Інформатика як наука та навчальний предмет у початковiй школi

Глобальність завдань інформатизації, залучення до сучасних інформаційних технологій значної частини суспільства передбачають початок їх вирішення вже на рівні початкової ланки освіти

Початковий курс навчання інформатиці найбільш відповідальний етап у загальноосвітній підготовці школярів. Його цілі далеко виходять за стандартні рамки формування елементів інформаційної культури.
РОЗДІЛ 2. ЗАВДАННЯ І ЗМІСТ ПРОПЕДЕВТИЧНОГО КУРСУ ІНФОРМАТИКИ.

2.1.  Цілі пропедевтичного курсу інформатики.

Перед пропедевтичним курсом інформатики, як і перед будь-яким навчальним предметом, ставиться навчальна, розвиваюча і виховна мета.

Навчальна мета полягає у формуванні початків інформаційної культури.

Поняття інформаційної культури є складним і багатокомпонентним, У сучасній психолого-педагогічні й літературі його зміст розглядається як опис загальних вимог (ознак) до людини, яка володіє інформаційною культурою, системи понять, навичок і вмінь (способів діяльності), засвоєних нею, загально пізнавальних умінь. Ми виділили три основні компонента поняття інформаційна культура учнів:

1.Оволодіння системою інформаційних уявлень:

                    прийомами організації і  представлення інформації;

                    навичками планування діяльності, зокрема навчальної;

                    вмінням працювати з різними джерелами інформації;

                    вмінням структурувати інформацію, бачити ключові слова в тексті;

                    знанням етичних і правових норм, зв'язаних з використанням і одержанням інформації.

2. Оволодіння комп'ютерною грамотністю:

                    вмінням використання пристроїв комп’ютера: миші, клавіатури, дисків;

                    навичками використання системних, навчальних і прикладних програм;

                    знанням сфер застосування комп’ютерів.

3.                  Оволодіння загально пізнавальними способами діяльності (особливий стиль мислення, який характеризується певною логіко-математичною підготовкою учнів):

                    володіння елементами формальної логіки (використання заперечення “не”, сполучників “і”, “або”, словосполучення “якщо...то”, понять “всі”, “кожен”, “деякі”, “окремі” при логічних міркуваннях);

                    алгоритмічний підхід до розв’язання задач (уміння планування послідовності дій для досягнення мети, а також описувати послідовності дій у знайомих ситуаціях);

                    системний підхід (розгляд складних об'єктів і явищ у виді набору більш простих складових частин, кожна з яких виконує свою роль для функціонування об'єкта в цілому);

                    об’єктно - орієнтований підхід (вибір за основу об'єктів, а не дій, уміння поєднувати окремі предмети в групу з загальною назвою, виділяти загальні ознаки предметів цієї групи і дії, виконувані над цими предметами; уміння описувати предмет за принципом “з чого складається і що робить”);

                    евристичні прийомами розв’язування логічних задач (пошук закономірностей, міркування за аналогією, по індукції, правдоподібні здогади, розвиток творчої уяви й ін.);

Розвиваюча мета:

Вивчення курсу має забезпечити  розвиток найбільш значимих властивостей мислення (самостійності, гнучкості, здатності до узагальнення), стійкості уваги молодших школярів, формування нових якостей мислення учнів, зокрема: системного; логічного; об’єктно-орієнтованого; алгоритмічного; операційного.

Фундаментальність умінь і навичок інформатики полягає в тому, що вони мають загальнонавчальний (інваріантний) характер, тобто належать до загальнопізнавальних. Враховуючи те, що критеріями сформованості пізнавальних дій є знання суті даного способу і вміння ним самостійно користуватися, формування їх здійснюється з опорою на операційний склад дій.

Семантичні вміння ґрунтуються на дії семантизації мовних одиниць (співвіднесення учнями знака та його значення) і складаються з таких умінь: розпізнання об'єктів за їх термінами та символами; виділення суттєвих ознак понять; підведення об'єкта під поняття; заперечення понять; виявлення взаємозв'язків між поняттями; мислене оперування термінами й символами.

Синтаксичні вміння характеризуються такими діями: читання і запис символічних виразів; побудова і перетворення виразів відповідно до встановлених правил.

Уміння моделювати виявляється у виділенні основних змістових частин задачі, виявленні зв'язків між ними, побудові шуканої моделі.

Алгоритмічна культура молодших школярів виявляється в усвідомленні деяких властивостей алгоритмів та принципів їх виконання, а також уміння виконувати, змінювати, конструювати алгоритми різної структури, знаходити помилки в них.

Вміння планувати (за О.Я. Савченко) має такий операційний склад: визначити мету роботи; усвідомити, що треба для її виконання; з чого краще почати; що зробити потім; як завершити; які і скільки дій необхідно для досягнення мети; чи можна передбачити результат роботи.

Вміння системно мислити складається з операцій розбиття складних об'єктів на більш прості; визначення функцій кожного простого об'єкта та головних їх зв'язків, а також системних властивостей.

Вміння структурувати полягає у виділенні множини об'єктів; визначенні зв'язків між ними; представленні об'єктів у нових взаємозв'язках.

Виховні цілі:

                    формування психологічної готовності до використання нових інформаційних технологій;

                    формування первинних комунікаційних навичок;

                    виховання морально-відповідального відношення до комп'ютерних і інформаційних систем;

                    формування світоглядних першоуявлень (системно-інформаційної картини світу);

                    формування потреби учнів у пізнанні і сприйнятті інформації в процесі інформаційної діяльності;

                    формування творчої активності учнів і самостійності в процесі навчання.

2. 2. Освітні компоненти інформатики як науки

Структура змісту освіти в цілому й окремої освітній області зокрема визначається двома факторами: структурою досліджуваної області і структурою діяльності учнів, у її рамках.

У цьому зв'язку необхідно дати визначення інформатики, оскільки в навчальній і методичній літературі воно трактується неоднозначно.

Інформатика – це наука про закономірності протікання інформаційних процесів у системах різної природи, про методи, засоби і технології автоматизації інформаційних процесів, про закономірності створення і функціонування інформаційних систем. У даному визначенні не згадуються комп'ютер, програмування і комп'ютерні технології. Це найважливіші інструменти здійснення інформаційних процесів, але інформатика не вичерпується цими аспектами.

У силу очевидної багатогранності пропедевтичний курс інформатики є, безсумнівно, повноцінною освітньою областю, у якій можна виділити наступні освітні компоненти:

                  Розвиваюча інформатика: безмашинні способи пошуку, одержання, уявлення і збереження інформації; розвиток логічного й абстрактного мислення; пропедевтика основних понять інформатики (інформація і її види, інформаційні процеси, виконавці, алгоритми обробки інформації і їхніх видів, логічні операції і їхній властивості); системний підхід до об'єктів і явищ навколишнього світу; техніка розв’язування творчих задач.

                  Теоретичні основи інформатики: поняття інформації та її вимірювання, інформаційні процеси в природі, техніці і суспільстві; системи числення; керування і зворотний зв'язок; виконавці, система команд виконавця; поняття алгоритму і програми, види алгоритмів; основи формальної логіки, логічні операції; інформаційне моделювання; проблеми уявлення знань і штучного інтелекту.

                  Комп'ютерні інформаційні технології: пристрій комп'ютера, програмне забезпечення і його види, інструментальні середовища для роботи з інформацією різних видів, комп'ютерні телекомунікації.

                  Соціальна інформатика: інформаційне суспільство, інформаційні ресурси суспільства, ринок інформаційних послуг, правові і етичні норми інформаційної діяльності, інформаційна безпека.

                  Алгоритмізація і програмування: змінні величини: тип, ім'я, значення; масиви як спосіб уявлення інформації; основи процедурного програмування, технологія структурного програмування, основні поняття і технологія об’єктно-орієнтованого програмування, знайомство з мовами програмування різних видів.

2.3. Змістові лінії пропедевтичного курсу інформатики

Змістовні лінії навчання інформатиці в початковій школі відповідають змістовним лініям вивчення цього предмету в основний школі, але реалізуються на пропедевтичному рівні.  Мета і завдання пропедевтичного етапу реалізуються через організацію навчально-пізнавальної діяльності школярів за такими змістовими лініями:

– Світоглядна. Ключове слово інформація. Формує уявлення про інформацію як відображення об'єктивної дійсності, про інформаційну картину світу, про інформаційні процеси (способи збору, представлення, опрацювання, передавання і зберігання інформації);

                  Практична. Ключове слово комп’ютер. Спрямована на формування уявлень про комп'ютер  як засіб обробки, збереження і передачі інформації, ознайомлення із сферами  застосування комп’ютера, набуття первинних навичок користувача (практичного використання комп’ютера для виконання навчальних завдань).

                  Алгоритмічна. Ключове слово алгоритм. Формує поняття алгоритму, початки операційного мислення, уявлення про призначення, розробку і використання алгоритмів.

                  Дослідницька. Ключове слово творчість. Передбачає розвиток інформаційно-логічної культури мислення, психічних властивостей і якостей особистості дитини, формує самостійність і гнучкість мислення, стійкість уваги, здатність до абстрагування, узагальненню, класифікації і систематизації. Ця змістовна лінія як самостійна виділяється тільки на пропедевтичному етапі.

2.4. Обов'язковий мінімум змісту пропедевтичного курсу інформатики

Досягнення визначеної мети вивчення пропедевтичного курсу інформатики передбачається в результаті освоєння наступного змісту навчання:

Початкові уявлення про інформацію:

Інформація і її властивості: зміст, опис, оцінка.  Види інформації (текстова, графічна, звукова), інформаційні об'єкти (тексти, зображення, звуко- і відеозапис), посилання. Джерела інформації (книги, телебачення, Інтернет, усне спілкування). Робота з інформацією: пошук, добір, перетворення, збереження, представлення, використання.

Засоби інформаційних технологій (телефон, телевізор, магнітофон, комп'ютер і ін.). Обробка, передача, збереження інформації за допомогою технічних пристроїв.

Організація і пошук інформації: зміст, покажчики, бібліотеки, каталоги, довідники, Інтернет, записні книжки.

Морально-етичні норми роботи з інформацією. Поняття про інформаційну безпеку особистості і держави.

Початкові уявлення про комп’ютер

Комп’ютер як виконавець алгоритму. Основні пристрої комп’ютера. Організація інформації в комп'ютері. Основні команди, які розуміє комп'ютер. Перетворення числової, текстової, графічної і звукової інформації за допомогою комп'ютера. Збереження інформації за допомогою комп'ютера. Передача інформації за допомогою комп'ютера. Комп'ютерні мережі. Використання мереж для одержання інформації. Інформація в житті суспільства і людини.

Робота з комп'ютером

Правила поведінки і техніка безпеки. Найпростіші операції (створення, збереження, пошук файлів, запуск програм). Робота з пристроями: мишею, клавіатурою, дисками. Використання програмного забезпечення: робота з текстовим і графічним редакторами, навчальними, контролюючими і ігровими програмами. Виступ (повідомлення) з використанням комп'ютера.

Ознайомлення з елементами математичної логіки

Формування поняття висловлення. Виявлення істинності висловлень. Міркування з допомогою заперечення “не”, сполучників “і”, “або”, словосполучення “якщо...то”, понять “всі”, “кожен”, “деякі”, “окремі”.

Розв’язування логічних задач з використанням заданих відношень та задач, розв’язком яких є процес (алгоритм).

Поняття про алгоритм

Властивості алгоритму. Виконавець алгоритму. Команди. Розпорядження. Приклади алгоритмів. Базові структури: слідування, розгалуження, цикл.

Уявлення про інформаційні об’єкти та моделі

Порівняння предметів за ознаками (колір, форма, розміри, призначення). Головні і другорядні, суттєві і несуттєві ознаки предметів. Виявлення зв’язків між об’єктами. Причинно-наслідкові зв’язки.

Знак. Значення знака. Імена об’єктів. Знак “стрілка” як виразник напрямку та відношень. Поняття графа (дерева). Опис об’єктів. Розбиття множини об’єктів за певною ознакою.