік конструкцияларды қалыптастырып жазу ережелері; семантика - тілдік конструкцияларының мазмұндық мәнін анықтау және қолдану; прагматика -- осы тілде жазылған мәтінді қолданудың тәжрибелік салдары.
Формалды тілдер үшін тән қасиет, олардың пән саласы шектеулі (математика, химия, музыка және т.б.). Формалды тілдердің қызметі - осы пән саласының ұғымдары мен қатынас жүйесін дәлме-дәл (адекватты) сипаттау. Сондықтан жоғарыда аталған тілдің компоненттері (алфавит, синтаксис және басқа) тілдік саланың ерекшелігіне бағытталған.
Табиғи және формалды тілдердің арасында аралық жағдайда қалыптасқан тілдердің мысалдары белгілі. Әр ұлтың адамдары қатынасу үшін жасанды эсперанто тілі жасалған. Ал, ежелгі Рим империясының тұрғындары сөйлеген латын тілі, біздің кезімізде сөйлеу қызметін жойып, формалды медицина және фармокология тіліне айналды.
Тіл туралы әңгіме, информатиканың базалық курсының жалпы білім беру мазмұны үшін өте мағызды. Оқушыларға таныс тіл термині олардың санасында жаңаша мағына береді. Бұл терминнің айналасында бүтіндей бір ғылыми ұғымдар жүйесі құрылады. Сондықтан тіл ұғымы информатика курсының жүйе құрылымдық ұғымдарының маңыздысының бірі болып табылады.
Информатика курсындағы формалды тілдер
Қарастырылатын сұрақтар:
-ішкі және сыртқы тілдер;
-деректерді ұсыну тілдері;
-деректермен әрекеттерді ұсыну тілдері.
Бұл бөлімде ЭЕМ-де жұмыс істегенде және компьютерлік ақпараттық технологияларда қолданылатын тілдер туралы сөз қозғалады.
Компьютердің ішінде айналып жүретін ақпаратты екіге бөлуге болады: өнделетін ақпарат (деректер) және компьютердің жұмысын басқарушы ақпарат (бұйрықтар, бағдарламалар, операторлар).
Компьютермен сақтау, тасымалдау және өндеу үшін жарамды түрде ұсынылған ақпаратты деректер деп атайды. Мысалы: математикалық есепті шешуге енгізілетін сандар; мәтінді өңдеудегі символдар тізбегі; өңдеуге арналған сканермен компьютерге енгізілген бейне, т.с.с.
Деректерді компьютерде ұсыну тәсілі - деректерді ұсыну тілдері дейді. Әртүрлі типті деректер үшін сыртқы және ішкі ұсынылу болады.
Деректерді сыртқа ұсыну - шығару құрылғыларына (баспаға, экранға) берілетін деректердің түрін анықтайды.
Деректердің сыртқа ұсыну тілдері - деректерді адамға үйреншікті пішімде: сандар ондық санау жүйесінде, мәтін табиғи тіл алфавитінде, дәстүрлі математикалық символдар және т.б. ұсынады. Құрылымды деректерді ұсынуға ыңғайлы кестелік пішім (деректердің реляциялық қорлары) қолданылады. Бірақ бұл жағайда тілдің белгілі синтаксисі және семантикасы болады, символдардың мүмкін болу шектеулі жиыны қолданылады.
Деректердің ішкі ұсынылуы - компьютер ішіндегі ақпаратты тасымалдауыштарда, яғни жадыда және ақпаратты жіберу желілерінде ұсынылу пішімі. Компьютер ақпаратпен амалдарды тікелей ішкі ұсынылымда жасайды, ал сыртқы ұсыну адаммен байланыс үшін қолданылады.
Ескерту: жалпылап айтқанда, деректердің компьютердегі ішкі ұсынымы - екілік кодтау тілі. Әртүрлі типті деректердің бәріне жалпы тіл: 0 және 1 алфавиті. Әйтсе де, әртүрлі типті (сан, символ) деректер үшін олардың ішкі ұсыну тілінің сиинтаксисі мен семантикалық ережелері өзгеше болады. Мысалы, 0100000100101011 екілік коды: бүтін санын ұсыну тілінде - ондық жүйдегі 16683 санын, ал символдық ұсыну тілінде - А+ сиволдарын береді. ЭЕМ процессорының командалық тілі - деректермен жасалған әрекеттерді ұсынудың ішкі (компьютердің жұмысын басқару) тіліне жатады.
Деректермен әрекеттерді ұсынудың сыртқы тілдеріне - жоғары деңгейлі бағдарламалау тілдері, қолданбалы бағдарламалар пакетінің енгізу тілдері, операциялық жүйелердің командалық тілдері, деректер қорын басқару жүйесінде (ДҚБЖ) жұмыс жасау тілдері және т.б.
Кез келген жоғары деңгейлі бағдарламалау тілінде деректерді ұсыну құралымен қатар (деректер бөлімі), деректермен әрекеттерді ұсыну құралдарының (операторлар бөлімі) болатынын ескеру қажет. Бұл басқа да жоғарыда аталған компьютерлік типті тілдердің бәріне қатысты.

Дәріс №3. Сандарды ұсыну тілдері: санау жүйелері. Компьютер сызығы

Тақырыпты қарастырудың әдістемелік ұсыныстары
Қарастырырылатын сұрақтар:
-позициялық және позициялық емес санау жүйелері;
-позициялық санау жүйелердің негізгі ұғымдары: жүйе негізі, алфавит;
-позициялық санау жүйелерде сандарды ұсынудың жайылма формасы;
-сандарды бір жүйеден екінші жүйеге аудару;
-екілік арифметиканың ерекшеліктері;
-екілік және он алтылық жүйенің арасындағы байланыс.
Оқушылар сандардың римдік және араб цифрларымен жазылуымен, әрине, таныс. Әйтсе де, мұғалім осы таныс жазуларды басқа қырынан көрсете білуі қажет.
Әдістемелік жағынан сандарды жазудың позициялық және позициялық емес принциптерінің арасындағы айырмашылықты оқушылардың өз бетімен анықтауы тиімді болады. Оны нақты мысал арқылы көрсетуге болады.
Тақтаға екі сан жазыңыз: ХХХ, 333. Біріншісі - римше отыз, екіншісі - араб цифрымен жазылған үш жүз отыз үш. Сұрақ қойыңыз: Көп таңбалы сандарды римдік және араб цифрларымен жазу принципінің айырмасы неде?. Күткен жауапты бірден естімеуіңіз де мүмкін. Онда римдік санның жеке цифрларын нұсқай отырып сұраңыз: Мына цифр нені (қандай санды) белгілейді?. Алатын жауаптар: Он! - Ал мына сан? - Он! - Ал мынау? - Он! - Сонда осы ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
ИНФОРМАТИКАНЫ ОҚЫТУДЫҢ ӘДІСТЕМЕСІ ПӘНІНІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
Географияны оқыту әдістемесі пәнінің оқу әдістемелік кешені
Информатиканы дербес оқыту әдістемесі
Информатиканы оқыту әдістемесі (ИОӘ)
Информатиканы оқыту әдістемесі
«Биологияны оқыту әдістемесі» пәннің оқу-әдістемелік кешені
Еңбек пәнін оқыту әдістемесі (оқу-әдістемелік құрал)
БАСТАУЫШ СЫНЫПТАРДА ИНФОРМАТИКАНЫ ОҚЫТУ ӘДІСТЕМЕСІ
Психологияны оқыту әдістемесі. Оқу-әдістемелік құрал
Төменгі сыныпта информатиканы оқыту әдістемесі
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь