Лекція 02_02.pdf

1 Тема 2.1. Методика вивчення теми «Інформація» в початковій школі План 1. Зміст навчання щодо вивчення теми «інфо...

1 Тема 2.1. Методика вивчення теми «Інформація» в початковій школі План 1. Зміст навчання щодо вивчення теми «інформація».................................. 2 2. Методика формування в учнів уявлень про інформацію та інформаційну систему................................................................................................................. 3 2.1. Поняття про інформацію..................................................................... 4 2.2. Сприймання людиною інформації......................................................... 6 2.4. Види інформації за способом подання: текстова, графічна, числова, звукова, відео.................................................................................................... 9 2.5. Дії з інформацією: передавання, пошук, перетворення, використання........................................................................................................................... 11 2.6. Кодування та декодування інформації................................................. 14 2.7. Джерело, приймач, носії інформації..................................................... 18  2 1. ЗМІСТ НАВЧАННЯ ЩОДО ВИВЧЕННЯ ТЕМИ «ІНФОРМАЦІЯ». В ТОП 1 (О. Савченко) зміст теми розкривається в межах змістової лінії «Інформація. Дії з інформацією». В ТОП 2 (Р.Шиян) – в межах змістової лінії «Я у світі інформації (Дані. Інформація. Моделі.)». Змістова лінія «Інформація. Дії з інформацією» базується на розумінні дитиною поняття «ІНФОРМАЦІЯ». Здобувачі освіти мають уміти наводити приклади інформації, властивостей інформації, форм  3 подання та дій з інформацією з повсякденного застосування, ефективно використовувати інформацію. Поняття інформації, її властивостей, форм подання та використання у навчальному процесі розширюється і доповнюється на кожному етапі навчання. Таким чином забезпечується поступове нарощування складності матеріалу, його актуалізація, повторення, закріплення, що сприяє формуванню ключових та предметної компетентностей і способів діяльності на вищому рівні узагальнення. 2. МЕТОДИКА ФОРМУВАННЯ В УЧНІВ УЯВЛЕНЬ ПРО ІНФОРМАЦІЮ ТА ІНФОРМАЦІЙНУ СИСТЕМУ. Одним із перших понять з яким знайомляться учні при вивченні інформатики, є поняття «інформація». Курс інформатики – це насамперед вивчення властивостей інформації, методів і засобів її збирання, зберігання, опрацювання, подання, передавання, коректного і правильного використання. Алгоритм ознайомлення здобувачів освіти з поняттям «інформація»: 1. Поняття про інформацію. 2. Сприймання людиною інформації. 3. Види інформації за способом сприймання: зорова, слухова, нюхова, смакова, дотикова. 4. Види інформації за способом подання: текстова, графічна, числова, звукова, відео. 5. Дії з інформацією: передавання, пошук, перетворення, використання. 6. Кодування та декодування інформації. 7. Джерело, приймач, носії інформації. Поняття інформації в курсі інформатики є одним із вихідних. На ньому базуються такі поняття інформатики, як знак, знакова система, мова, письмо, повідомлення, алгоритм, інтерпретація повідомлення, подання повідомлень, передавання повідомлень, шум, дезінформація та інші. Ознайомити учнів з поняттям інформації доцільно на перших уроках курсу. Основні методи вивчення цього матеріалу: індуктивний за логікою; за джерелами подання інформації – пояснювально-ілюстративний; за ступенем самостійності учнів – репродуктивний.  4 2.1. ПОНЯТТЯ ПРО ІНФОРМАЦІЮ Поняття інформації відноситься до основних і не визначається через простіші поняття. Походить це поняття від латинського слова «informatio», яке має декілька значень: роз’яснення; виклад фактів, подій; обізнаність. Вчитель повинен пам’ятати, що немає точної відповіді на питання – що таке інформація, що інформація – лише одна із сторін відображення оточуючої дійсності нервовою системою живого організму, свідомістю людини. Тому вводити поняття інформації слід конкретноіндуктивним способом, за допомогою наочних, добре знайомих учням прикладів. До прикладу, можна розпочати бесіду так: Кожного дня ми все більше дізнаємося про навколишній світ. Коли читаємо книжку, слухаємо розповідь учителя, спілкуємося з друзями, то отримуєш багато різної інформації. Її можна і запам’ятати, і записати, і передати. Інформація – це відомості про світ, що нас оточує, про явища, які відбуваються в ньому. Інформація передається за допомогою повідомлень. Повідомлення – це дані, що підлягають передаванню. Розглянемо кілька підручників, що складені відповідно до ТОП-1 і ТОП-2. До прикладу у підручнику Корнієнко М.М. Я досліджую світ : підруч. для 2 кл. закл. заг. серед. освіти (у 2-х ч.). Ч.2. Харків : Вид-во «Ранок», 2019. 96 с. (за ТОП-1 (О.Савченко)) на с. 6 в такий спосіб, як продемонстровано, вводиться поняття «інформація»: І далі пропонується вправа, що демонструє як же можна отримати інформацію.  5 У підручнику Большокова І.О., Пристінська М.С. Я досліджую світ: підруч. для 2 кл. закл. заг. серед. освіти (у 2-х ч.). Ч.2. Харків : Вид-во «Ранок», 2019. 96 с. (за ТОП-2 (Р.Шиян)) на с. 4, застосовано схожий підхід, зазначається, що таке «інформація» і те, що вона передається через повідомлення. Потім пропонується завдання, в якому учні діляться інформацією. У підручнику Морзе Н.В., Барна О.В. Я досліджую світ: підруч. для 2 кл. закл. заг. серед. освіти (у 2-х ч.). Ч.2. Київ : УОВЦ «Оріон», 2019. 144 с. (за ТОП-1(О. Савченко)) на с. 5 пропонується аналогічне трактування поняття «інформація» як і в підручнику Большакової І.О., зазначається, що інформація передається за допомогою повідомлень.  6 На С. 8. Морзе. ЯДС. 2 кл. Ч.2 – для засвоєння поняття інформація пропонується вправа «Знайди пару» Доречно пояснити схожість слів «інформація» та «інформатика», підводячи учнів до розуміння суті науки інформатики. С. 4. Корнієнко. ЯДС. 2 кл. Ч.2. 2.2. СПРИЙМАННЯ ЛЮДИНОЮ ІНФОРМАЦІЇ Інформації з навколишнього світу людина отримує за допомогою органів чуттів.  7 2.3. ВИДИ ІНФОРМАЦІЇ ЗА СПОСОБОМ СПРИЙМАННЯ: ЗОРОВА, СЛУХОВА, НЮХОВА, СМАКОВА, ДОТИКОВА. Тому інформація за способом сприйняття поділяють на такі типи: С. 7 Корнієнко М.М. Я досліджую світ : підруч. для 2 кл. закл. заг. серед. освіти (у 2-х ч.). Ч.2. Харків : Вид-во «Ранок», 2019. 96 с. − Наприклад, на перерві ти почув дзвоник. Завдяки якому органу чуття? (Завдяки органу слуху). − Яке повідомлення ти отримав? (Слухове) − Яку інформацію передає це повідомлення? (Інформацію про те, що починається урко.) С. 7 Корнієнко. ЯДС. 2 кл. Ч.2. Такі питання допомагають дітям усвідомити, як вони щодня отримують та використовують різноманітну інформацію.  8 Для практичного закріплення знань про види інформації можна провести інтерактивну гру «Відчуй на дотик». У цій грі декілька дітей із заплющеними очима мають визначити, який предмет знаходиться в їхніх руках. Це можуть бути різні предмети: м’яка іграшка, пенал, апельсин, пляшечка з парфумами тощо. Ця гра допомагає дітям зрозуміти, що для отримання повної інформації про предмет часто необхідно використовувати різні органи чуття. Після цього ще раз звертаємося до класифікації інформації за способом сприймання: зорова, слухова, нюхова, смакова, дотикова. Важливо пояснити учням, що деяку інформацію ми сприймаємо завдяки одному органу чуття, а іншу – за допомогою декількох. Для закріплення знань про види інформації можна використати також вправу «Знайди зайве слово». Наприклад: «Солодкий, кислий, смачний, ароматний» або «Червоний, блискучий, білий, м’який». Ця вправа допомагає учням краще розуміти різницю між видами інформації та їх характеристиками. Важливо також використовувати компетентнісні завдання, які мають особистісну значущість для учнів або спираються на їх власний життєвий досвід. Наприклад: «За допомогою яких сигналів ти прокидаєшся вранці і які органи чуття тобі допомагають у цьому?», «Які види інформації ти отримав(-ла) сьогодні на уроці?». Такі завдання допомагають учням усвідомити, що інформацією для людини є тільки ті повідомлення, які є для неї новими та зрозумілими. Важливо, щоб вчитель створював ситуації, які дозволяють учням активно досліджувати різні види інформації. Наприклад, можна організувати «інформаційну подорож» класом чи шкільним подвір’ям, де учні мають знайти та описати приклади різних видів інформації, які вони отримують за допомогою своїх органів чуття. Для закріплення розуміння різних видів інформації можна використовувати творчі завдання. Наприклад, запропонувати учням створити колаж або малюнок, який би відображав всі види інформації, які вони отримують протягом дня. Це може бути зображення будильника (слухова інформація), сніданку (смакова та зорова інформація), дороги до школи (зорова та слухова інформація) тощо.  9 2.4. ВИДИ ІНФОРМАЦІЇ ЗА СПОСОБОМ ПОДАННЯ: ТЕКСТОВА, ГРАФІЧНА, ЧИСЛОВА, ЗВУКОВА, ВІДЕО. Ту саму інформацію можна отримати або передати з допомогою різних повідомлень. Залежно від способу подання повідомлення, інформація поділяється такі типи: текстова, числова, звукова, графічна, відео, умовні жести та сигнали, комбінована. Часто текстову та числову інформацію, об’єднують у символьно-текстові. До цього списку додають ще мультимедійну замість відео. Можна поставити здобувачам початкової освіти таке питання: «Ти дивишся мультфільм. Яка ця інформація за способом подання?» Відповідь: Кобінована, оскільки в ній скомбіновано різні типи повідомлень – графічне, звукове і відео. Одну і ту саму інформацію можна передати за допомогою різних повідомлень. Наприклад, усі знають, що переходити вулицю можна тільки у дозволених місцях. Про це нам повідомляє: Будь-яка інформація має такі властивості: повнота, корисність, зрозумілість, своєчасність, достовірність. У підручнику Корнієнко М.М., Крамаровська С.М., Зарецька І.Т. Інформатика : підруч. для 4 кл. закл. загал. серед. освіти. Харків: Вид-во «Ранок», 2021. 128 с. на с.26 представлено властивості інформації і вводяться поняття «факт» і «судження», що є основою критичного оцінювання інформації.  10 Суховірський О., зазначає, що властивості інформації потрібно розглядати на прикладах. У початковій школі використовується певний побутових підхід та уникаються технічні описи.  11 Слід зауважити, що при вивченні понять інформації, повідомлення і інших розглянутих в даному розділі понять використання комп’ютера самими учнями зовсім не обов’язкове. Разом з тим навколо розглянутих понять учням можна запропонувати досить багато різноманітних тем творчого опрацювання, підготовки виступів на уроках. Очевидно, що цей матеріал є світоглядним, саме тому він має особливе значення. 2.5. ДІЇ З ІНФОРМАЦІЄЮ: ПЕРЕДАВАННЯ, ПОШУК, ПЕРЕТВОРЕННЯ, ВИКОРИСТАННЯ. З давніх-давен людина спостерігала за навколишнім світом. Вона осмислювала побачене і намагалася зберегти та передати отриману інформацію. До нас ця інформація дійшла за допомогою. При вивченні теми «Інформація» відбувається пропедевтика понять «приватна» та «публічна» інформація. 12  13 На побутових прикладах учитель пояснює значення «особистого» і «спільного», «секретного» і «загальновідомого». Для цього можна провести гру «Що знаходиться в моєму портфелі», де учні з’ясовують, що у кожного є речі для особистого користування (наприклад, носовичок або ключі від домівки) та ті, якими можна поділитися з друзями. Це допомагає підвести дітей до розуміння приватного як особистого та публічного як загальнодоступного. При вивченні теми приватної та публічної інформації варто наголосити на важливості захисту особистої інформації. Можна провести гру, де учні мають визначити, яку інформацію про себе можна розповідати незнайомцям, а яку – ні. При ознайомленні учнів з інформаційними процесами спочатку пропонується розглянути ті, що зустрічаються у життєдіяльності людини, і лише потім – інформаційні процеси, що реалізуються з використанням комп’ютера. Розуміння інформаційних процесів має відбуватися також на інтуїтивному рівні, не доцільно вимагати від учнів точних означень всіх теоретичних понять, які розглядаються при вивченні змісту цієї лінії. Учні мають ознайомитися з ними на рівні розуміння, яке може полягати у наведенні ними відповідних прикладів з свого життя та навколишнього світу. Важливо, щоб учні мали уявлення про те, що людина постійно зустрічається у житті з кожним із зазначених інформаційних процесів і може при цьому використовувати комп’ютер чи інші пристрої для роботи з повідомленнями та даними. Змістова лінія допомагатиме формуванню цілісної наукової картини світу, підкреслюючи на доступних учням прикладах, роль інформаційних процесів у суспільстві, біологічних та технічних системах. Особливе місце займає питання про інформаційні процеси. Інформаційні процеси – послідовна зміна стану та (або) уявлення про інформацію в результаті дій, які з нею можна виконувати. Такими діями є – пошук (створення, збирання), зберігання, обробка (опрацювання, відображення), передавання (розповсюдження, використання), захист, знищення інформації. Під час інформаційного процесу дані перетворюються з одного виду в інший за допомогою певних методів.  14 Для закріплення розуміння інформаційних процесів можна навести комплексний приклад. У неділю Оленка з однокласниками відвідала «Музей води». Спочатку екскурсовод розповів про історію музею. У першому залі презентувався фільм про різні стани води у природі. Діти почули багато цікавої інформації у різних залах, навіть поспілкувалися з золотими рибками. Вдома Оленка розповіла про свої нові враження членам своєї родини і навіть зробила деякі замальовки на згадку. У цьому прикладі Оленка отримала інформацію про музей, опрацювала її, порівнявши з вже відомими їй фактами, передала цікаву інформацію членам родини та зберегла її у графічній формі. Наступним важливим аспектом є розуміння різних способів подання інформації. Учням слід пояснити, що отриману інформацію можна передати іншій людині або зберегти у різних формах: текстовій, графічній, числовій, звуковій, відео. Наприклад, поздоровлення можна написати (текстова форма), намалювати листівку (графічна форма), прочитати вірш або заспівати пісню (звукова форма). Свій вік можна повідомити, промовивши його (звукова форма), написавши словами (текстова форма) або за допомогою числа (числова форма). Доцільно згадати про пристрої для роботи з різними видами інформації. Це дозволяє підвести учнів до розуміння переваг опрацювання інформації сучасними технічними засобами. Комп’ютер, зокрема, розглядається як технічний засіб для здійснення інформаційних процесів, що підкреслює його важливість у сучасному інформаційному суспільстві. 2.6. КОДУВАННЯ ТА ДЕКОДУВАННЯ ІНФОРМАЦІЇ. Символи, з яких складаються текстові повідомлення, можна подати за допомогою жестів, умовних сигналів, інших символів.  15 Наприклад, моряки передають повідомлення з корабля на корабель за допомогою семафорної азбуки. Кожній букві відповідає певне положення рук із прапорцями. Для передавання повідомлень на далекі відстані, винайшли азбуку Морзе. Вона складається з крапок і тире, послідовність яких відповідає певній букві. Якщо в такому коді замість крапок поставити цифру 0, замість тире – 1, то повідомлення будуть записані лише за допомогою двох цифр – 0 і 1. Працюючи за комп’ютером, ми вводимо з клавіатури букви, цифри та інші символи. Вони потрапляють у пам’ять комп’ютера у вигляді кодів (послідовності 0 і 1) і зберігаються там закодованими.  16 Так, цифра 1 перетворюється на код 00000001, цифра 3 – на 00000011, буква Б – на 10000001 тощо. У такому коді кожна з цифр 0 або 1 називається біт, а код завдовжки у вісім бітів називається байт. Кодування – це перетворення повідомлень у зручну для передавання, зберігання та опрацювання форму. Перетворення закодованих повідомлень у зрозумілий вигляд називається декодування.  17 Приклад, завдання для здобувачів початкової освіти. Ще одним прикладом кодування інформації є шарада. Шарада – це загадка, в якій закодовано слово, що складається з кількох частин. Наприклад: Спочатку прийменник з двох букв відгадай. Будинок за містом до нього додай. Це слово всім добре відоме. Ти з ним зустрічаєшся в класі й удома. Під час зберігання або передавання повідомлень відбувається кодування повідомлень, тобто подання їх за допомогою визначеного набору символів. Символ – це умовне позначення якогось предмета, поняття або явища. Наприклад, учень пише диктант. Ще один приклад кодування інформації, що доречно буде навести здобувачам початкової освіти може бути таким. Ви знаєте, що існує лише сім нот, за допомогою яких можна створити (закодувати) будь-яку мелодію.  18 2.7. ДЖЕРЕЛО, ПРИЙМАЧ, НОСІЇ ІНФОРМАЦІЇ. Програмою з інформатики передбачено ознайомлення дітей з пристроями введення та виведення інформації. Розуміння сутності роботи цих пристроїв доцільно показати через такі компоненти як: носій, джерело, приймач інформації. На етапі актуалізації опорних знань вчитель використовує вже відомі факти щодо способів сприйняття та форм представлення інформації. Так, можна організувати бесіду, метою якої є визначення способів сприйняття інформації та засобів або процесів, за допомогою яких вона передається або зберігається. − Ієрографічні записи на папірусі (зорова, папірус); − наскальні малюнки давніх людей (зорова, камінь); − оповідання в книзі (зорова, папір); − відеофільм (зорова, слухова, магнітна плівка або лазерний диск); − телефонний дзвінок (слуховий, електромагнітні хвилі); − аромат кави (нюховий, повітря); − холодний лід (дотикова, стан речовини). Подібні приклади дозволяють змотивувати учнів до з’ясування суті поняття «носій інформації», яке Н.В.Морзе визначає як «фізичне середовище, в якому зберігаються повідомлення. Також вчена поділяє носії на довгоіснуючі і недовгоіснуючі та окремо виділяє носії, які використовуються при роботі з комп’ютерною технікою. Довгоіснуючі носії зберігають інформацію деякий час, який може сягати і століть: давні книги, зображення, які залишили древні цивілізації і т.ін. До недовгоіснуючих носіїв інформації відносять «миттєві» повідомлення: жести, міміку, розмову і т.ін. Якщо є можливість, можна запропонувати дітям відому гру «Крокодил», за правилами якої дітей об’єднуються у 2 команди. Одна з команд загадує предмет або явище і без слів, тільки за допомогою жестів та міміки показує іншій команді ознаки  19 своєї загадки, а та намагається її розгадати. Під час гри міміка та жести активно сприймаються дітьми для розгадування, а вже через пару хвилин після закінчення гри ці носії інформації майже «стерті» з пам’яті. На цьому етапі доцільними є завдання на визначення носіїв інформації: − пішохідний перехід; − театральна вистава; − прослуховування музики; − книга для незрячих людей; − диригування оркестром; − телефонна розмова; − документальний живопис; − сліди людини на піску; − сліди зайця на снігу. Деякі запитання мають кілька відповідей, що дозволяє вчителю організувати проблемну ситуацію, наприклад, про пішохідний перехід може вказати напис, відповідний дорожній знак, розмітка на дорозі, звуковий сигнал. Наступним кроком в ознайомленні учнів з носіями інформації є обговорення сучасних носіїв. Передує цьому бесіда з подібними питаннями: − Як ви вважаєте, чи зручно людині було писати повідомлення на камені, воску? Обґрунтуйте відповідь. − Паперові носії – найдавніші, що використовуються й сьогодні. Назвіть переваги і недоліки цього носія. − Чи можна вважати комп’ютер носієм інформації? − Які сучасні пристрої з пам’ятю Вам відомі? За допомогою наочності, традиційних засобів навчання учням пояснюється, що сучасними носіями інформації є магнітні, лазерні диски, USB-флеш-накопичувачі. Необхідно пояснити, чому електронні носії є більш зручними у використанні, ніж традиційні: протягом всієї історії людина намагалася удосконалити інформаційні носії: зробити їх більш об’ємними, надійними, доступними. Перевагами електронних носіїв над паперовими є об’єм інформації (наприклад, 1 Гб – це майже 50000 сторінок тексту, декілька музичних треків, біля 200 кольорових фото); вартість зберігання (на одному флеш- носії в 4 Гб можна зберігати скан-копії декількох книг, тоді як в паперовому варіанті для їх зберігання потрібна полиця); економічність та оперативність роботи з актуальною інформацією (для короткочасного зберігання); можливість швидкого сортування, форматування, вибірки і т.ін.  20 До недоліків можна віднести залежність електронних носіїв від джерел енергопостачання та наявності пристроїв для читання або запису інформації. Для закріплення та перевірки отриманих знань про носії інформації пропонуються такі завдання: 1. Вибрати правильні відповіді на питання, що є носієм інформації: папір, камінь, число, текст, скло, код, вода, настрій, сонце, сніг, СD-диск, USB-флеш-накопичувач. Але носії інформації втрачають своє значення, якщо відсутніми є ті, хто передає інформацію, і ті, хто її приймає, отримує. Наприклад, при поясненні вчителем нового матеріалу, джерелом інформації є вчитель, а споживачами – учні; під час перегляду фільму телевізор є джерелом інформації, а телеглядач – споживачем; Оля милується квіткою: квітка- джерело, а Оля – отримувач інформації і т.ін. Робота сучасних пристроїв для передавання інформації також передбачає наявність джерела та приймача інформації. Остання тема, яка запропонована програмою у змістовій лінії «Інформація», це дослідження історії виникнення пристроїв для роботи з інформацією. У чинних підручниках з інформатики ця тема висвітлюється концентрично: від складових комп’ютера і носіїв інформації до сучасних цифрових пристроїв. Але тема історії їх виникнення та розвитку є настільки цікавою та багатою на можливості для організації дослідницької, проектної, творчої діяльності учнів, що вивчення можна вивести за межі одного уроку. Крім традиційного повідомлення вчителя про виникнення та розвиток обчислювальної техніки в логіко-історичному аспекті, доцільно розкрити цю тему у позакласному заході або як предмет дослідження в процесі виконання відповідного проєкту. В інтернет-джерелах можна віднайти не тільки текстові повідомлення, але й слайди і відео, що унаочнюють сприйняття теми.