Процесс ознакомления учащихся с понятием информации можно условно разделить на следующие этапы:
Информация обладает свойствами, отличными от свойств массы и энергии: аналогичный закон сохранения неприменим. Информацию можно передавать друг другу или переписывать с одного носителя на другой без ее изменения, убывания или исчезновения. Возможно тиражирование информации в любых сколь угодно больших объемах.
Задание. Распределение понятий по категориям: вещество, энергия, информация.
Демонстрация одного из отличительных свойств информации - возможности ее копирования при передаче
Демонстрация возможностей «создания» новой информации как результата интуиции, догадки. Анимация приводит пример, как многие значительные открытия и изобретения появились не в итоге строгих логических рассуждений и умозаключений, а в результате внезапного «озарения», когда новая идея или правильное решение задачи приходит как бы внезапно. Этот феномен носит название «инсайд», а свойство человеческого мозга порождать такие «озарения» называют интуицией. Анимация демонстрирует, что обладание интуицией – это одно из основных отличий «живого» разума от «компьютерного», мышления человека – от реализуемого в виде компьютерных программ «искусственного интеллекта». Таким образом, в настоящее время «интуистика» – так можно было бы называть науку о «принципах работы» интуиции – еще ждет своего создания и развития. Наиболее близкими к ней являются такие направления информатики, как нейротехнология (нейрокомпьютика) и теория распознавания образов («перцептроника»).
Демонстрация «Потеря информации» продолжает ознакомление учащихся с понятием «информация» и является логическим продолжением анимации «Создание информации», иллюстрирует возможность невосполнимой утраты информации (ее «забывание» человеком, случайное или намеренное уничтожение носителя информации, например пожар в Александрийской библиотеке, и т. д.). Впоследствии утраченная информация может оказаться открытой вновь (например, забытое изобретение может быть позже кем-либо сделано повторно), но во многих случаях оказывается потерянной навсегда. Анимация иллюстрирует рассказ об истории с теоремой Ферма, о потере ее доказательства и новом его поиске путем интуитивно возникающих ассоциативных связей между ними и логических рассуждений. Продемонстрировано, что особенность «домысливания» недостающей информации может порождать частичную необъективность (внутрипредметные связи с изучением свойства «объективность») информационной модели окружающего реального мира, формируемой в сознании человека.
Демонстрация. До сих пор нет однозначного ответа на вопрос, что такое информация. В анимации представлено ознакомление с понятием «информация» с точки зрения отображения окружающей действительности нервной системой живого организма, сознанием человека. Поэтому вводить понятие информации следует конкретно-индуктивным способом с помощью наглядных, хорошо знакомых учеником примеров.
В анимации рассмотрено понятие «информация» с точки зрения субъективного (бытового, человеческого) подхода. Демонстрация дополнена звуковым сопровождением, в котором поясняется, что вся жизнь человека в современном обществе постоянно связана с получением, накоплением и обработкой информации. Информация является предметом интеллектуальной деятельности человека и продуктом этой деятельности.
Информация для человека – это прежде всего личные (индивидуальные) знания, которые он получает из различных источников. Все, что знает каждый конкретный человек, он когда-то узнал от родителей, учителей, из книг, личного практического опыта и сохранил в своей памяти. В свою очередь, все, что написано в книгах, журналах, газетах, отражает знания авторов этих текстов, а потому это тоже информация.
Вопрос о классификации знаний – сложная научная проблема. Один из подходов к такой классификации заключается в делении знаний на декларативные (факты) и процедурные (правила). Анимация подкреплена примерами декларативных знаний («Земля вращается вокруг Солнца»), событий («Пушкин родился в 1799 году»), свойств объектов («Байкал – самое глубокое в мире пресное озеро»), зависимостей («квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов»), а также примерами процедурных знаний (как собрать радиоприемник, как решить квадратное уравнение, как вырастить помидоры, как лечиться от простуды и т. д.).
Упражнения
Анимация создана для иллюстрации понятия «сообщение» на основе простейших примеров передачи информации с помощью устных сообщений и системы знаков (различные жесты, азбука глухонемых, морские сигнальные флажки и др.) в различные периоды ее существования человеческого общества.
С понятиями источника и приёмника информации учащиеся также могут быть ознакомлены с использованием данной демонстрации. Показано, что передача информации в форме сообщений всегда происходит «в реальном времени».
Продемонстрировано, что до изобретения телефона, телеграфа и других технических средств передачи информации на большие расстояния передача сообщений также требовала личного общения человека – (источника информации) с человеком (приёмником), то есть общение также должно было происходить и «в реальном пространстве».
Анимация демонстрирует также современные возможности передачи голосовой и визуальной информации на большие расстояния.
Для усвоения понятия «сообщение» целесообразно предложить ученикам упражнения, например, на выявление «источника» и «приёмника» информации при различных способах ее представления, передачи и сохранения.
С понятием носителей информации учащиеся встречаются на протяжении изучения всей практической части школьного курса информатики. Учитель может построить мотивацию введения понятия носителя сообщений, используя анимацию, в которой проиллюстрированы примеры различных носителей информации: в древности – глиняные таблички, папирус, пергамент, бумажные свитки; в наше время – книги, на магнитные ленты и диски и оптические диски, микросхемы постоянной или флэш-памяти.
Демонстрация по усмотрению учителя может останавливаться и сопровождаться его комментариями, пояснениями и примерами, обсуждением учебного материала с учащимися. В демонстрации также приводятся примеры передачи информации через расстояния (почтовая переписка, например переписка А.С. Пушкина и В.А. Жуковского) и сквозь время (архивы, мемуары, энциклопедии). Продемонстрировано на примерах, что появление письменности стало ключевым моментом в развитии человеческой культуры, так как обеспечило точную передачу информации между разными поколениями и разными территориями.
Для усвоения понятия носителей сообщений можно предложить упражнения на определение носителя сообщений при разных способах их представления, передачи и сохранения. Примеры: задача по математике, картина, опера, радиопередача, телевизионная передача, аромат цветка, вкус лимона и др.
Упражнения