Одна из тем школьного курса информатики – кодирование информации. В учебниках она самая первая, с нее начинается введение в предмет: компьютер как устройство для хранения и обработки информации; что же такое информация, какова ее роль в современной жизни; как и с помощью каких технологий современное общество оперирует огромными информационными потоками; как именно компьютеры автоматизируют эти процессы.

 

Компьютеры окружают нас. Они управляют разнообразными роботами, помогают прогнозировать погоду, показывают кино, проигрывают музыку, на них можно производить сложнейшие расчеты, подготавливать чертежи, делать потрясающие спецэффекты для фильмов, можно написать и отредактировать простой текст, сверстать макет книги, с компьютером можно играть в самые разные, простые и невероятно сложные, игры, и т.д. и т.п. Но почему мы говорим об "устройстве для хранения и обработки информации", а не об "устройстве для расчетов", "устройстве для печати текстов", "устройстве для показа фильмов", "устройстве для игр"? Зачем привлекать какое-то абстрактное слово "информация"? Почему бы не обойтись описаниями конкретных, всем понятных возможностей?

 

Задача школы, общего образования вообще, – не просто сформировать у ребят какие-то конкретные умения, навыки, которые позволят им в будущем выполнять некую работу. В первую очередь преподаватель любого предмета призван позвать учеников "заглянуть внутрь" явлений и устройств, посмотреть на "шестеренки, рычаги и пружинки" окружающего мира, попытаться понять, почему же все происходит (или работает) так, а не иначе. Когда мы изучаем такое универсальное устройство, как компьютер, совершенно недостаточно рассматривать его только как "машину для печати" или "машину для рисования". Нет, в принципе, конечно, это возможно, но тогда, с одной стороны, любая, даже чуть-чуть нестандартная ситуация приведет пользователя в замешательство, а с другой стороны, он не сможет в полной мере понять все тонкости и ограничения, использовать неочевидные возможности той самой "машины для…".

 

Что же нужно узнать, чтобы научиться понимать специфику устройства и работы компьютера? Прежде всего, на самом базовом уровне, нужно познакомиться с тем, что такое информация и какие способы придумали люди для ее представления и передачи друг другу. Затем от идеи разных форм предоставления информации и различных знаковых систем, можно перейти к идее представления любых видов информации в универсальной форме, пригодной для обработки электронно-вычислительным устройством. Зная об этой форме и пройдя еще через несколько ступенек, мы сможем лучше понять, почему, выполняя те или действия, мы получаем тот или иной результат. Например, отчего зависит качество изображения на мониторе или почему вроде бы большая картинка на экране, распечатанная на бумаге, оказалось совсем крошечной. Множество практических вопросов объясняется теоретическими знаниями.

 

Базовый курс информатики и информационных технологий отводит на тему "Информация и информационные процессы" (в рамках которой предусмотрены подтемы " Информация в неживой и живой природе", "Кодирование информации с помощью знаковых систем", "Двоичное кодирование информации") всего несколько уроков. Однако, как показывает педагогическая практика, сама идея, что информация – это не только слова, услышанные или написанные в книге, отнюдь не очевидна. Сложна для восприятия и идея знаковых систем, чей алфавит отличается от знакомой нам кириллицы не только написанием букв, но и их количеством. Не говоря уже о возможности представлять с помощью этих систем не только буквы. А самым трудно дающимся вопросом является двоичное кодирование любой хранящейся и обрабатываемой компьютером информации. Как же преодолеть эти сложности учителю? Традиционный рецепт: практические задания и упражнения, и побольше, и на дом! Но тема скучна, материал «сухой», учебного времени отводится очень мало. Как же быть?

 

Предлагаемая читателю методическая разработка посвящена первой части темы «Кодирование информации». Эти занятия непосредственно предваряют тему "двоичное кодирование информации". Их цель – помочь учащимся закрепить знания о том, что информация может быть представлена в самых разных формах и с помощью самых разных знаковых систем, а также постепенно подвести их к идее двоичного кодирования информации. Кроме того, автору хотелось связать эту тему с другими школьными предметами, «перекинуть мостики» можно и к истории, и к литературе…

 

В первых двух занятиях предложена простая для восприятия форма кодирования информации, при которой алфавит знаковой системы, в которую мы хотим перевести информацию, содержит столько же знаков, сколько алфавит исходной знаковой системы.

 

На третьем и четвертом занятии школьники знакомятся с алфавитами знаковых систем, в которых знаков гораздо меньше, и каждому знаку исходной знаковой системы сопоставляется некая кодовая комбинация. Вводится понятие "длина кода", и учащимся предлагается самостоятельно перебрать все возможные комбинации двоичного кода длиной от одного до пяти знаков, а также постараться вывести формулу зависимости количества кодовых комбинаций от длины кода. Таким образом, мы практически подходим к теме "двоичное кодирование информации" и начинаем ее разбирать, не говоря пока, что тот же принцип используется и при подготовке информации для обработки ее компьютером. Это тема уже следующего цикла занятий.

 

Уроки оформлены в виде гипертекста, являющегося стандартом в Интернете. В отличие от традиционной печатной формы, гипертекст позволяет организовать подачу материала более гибко, а также более эффективно пытаться управлять вниманием и размышлениями школьника, например, предлагая ему блоки информации и вопросы на отдельных страницах. При такой форме подачи материала взгляд не скользнет, как в обычной книге вниз, на ответ или следующий абзац, вытекающий из только что прочитанного. Хоть ненадолго (а возможно, и надолго) ребенок остановится и задумается. Также в оформлении уроков используются, пусть и скромно, мультимедийные возможности Интернета (небольшая анимация, которую нужно посмотреть и вместе с героем истории попытаться ее проанализировать).

 

Очень надеюсь, что эта методическая разработка пригодится другим учителям. Ее можно использовать и на обычных уроках в классе, и в дистанционном обучении. А также предлагать учащимя, желающим заниматься самообразованием.

Посмотреть уроки >