8.2.3. Методика изучения информационных процессов.

Понятие «информационные процессы», так же как и понятие «информация», является базовым в курсе информатики. Сначала на простых понятных примерах надо показать, что это такое. Это получение информации из средств СМИ, процесс обучения, принятие управляющих решений, разработка какого-нибудь проекта, документооборот на предприятии, сдача экзамена и др. — вот примеры информационных процессов, с которыми нам приходится постоянно иметь дело. Существуют три основных их типа: хранение, передача и обработка информации, Начинать рекомендуется с рассмотрения этих процессов без привязки к компьютеру, т. е. применительно к человеку. Затем, при изучении архитектуры ЭВМ, компьютерных информационных технологий речь пойдет о реализации тех же информационных процессов с помощью компьютера.

С процессом хранения информации связаны следующие понятия: носитель информации (память), внутренняя и внешняя память, хранилище информации. Их следует изучать, проводя аналогию с человеческой памятью.

Биологическую память (мозг) можно рассматривать внутренней, так как ее носитель — мозг — находится внутри нас. Ее можно назвать также оперативной или быстрой, так как заученные знания воспроизводятся человеком мгновенно. Все прочие виды носителей информации можно назвать внешними (имеется в виду по отношению к человеку). Необходимо показать их примеры в историческом плане: камень, дерево, папирус, бумага и, наконец, магнитные, оптические и другие современные виды носителей информации.

Приведя примеры хранилищ информации (библиотека, справочники, картотеки и др.) и рассказав об их основных информационных единицах (анкета, книга, отчет и т.п.), можно дать следующее определение этого термина. Это определенным образом организованная информация на внешних носителях, предназначенная для длительного хранения и постоянного использования. Надо объяснить, что понимается под организацией хранилища (наличие определенной структуры, т. е. упорядоченность, классификация и т.п.) и для чего она нужна (для удобства добавления, удаления и поиска информации). Организованные определенным образом хранилища данных на устройствах внешней памяти компьютера принято называть базами данных. Подробнее это изучается в соответствующей теме.

Рассматривая человеческую память и то, что хранится, например, в библиотеке, надо привести сравнение внутренней и внешней памяти (объем, время доступа, надежность и др.).

Изучая процесс обработки информации, необходимо рассмотреть следующие вопросы:

общая схема процесса обработки,

постановка задачи обработки,

исполнитель обработки,

алгоритм обработки,

типовые задачи обработки информации.

В процессе обработки информации решается следующая задача: дан некоторый набор исходных данных — исходная информация; требуется получить некоторые результаты — итоговую информацию. Тот объект или субъект, который осуществляет обработку, можно назвать исполнителем обработки. Поэтому общую схему обработки информации можно представить в следующем простом и понятном для школьников виде:

Исходная информация —> Исполнитель обработки —> Итоговая информация.

Описание последовательности действий, которую нужно выполнить, чтобы достичь нужного результата, в информатике принять называть алгоритмом обработки. Подробно понятие алгоритма и вопросы алгоритмизации изучаются в соответствующем разделе. Здесь же обращается внимание на то обстоятельство, что одно из фундаментальных понятий школьной информатики, понятие алгоритма исходит от другого базового понятия — понятия информации и, в частности, понятия информационных процессов.

В форме беседы с учениками необходимо рассмотреть примеры ситуаций, связанных с обработкой информации, и на этих примерах показать выше перечисленные понятия. Все примеры обработки информации можно разделить на три типа.

Первый тип заключается в получении новой информации, нового содержания знаний. К ним относится, например, решение математических задач; действия следователя, который по набору улик находит преступника; разгадывание ученым историком тайн древних рукописей и т. п.

Ко второму типу обработки информации относится обработка, в результате которой меняется форма, а не содержание информации. К этому типу можно отнести перевод текста с одного языка на другой, кодирование информации, ее структурирование, связанное с внесением определенного порядка, определенной организации в хранилище информации (сортировка, группировка по некоторым признакам классификации, табличное или графическое представление и т. п.).

Можно выделить третий тип обработки — поиск информации. Задача поиска формулируется так: в хранилище информации (телефонный справочник, словарь, расписание поездов и т.п.) найти нужную информацию, удовлетворяющую определенным условиям поиска (номер телефона конкретного товарища, английский перевод конкретного слова, время отправления поезда в определенный пункт назначения). Эти и другие примеры поиска, как и примеры других хранилищ информации должны привести сами школьники.

Ключевыми понятиями в описании процесса передачи информации являются источник и приемник информации, информационный канал. Необходимо это изобразить схематически. На естественных примерах разговора, чтения можно обратить внимание на то, что в этом процессе информация представляется и передается в форме последовательности сигналов, символов, знаков, показать, что является каналом связи (акустические волны в атмосфере, световые электромагнитные волны). Но надо не забывать, что такие примеры доступны старшеклассникам после изучения соответствующих тем в физике. Для младшего возраста надо придумать еще более простые примеры.

Если в процессе передачи информации используются технические средства связи, то их называют каналами передачи информации (информационными каналами). К ним относятся знакомые всем телефон, радио, телевидение.

В этом вопросе можно рассмотреть также такие понятия, как кодирование и декодирование информации, шум и приемы защиты от него, скорость передачи информации и пропускная способность канала. При обсуждении последних двух вопросов можно привлечь аналогию с процессом перекачки воды по водопроводным трубам.

Можно также предложить творческое задание: определить собственную скорость восприятия информации при чтении вслух и про себя.