ІНФОРМАТИКА
Пояснювальна записка
Поява навчальних закладiв нового типу та перехід загальноосвітніх навчальних закладів на новий зміст, структуру і 12-річний термін навчання потребує поглиблення змісту основного курсу інформатики та посилення його прикладної спрямованості. Інформатика на сьогоднішній день є одним із засобів формування не тільки освітнього, а й розвивального та інтелектуального потенціалу особистості. У процесі поглибленого вивчення інформатики основні завдання курсу суттєво розширюються і доповнюються, що зумовлено потребою виявлення та розвитку в учнів логічних здібностей, підготовки їх до участі в олімпіадних змаганнях та наукових дискусіях, формування в них стійкого інтересу до інформатики і пов’язаної з нею професійної діяльності, підготовки до навчання у вищих навчальних закладах.
Цю програму розроблено на основі Концепції загальної середньої освіти (12-річна школа) [1] з урахуванням Постанов Кабінету Міністрів України «Про затвердження Державного стандарту базової і повної загальної середньої освіти» [3] та «Про перехід загальноосвітніх навчальних закладів на новий зміст, структуру і 12-річний термін навчання» [4], Наказу Міністерства освіти і науки України «Про затвердження Типових навчальних планів загальноосвітніх навчальних закладів у структурі 12-річної освіти» [2].
Програма ставить за мету:
розвиток логічного, аналітичного мислення та основних видів розумової діяльності: уміння використовувати індукцію, дедукцію, аналіз, синтез, робити висновки, узагальнення;
формування теоретичної бази знань учнів щодо процесів перетворення, передавання та використання інформації, розкриття значення інформаційних процесів у формуванні сучасної системно-інформаційної картини світу, розкриття ролі інформаційних технологій в розвитку сучасного суспільства;
розвиток уміння розв’язувати змістовні задачі різного рівня складності, олімпіадні задачі, користуючись відомими теоретичними положеннями, математичним апаратом, літературою та комп’ютерною технікою;
підготовку учнів до участі в олімпіадах, конкурсах, турнірах, науково-практичних конференціях, конкурсах-захистах науково-дослідницьких робіт різного рівня та інших інтелектуальних змаганнях;
доведення вивчення iнформатики до творчого рiвня;
бачення учнями можливостей використання набутих знань у їхній майбутнiй професiї;
інтеграцію інформатики з іншими предметами, що викладаються в навчальних закладах.
До теоретичної бази знань належать:
фундаментальні поняття сучасної інформатики, сутність поняття інформації та інформаційних процесів, принципів будови та функціонування комп’ютера, ролі нових інформаційних технологій у сучасному виробництві, науці, повсякденній практиці, перспектив розвитку комп’ютерної техніки;
принципи функціонування та використання глобальної мережі Інтернет, пошук потрібної інформації;
основи алгоритмізації та програмування;
постановка задач і побудова відповідних інформаційних (зокрема, математичних) моделей, загальні принципи розв’язування задач за допомогою комп'ютера з використанням програмного забезпечення загального та навчального призначення;
методи розв’язання задач підвищеної складності та олімпіадних задач.
До практичних навичок належать:
навички роботи з апаратним та програмним забезпеченням комп’ютера (пристроями введення-виведення інформації, прикладним програмним забезпеченням загального і навчального призначення: операційною системою, антивірусними програмами та програмами-архіваторами, редакторами текстів, графічними редакторами, електронними таблицями, системами управління базами даних, інформаційно-пошуковими системами, педагогічними програмними засобами, програмами-броузерами для перегляду гіпертекстових сторінок, програмами для роботи з електронною поштою і телеконференціями);
навички пошуку інформації в глобальній мережі Інтернет, створення гіпертекстових сторінок тощо;
навички аналізу відомих методів побудови алгоритму та визначення найоптимальніших з них для розв’язування конкретної задачі;
навички тестування складених алгоритмів;
навички роботи з інтегрованим середовищем програмування;
навички техніки програмування.
Мета курсу досягається через практичне оволодіння учнями навичками роботи з основними складовими сучасного програмного забезпечення комп’ютерів, ознайомлення з функціональним призначенням основних пристроїв комп’ютера, з основами технології розв’язування задач за допомогою комп’ютера, починаючи від їх постановки й побудови відповідних інформаційних моделей і завершуючи інтерпретацією результатів, отриманих за допомогою комп’ютера.
Характерною особливістю структури цієї навчальної програми є те, що вона складається з двох паралельних змістовних ліній: сучасних інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) та основ алгоритмізації та програмування (ОАП). Обидві лінії тематично взаємопов’язані і послідовно узгоджені. Наприклад, ознайомлення учнів із середовищем програмування у курсі «Основи алгоритмізації та програмування» (8 клас, І семестр) починається лише після їхнього ознайомлення з клавіатурою і набуттям навичок роботи у додатку операційної системи Windows «Блокнот». Це дає змогу підготувати учнів до сприйняття нового матеріалу взаємопов’заних частин обох паралельних змістовних ліній. Слід також зазначити, що обидві змістовні лінії паритетно збалансовані за часом їх викладання, тобто на викладання курсів ІКТ та ОАП відводиться однакова сумарна кількість годин.
Ще однією з головних ідей, покладених у розробку програми, є стимулювання самостійної роботи учнів шляхом виконання власних проектів протягом вивчення всіх розділів і тем курсу. Це насамперед спонукає до розвитку їх творчого креативного мислення під час опанування курсу поглибленого вивчення інформатики.
На перший план цієї програми з методичної точки зору виноситься мотиваційна діяльність кожного учня. А саме у курсі ІКТ створення власної бібліотеки навчальних завдань, проектна діяльність, моделювання, у курсі ОАП вироблення стилю і культури програмування, створення власної бібліотеки навчальних програм, проектна діяльність, виховання алгоритмічної культури.
Інформатика особлива тим, що вона одночасно є і самостійною наукою і прикладною. Саме тому в програмі відображено наскрізний зв’язок тем курсу з іншими предметами шкільного компоненту через виконання практичних, лабораторних робіт, розробки власних проектів.
Програма курсу розрахована на вивчення інформатики за варіантом постійного використання комп’ютерів. Вивчення курсу сплановано на 5 років (8 – 12 класи) з розрахунку 630 годин (3 години на тиждень у 8 – 9 класах, 4 години на тиждень у 10 – 12 класах).
Програмою поглибленого вивчення інформатики передбачено розширення і поглиблення розділу алгоритмізації та програмування, вивчення якого починається з 8 класу. Саме це дасть змогу вчасно здійснювати ґрунтовну та якісну підготовку учнів до участі в олімпіадах, конкурсах, турнірах, науково-практичних конференціях, конкурсах-захистах науково-дослідницьких робіт різного рівня. З 10 класу в розділі алгоритмізації учні ознайомлюються з методами складання алгоритмів та їх аналізом, а саме з технікою програмування, основами теорії графів, динамічного програмування, обчислювальної геометрії тощо. У 12 класі передбачено виконання учнями проектних робіт, яким передує ознайомлення з об’єктно-орієнтованими середовищами програмування. Під час роботи над індивідуальними проектами учні ознайомлюються з процесом розробки плану-сценарію проекту, створенням документації до нього, готуються до захисту розробленого проекту та на закінчення повного курсу ОАП захищають його. Це дає змогу розвинути в учнів креативність мислення, уміння та навички самостійної пошукової роботи, роботи з літературою, підготовки наукової доповіді, презентації та захисту власного проекту перед загалом учнів та вчителів.
Найкращою базовою платформою для вивчення змістовної лінії ОАП, на думку авторів, є мова Паскаль. Це зумовлено тим, що саме ця мова програмування створювалася для опанування базовою алгоритмічною культурою і є найоптимальнішою та найзручнішою для вивчення основ алгоритмізації. Відповідно до цієї програми учні у 8 – 9 класах отримують базові знання з основ алгоритмізації та програмування, користуючись при цьому на вибір учителя будь-яким із середовищ програмування, серед яких можуть бути як Turbo Pascal, Borland Pascal, Free Pascal тощо, так і можливе ознайомлення учнів з елементами об’єктно-орієнтованого середовища програмування Delphi в розрізі роботи в консольному режимі. Це дає змогу учням максимально коректно обирати середовище програмування для реалізації алгоритмів у курсі «Методи побудови алгоритмів», які потребують використання великих обсягів пам’яті комп’ютера. Після закінчення вивчення основ алгоритмізації програма передбачає перехід до об’єктно-орієнтованого програмування, що реалізується детальним ознайомленням з середовищем програмування на платформі Microsoft.NET Framework.
Однак, під час вивчення основ алгоритмізації будь-яку мову програмування слід розглядати лише як інструментарій для реалізації розроблених алгоритмів. Саме тому в програмі не конкретизовано, яку мову програмування слід визначити базовою. Цей вибір віддається на розсуд учителя.
У програмі також поглиблено та розширено розділи ознайомлення з апаратним та програмним забезпеченням. Наприклад, у 9 класі до розділу «Технології обробки текстової інформації» включено такі офісні програмні засоби, як PowerPoint, Publisher. Також, наприкінці програми 9 класу у змістовній лінії ІКТ до технологічної тематики включено розділ «Технології обробки мультимедійної інформації», у якому реалізовано ознайомлення учнів із такими сучасними програмними засобами для роботи з мультимедійними можливостями комп’ютера, як Windows Media, Windows Movie Maker.
Розділ «Технології обробки числової інформації» (10 клас) базується на вивченні програмного продукту Microsoft Excel і на відміну від програм інших профілів передбачає ознайомлення учнів з практичним використанням табличного процесора для розв’язування задач математичного та фізичного змісту, виконання завдань, що базуються на елементах математичної статистики, кореляційного та регресійного аналізу. На завершення ознайомлення учнів з офісними програмами та при переході до технологій офісного програмування цікавим і обґрунтовано логічним є включення до програми курсу поглибленого вивчення інформатики розділу «Технології побудови автоматів», що базується на елементах математичної логіки. Це дає учням змогу закріпити попередньо отримані знання щодо логічних операцій, побачити їх прикладне значення, зрозуміти будову і принцип роботи однорозрядного суматора як основи мікропроцесора. Розглянувши елементи математичної логіки під кутом їх прикладного значення дійшли висновку про доцільність включення цього розділу до технологічної змістовної лінії.
В 11 класі ознайомлення учнів з технологіями офісного програмування VBA Word, PowerPoint, Excel дає їм у подальшому змогу на повну потужність використовувати сучасні досягнення інформаційно-комунікаційних технологій. Розділ «Основи комп’ютерного проектування», який включено до програми 12 класу, передбачає створення кожним учнем власного сайта з використанням набутих знань із сучасних комп’ютерних технологій. В цьому ж класі учні можуть поглибити свої знання з питань комп’ютерної графіки. Для цього до програми включено два пакети програмного забезпечення ― Corel Draw та Adobe PhotoShop. Перший з них дає змогу ознайомити учнів з основами векторної графіки, а другий ― з основами растрової графіки. Завершується курс інформатики в 11 класі поглибленням знань учнів з питань використання можливостей Інтернет, комп’ютерних мереж, мови програмування HTML.
Матеріал 12 класу в основному присвячений підготовці учнів до розробки проектів власних сайтів. Для цього передбачено години для ознайомлення учнів з такими програмними засобами, як JavaScript, Macromedia Flash, ActionScript. На завершення змістовної лінії ІКТ учні виконують індивідуальні завдання щодо створення власних сайтів з використанням сучасних технологій.
Головною особливістю цієї програми є те, що, як зазначалося, вона складається з двох паралельних змістовних ліній, які одночасно взаємопов’язані та узгоджені з тематичним змістом взаємозалежних розділів. Наприклад, під час ознайомлення учнів із середовищем програмування в І семестрі 8 класу (змістовна лінія ОАП) вже завершено ознайомлення з клавіатурою та правилами набору тексту (змістовна лінія ІКТ). До розділу «Технології обробки числової інформації» (ІКТ) включено розв’язання алгоритмічних задач математичного, фізичного та економічного змісту, і в цей час у змістовній лінії ОАП завершено базовий курс алгоритмізації. Це дає змогу закріпити з учнями базові алгоритмічні структури, роботу з масивами вхідної та вихідної інформації. До елементів програмування учні повертаються в 11 класі у розділі «Технології офісного програмування» та в 11 – 12 класах у розділі «Комунікаційні технології». Серед специфічних особливостей програми слід також зазначити і те, що до деяких тем учні повертаються декілька разів протягом усього курсу, але вивчають їх щоразу з більшим поглибленням. Тобто можна сказати, що ця програма має також і спіралевидну структуру. Наприклад, ознайомлення учнів з Інтернетом відбувається спочатку в 8 класі на рівні елементарних початкових знань, що дає змогу надалі використовувати всі послуги Інтернету для пошуку потрібної інформації, спілкування, розв’язування навчальних завдань тощо. В 11 і 12 класах у розділі «Комунікаційні технології» повертаються до цієї теми, але на глибшому рівні, внаслідок чого учні можуть значно розширити свої знання. Це стосується і теми роботи з графічною інформацією: початок ознайомлення відбувається у 8 класі (Paint) і закінчується в 11 і 12 класах ознайомлення з графічними пакетами Corel Draw та Adobe PhotoShop.
У програмі по кожній окремій темі передбачено резерв навчального часу, який на розсуд вчителя використовується для вивчення окремих тем, розв’язування задач, повторення, узагальнення, систематизації знань учнів.
Основною формою навчальних занять у класах з поглибленим вивченням інформатики залишаються уроки різних типів: вивчення нового навчального матеріалу, удосконалення знань та формування умінь під час розв’язування задач, узагальнення та систематизація знань, контроль та корекція знань. Рекомендується використовувати такі форми організації навчання: уроки-лекції, уроки-семінари, заліки, практичні заняття різного типу (індивідуальні, роботу в групах) тощо. Під час поглибленого вивчення курсу інформатики передбачаються такі практичні форми занять: уроки розв’язування задач, лабораторні роботи, роботи над проектними задачами. Для ефективнішого використання навчального часу під час вивчення інформатики рекомендується застосування спарених уроків. Для зручнішої організації таких уроків у програмі для вивчення всіх тем передбачено парну кількість годин основного навчального часу.
Окремо слід зазначити відмінність між практичними та лабораторними роботами, які передбачено у програмі як одна із форм звітності учнів за набуті знання з окремих тем. Практичну роботу можуть виконувати учні як індивідуально, так і в групах, відповідно до обраної вчителем методики. Її виконання передбачає реалізацію конкретного однакового для всіх учнів завдання протягом нетривалого часу на уроці і призначене для поточного закріплення нового матеріалу, вироблення практичних навичок. У свою чергу лабораторні роботи рекомендуються до виконання учнями самостійно за індивідуальними завданнями. Вони передбачають ведення дослідження у зошиті з окремої теми по кожній лабораторній роботі із зазначенням постановки задачі, опису розробленого алгоритму, підібраних власних тестів, результатів тестування, аналітичного дослідження отриманих результатів, порівняння з результатами інших альтернативних методів розв’язання поставленої задачі (наприклад, методи сортування), остаточних висновків. Результатом виконання лабораторної роботи є її захист у вчителя. На вибір учителя його можна провести індивідуально з окремими учнями, або у груповому інтерактивному режимі. У програмі лабораторні роботи передбачено лише з тем, які дають змогу учням провести відповідну дослідницьку роботу.
У змістовній лінії ІКТ після закінчення кожної теми передбачається розробка учнями власних мініпроектів, якими поповнюються власні бібліотеки навчальних завдань. Подібну бібліотеку навчальних програм створюють учні і під час вивчення основ алгоритмізації та програмування. Після закінчення всього курсу поглибленого вивчення інформатики ці напрацювання використовують учні під час роботи над завершальним проектом. Теми такого глобального проекту пропонуються самими учнями та узгоджуються з учителем, або ж є результатом співпраці з іншими вчителями-предметниками, а також сторонніми організаціями, фірмами тощо.
Залежно від типу комп’ютерної техніки, складу навчально-методичного та програмного забезпечення вчитель може самостійно добирати методичні шляхи вирішення освітніх завдань курсу, змінювати кількість годин, потрібних для засвоєння навчального матеріалу з окремих тем програми. Як зазначалося, для вивчення навчального матеріалу змістовної лінії ОАП цієї програми як базову платформу вибрано алгоритмічну мову Паскаль. Проте вчитель може самостійно адаптувати її під іншу мову програмування. Змістовна лінія ІКТ базується на використанні ліцензованого програмного забезпечення, яке нині обов’язково поставляється разом з комп’ютерною технікою у кожний навчальний заклад. Відповідно до обраної методики вивчення курсу вчитель може добирати відповідні навчальні посібники і дидактичне забезпечення з переліку літератури, рекомендованої Міністерством освіти і науки України, віддаючи перевагу тим чи іншим з них або ж певним чином поєднуючи їх.
Критерії оцінювання навчальних досягнень визначаються через виконання учнями практичних та лабораторних робіт, захист власних проектних робіт з різних тем, проведення учителем тематичного оцінювання знань учнів як підсумковий етап з окремих тем або групи послідовних тем.
Початковий рівень навчальних досягнень визначається у разі репродуктивної діяльності учня, а саме визначення ним основних понять теми, повторення прикладів, що наводилися вчителем, виконання практичних завдань, що розглядалися на уроці під час ознайомлення з новим матеріалом, виконання лабораторних робіт відповідно до вказівок учителя та під його керівництвом. Під час розробки проектів учень бере участь у групах за визначеною вчителем темою.
Середній рівень навчальних досягнень передбачає самостійне виконання учнем завдань, подібних до тих, що розглядалися вчителем під час подання нового матеріалу. Учень також орієнтується в теоретичному матеріалі, відповідає на запитання вчителя не лише в тій послідовності, в якій подавався новий матеріал, виконує практичні та лабораторні роботи частково самостійно, використовуючи тести, запропоновані вчителем. Проекти розробляє під керівництвом та постійним контролем учителя за визначеною ним темою.
Достатній рівень навчальних досягнень демонструють учні, які орієнтуються у навчальному матеріалі нової теми, відповідаючи на запитання вчителя, самостійно виконують практичні та лабораторні роботи, підбираючи для цього власні тести, ґрунтовно аналізують отримані результати. Під час роботи над проектами учні працюють самостійно під керівництвом учителя.
Високий рівень навчальних досягнень учнів визначається у разі вільної орієнтації у новому навчальному матеріалі з можливою участю під час його викладенні вчителем на уроці, розуміння взаємопов’язаності різних тем всієї програми, самостійного творчого виконання практичних та лабораторних робіт, аналітичного підходу до аналізу отриманих результатів, самостійної проектної роботи, участі в інтелектуальних змаганнях з інформатики (олімпіади, конкурси, конференції, турніри, захисти наукових робіт тощо).
Зміст навчальної програми поглибленого вивчення інформатики для учнів 8 – 12 класів, що складається з двох паралельних змістовних ліній, можна подати у вигляді такої схеми:
Інформаційно-комунікаційні технології
|
Алгоритмізація та програмування
|
Загальна кількість годин на рік
|
8 клас (3 год на тиждень)
|
І семестр (2 год на тиждень)
|
І семестр (1 год на тиждень)
|
105
(96+9рез)
|
Апаратне і програмне забезпечення комп’ютера
|
30+3рез
|
Основи алгоритмізації та програмування (Базовий курс)
|
16
|
ІІ семестр (1 год на тиждень)
|
ІІ семестр (2 год на тиждень)
|
Апаратне і програмне забезпечення комп’ютера
|
16+3рез
|
Основи алгоритмізації та програмування (Базовий курс)
|
34+3рез
|
Всього годин
|
52
|
Всього годин
|
53
|
9 клас (3 год на тиждень)
|
І семестр (1 год. на тиждень)
|
І семестр (2 год. на тиждень)
|
|
Технології обробки текстової інформації (Word)
|
14+2рез
|
Основи алгоритмізації та програмування (Базовий курс)
|
30+3рез
|
105
(94+11рез)
|
ІІ семестр (2 год на тиждень)
|
ІІ семестр (1 год на тиждень)
|
Технології обробки текстової інформації (PowerPoint, Publisher)
Технології обробки мультимедійної інформації (Windows Media, Windows Movie Maker)
|
18+1рез
16+2рез
|
Основи алгоритмізації та програмування (Базовий курс)
|
16+3рез
|
Всього годин
|
53
|
Всього годин
|
52
|
10 клас (4 год на тиждень)
|
І семестр (2 год на тиждень)
|
І семестр (2 год на тиждень)
|
140
(128+12рез)
|
Технології обробки числової інформації (Excel)
|
30+3рез
|
Методи побудови алгоритмів
|
30+3рез
|
ІІ семестр (2 год на тиждень)
|
ІІ семестр (2 год на тиждень)
|
Технології обробки, пошуку та сортування інформації (Access)
Технології побудови автоматів (основи математичної логіки)
|
18+2рез
16+1рез
|
Методи побудови алгоритмів
|
34+3рез
|
Всього годин
|
70
|
Всього годин
|
70
|
11 клас (4 год. на тиждень)
|
І семестр (2 год на тиждень)
|
І семестр (2 год на тиждень)
|
140
(128+12рез)
|
Технології офісного програмування (VBA Word, PowerPoint, Excel)
Технології обробки графічної інформації (векторна графіка, Corel Draw)
|
14+1рез
16+2рез
|
Методи побудови алгоритмів
|
30+3рез
|
ІІ семестр (2 год на тиждень)
|
ІІ семестр (2 год на тиждень)
|
Технології обробки графічної інформації (растрова графіка, Adobe PhotoShop)
Комунікаційні технології
(Комп’ютерні мережі. Інтернет. HTML)
|
16+1рез
18+2рез
|
Об’єктно-орієнтоване програмування
(Базовий курс, мова програмування на платформі Microsoft.NET Framework. Основи мови програмування)
|
34+3рез
|
Всього годин
|
70
|
Всього годин
|
70
|
12 клас (4 год на тиждень)
|
І семестр (2 год на тиждень)
|
І семестр (2 год на тиждень)
|
140
(128+12рез)
|
Комунікаційні технології
(JavaScript, Macromedia Flash, ActionScript)
|
30+3рез
|
Об’єктно-орієнтоване програмування (Моделювання мовою програмування на платформі Microsoft.NET Framework.)
|
30+3рез
|
ІІ семестр (2 год на тиждень)
|
ІІ семестр (2 год на тиждень)
|
Основи комп’ютерного проектування
(Створення власних сайтів з використанням сучасних технологій)
|
34+3рез
|
Основи комп’ютерного проектування
(Розробка проекту)
|
34+3рез
|
Всього годин
|
70
|
Всього годин
|
70
|
Загальна кількість годин
|
630
|
|