Вопросы к государственному экзамену
по информатике и методике преподавания информатики
специальность 032100.00 – Математика с дополнительной специальностью информатика
Раздел 1. Информатика
Информатика как наука и вид практической деятельности. Структура современной информатики. Место информатики в системе наук. Сущность информатизации современного общества.
Арифметические основы компьютера. Системы счисления. Перевод чисел из одной системы счисления в другую. Арифметические операции в позиционных системах счисления.
Понятие информации. Информационные процессы. Виды и свойства информации. Способы кодирования и измерения информации.
Алгоритм и его свойства. Исполнитель алгоритмов. Способы описания алгоритмов. Основы структурного подхода в алгоритмизации. Приемы структурирования алгоритмов.
Структурные языки программирования высокого уровня. Структура и синтаксис программ на языке Pascal. Арифметические операции и математические функции. Основные управляющие конструкции. Стандартные типы данных.
Подпрограммы, параметры подпрограмм. Модуль, структура модуля, использование модульного программирования.
Системы программирования Visual Basic, Delphi. Структура проектов в системах программирования Visual Basic, Delphi.
Концепции объектно-ориентированного программирования и их реализация в Delphi.
Иерархия стандартных классов системы программирования Delphi. Свойства, события и методы объектов стандартных классов и принципы их использования. Примеры.
Массив как составные данные статической структуры. Обработка массивов. Файлы. Работа с файлами.
Логическое программирование. Представление знаний о предметной области в виде фактов и правил базы знаний. Рекурсия в программах на языке Пролог.
Основные направления исследований в области искусственного интеллекта. Модели представления знаний. Экспертные системы: структура, назначение, особенности.
Понятие рекуррентных соотношений. Решение однородных и неоднородных рекуррентных соотношений.
Основные понятия теории графов. Степень вершины графа. Ориентированные графы, связные графы и компоненты связности. Эллеровы и Гамильтоновы графы. Деревья. Раскраска графов.
Понятие модели. Классификация моделей. Виды моделирования. Основные этапы математического моделирования. Понятие вычислительного эксперимента. Этапы вычислительного эксперимента.
Компьютерное моделирование. Решение научных задач с использованием компьютерных моделей.
История развития вычислительной техники, поколения ЭВМ. Классификация ЭВМ. Классическая архитектура ЭВМ.
Общие принципы построения современных ЭВМ. Процессоры, их развитие и сравнительная характеристика. Шины. Последовательная и параллельная передача данных.
Внутренние и внешние устройства ЭВМ. Хранение информации на современных носителях. Тестирование оборудования. Неполадки и способы их устранения.
Численные методы решения нелинейных уравнений: способы отделения корней, методы половинного деления, хорд, касательных.
Метод итераций решения нелинейных уравнений. Оценка погрешности метода итерации.
Численное интегрирование. Погрешность формул.
Назначение и классификация компьютерных сетей. Локальные вычислительные сети: особенности организации, типовые топологии. Аппаратная реализация передачи данных.
Особенности организации глобальной сети интернет. Службы интернет. Технология разработки Web-документов.
Системное программное обеспечение. Операционная система как средство распределения и управления ресурсами. Файловые системы. Компьютерные вирусы и приемы борьбы с ними. Алгоритмы и методы сжатия данных. Архиваторы.
Прикладное программное обеспечение общего назначения. Системы обработки текстовой информации. Назначение и функциональное наполнение табличного процессора. Понятие базы данных, системы управления базами данных. Современные технологии, используемые в работе с данными.
Мультимедиа технологии. Программное обеспечение мультимедийных технологий.
Принципы формирования компьютерных изображений, их виды. Цветовые модели. Программы обработки графических изображений. Форматы графических файлов.
Информационные системы: понятие, структура, классификации, этапы развития. Процессы в информационных системах.
Информационные модели данных: иерархические, сетевые, реляционные. Взаимосвязи в информационной реляционной модели. Последовательность создания информационной модели. Язык запросов SQL.
Системы вычисления символьных переменных. Решения математических задач в среде MathCAD. Графические возможности среды MathCAD.
Раздел 2. Методика преподавания информатики
Ретроспективный анализ этапов внедрения ЭВМ, программирования и элементов кибернетики в среднюю школу СССР и России (середина 50-х – середина 80-х годов ХХ века). Анализ исторических предпосылок формирования целей и задач введения в школу самостоятельного учебного предмета ОИВТ.
Предмет методики преподавания информатики: информатика как наука и как учебный предмет в средней школе; методика преподавания информатики как новый раздел педагогической науки и как учебный предмет подготовки учителя информатики.
Цели и задачи обучения информатике в средней школе: общие и конкретные цели обучения информатике в школе; компьютерная грамотность школьников как исходная цель введения курса ОИВТ в учебный план школы; информационная культура учащихся.
Содержание школьного образования в области информатики. Общедидактические принципы формирования содержания курса информатики. Структура и содержание первых отечественных программ предмета ОИВТ.
Формирование концепции содержания непрерывного курса информатики для средней школы; стандартизация школьного образования в области информатики.
Место курса информатики в системе учебных дисциплин. Базисные учебные планы. Анализ школьных программ по информатике и информационным технологиям.
Учебно-методическое обеспечение школьного курса информатики; система программных средств в поддержку школьного курса информатики.
Школьный кабинет ИВТ (функциональное назначение и оборудование). Организация работы в КИВТ, его обслуживание. Санитарные нормы и правила.
Методическая система и организация обучения информатике в школе: урок как основная форма обучения информатике. Подготовка к уроку информатики. Дидактические особенности учебных занятий по информатике.
Понятие педагогического программного средства (ППС). Типы ППС. Требования к разработке педагогических программных средств.
Цели и основные формы дополнительного изучения основ информатики и ее приложений в средней школе. Организационные формы и содержание внеклассной работы по информатике.
Понятие информационных и коммуникационных технологий (ИКТ). Направления внедрения ИКТ в образование. Дистанционные технологии обучения.
Инструментальные средства для разработки ППС, их достоинства и недостатки. Экспертная оценка ППС.
Разработка учебно-методических комплексов и внедрение их в учебный процесс.
Предпрофильные и профильные курсы как средство дифференциации обучения информатике в общеобразовательной школе.
Методика изучения темы «Представление информации и информационные процессы»; подходы к измерению информации; формирование представлений о сущности информационных процессов в системах различной природы.
Формирование общего подхода к решению задач в школьном курсе информатики. Методика изучения этапов решения задач на ЭВМ.
Методика введения понятия алгоритма, обучения алгоритмизации на учебных исполнителях, работающих «в обстановке»; методические проблемы изучения алгоритмов работы с величинами.
Методика изучения команд ветвления и выбора, их сопоставление и реализация на языке программирования.
Методика изучения команд повторения, цикл «пока», цикл «для», их сопоставление и реализация на языке программирования.
Последовательности и методика построения уроков по теме «Табличные способы организации данных. Алгоритмы работы с табличными величинами». Ввод массивов на языке программирования (Бейсик).
Методические рекомендации по изучению темы «Вспомогательные алгоритмы. Последовательное построение алгоритмов». Подпрограммы на языке Бейсик.
Методика работы с символьными переменными и операциями над ними.
Методические рекомендации по работе графикой в языках программирования.
Методические рекомендации по теме «Первое знакомство с компьютером».
Методика изучения темы «Дисковая операционная система». Методические рекомендации по изучению темы «Программы-оболочки операционных систем».
Методические рекомендации по организации и проведению практических занятий при изучении темы «Текстовый редактор».
Методические рекомендации по организации и проведению практических занятий при изучении темы «Электронные таблицы».
Методические рекомендации по организации и проведению практических занятий при изучении темы «Базы данных».
Методические рекомендации по организации и проведению практических занятий при изучении темы «Графический редактор».
Компьютерные сети в образовании. Методические рекомендации по изучению темы «Сетевые информационные технологии».
|
