Лекции по УКИТ за 3 курс НУПИТ

5.10.2015

1.

2.

3.

4.

5.

Анализ на ДОИ и учебни програми за ЗИП по ИТ І – ІV клас

Основни информационни дейности

Компютърна система

Програмно осигуряване

Текстов редактор

Анализ на ДОИ и учебни програми за ЗИП по ИТ І – ІV клас

Човешкият род се е съхранил и еволюирал, благодарение на това, че е развил способности:     да събира данни, да ги обработва и в резултат да получава необходимата му информация за процесите и явленията в природата и обществото; да съпоставя получаваната от и осмисля тях събраните информация, като съответни поуки (знания); данни и извлича да извършва абстрактни разсъждения върху полученото знание и да прави прогнози за заобикалящите го обекти и явления, включително и такива, които не съществуват или не могат да се наблюдават пряко в природата (наука).

В резултат, човечеството се е научило да изгражда машини, с помощта на които по-лесно, по-бързо и с по високо качество да извършва необходимите за живота дейности (технологии).

Общи положения  Преподаването на ИТ като самостоятелен предмет и интегрирането на ИТ в обучението по другите предмети в началните класове трябва да бъдат разглеждани като две взаимно допълващи се и неделими части на едно цяло.

 Компютърът е забележителен с това, че може да бъде едновременно обект и средство за обучение.

 Трябва да се подчертае, че в часовете по ИТ не трябва да се разучава една или друга версия на определен програмен продукт

ДОИ ЗА УЧЕБНО СЪДЪРЖАНИЕ

Културно-образователна област: Математика, информатика и информационни технологии   

Предметите информация.

на областта поставят основите на методология, която намира приложение във всички области на общообразователната подготовка. Чрез обучението по тези предмети учениците се подготвят да боравят с Математическата наука се занимава с изследване на количествените характеристики на обектите и явленията от реалния свят. Тя предоставя адекватни математически модели за решаване на задачите, свързани с тези количествени характеристики, специфицирани процедури (алгоритми).

посредством добре Натрупванията от такива характеристики (информация) са толкова големи, че съхраняването им във формализиран вид (данни) и използването им е невъзможно без помощта на технически средства (компютърни системи).

ДОИ ЗА УЧЕБНО СЪДЪРЖАНИЕ

  

Математиката училище, него.

е помагат наука на за количествените отношения и

пространствените форми на реалния свят. Изучаването на основните й области: аритметика, алгебра, геометрия, логика, вероятности и статистика, анализ, позволява на учениците да развият умения да мислят и подреждат правилно мислите си, да излагат логически аргументи и да правят верни изводи. Математическите

знания и умения са важни за всички други предмети, изучавани в учениците по-добре да разбират съвременното информационно общество и да се адаптират към Обект на информатиката са методите и средствата за

натрупване, съхраняване, обработка и пренасяне на данни. Тя се занимава със: алгоритмичните процедури за решаване на задачи, тяхното специфициране с помощта на формални езици за програмиране,

Информатиката

както и с

изгражда

принципите

компютърни

на построяване функциониране на компютъра и системното програмно осигуряване.

варианти математическите модели на обектите и явленията.

и

на Чрез информационните технологии се създават достъпни за масово използване методи и средства за представяне, анализ, интерпретиране и пренасяне на данни.

Информационни технологии

Ядра на учебно съдържание Знания, умения, отношения

Компютърна система       Има обща представа за основните части на компютърна носители на информация.

система, периферни устройства и различни Различава програмно компютър.

апаратна част осигуряване от на Спазва основни правила за работа с компютър, периферни устройства и носители на информация.

Реагира по подходящ начин на извежданите съобщения при работа с компютърна система.

Ориентира структура.

се във файловата Проявява емоционална положителна нагласа за използване на компютър.

Информационни технологии

Ядра на учебно съдържание Знания, умения, отношения Информация и информационни дейности

      Ориентира се в различни видове информация и информационни източници.

Има търсене, начална информационните информация.

представа за дейности— събиране, съхранение, обработка и разпространение на Познава основни възможности на компютърни програми при работа с графика, текст и мултимедийна информация.

Създава, обработва и съхранява графична, текстова и мултимедийна информация.

Има начални умения за използване на приложен софтуер.

Обяснява избора си на компютърна програма за извършване на конкретна дейност.

Информационни технологии

Ядра на учебно съдържание Знания, умения, отношения Информационна култура

         Обменя информация между два компютъра чрез мрежа.

Използва програма интернет страници.

за разглеждане на Разбира ролята на електронната комуникация в ежедневието на хората.

Знае основни начини за търсене и използване на информация при решаване на учебни задачи и при игрови ситуации.

Спазва правилата за безопасна работа с компютър и компютърна мрежа.

Описва опита си от работата с компютър, като използва подходяща българска терминология.

Избира подходящи информационни средства за решаване на образователна задача самостоятелно и в екип.

Реализира и споделя идеите си разнообразни информационни средства.

чрез Проявява етично поведение по отношение на работа с компютър, използване на програми, файлове с данни и работа в компютърна мрежа.

Информационни технологии

Ядра на учебно съдържание Знания, умения, отношения

Електронна комуникация

 Има представа за основни начини и средства електронна комуникация.

за  Познава предназначението на Интернет като световна информационна мрежа.

 Ориентира се при работа с компютърна възможностите, предоставя мрежа които и тя на потребителите.

Изисквания към нивото на обучение на завършващите НУ

Да разбират:

 че в зависимост от сетивата, чрез които човек възприема информация, тя се нарича - аудио, визуална, осезателна, обонятелна и вкусова;  че в зависимост от начина, по който информацията е представена на хартиен или друг носител, тя се нарича текстова, числова, графична, таблична;  че информацията може да бъде представена на носител с помощта на различни символи (букви, пунктуационни знаци и т.н.); цифри,  тази информация може да се съхранява, обработва и предава на дълги разстояния в шифрован вид;  човекът, природата, книгите могат да бъдат източници на информация;  човек може да бъде и източник на информация, и приемник на информация;

Да знаят:

 че данните информация; тази е кодирана  че текстове и изображения - това са информационни обекти;  че една и съща информация може да бъде представена по различни начини: текст, рисунки, таблици, числа;  как да се опишат обекти от реалността, т.е. да се представи информацията за тях по различен начин (под формата на числа, текст, фигури, таблици);  правила за работа с компютър и техниката на безопасност;

Изисквания към нивото на обучение на завършващите НУ

Да умеят да:

 представят на хартия и на екрана на компютъра една и съща информация за обекта по различни начини: под формата на текст, снимки, таблици, фигури;  кодират информация по различни начини и да я декодират чрез кодовата таблица на съответствието;  работят с текстове и изображения (информационни обекти) на екрана на компютъра;  търсят просто преобразуване, съхранение, използване и трансфер на информация и данни, с помощта на таблицата със съдържанието, каталози, справочници, интернет; индекси,  назовават помощници и описват различните на човека за оценка и обработка на информация сметало, калкулатор и компютър); (пръчки,  използват средствата информационните технологии: телефон, касетофон, компютър;  създават елементарни проекти презентации с помощта на компютър.

на радио,  използват компютъра за решение на учебни и прости практически проблеми, за това: да имат основни умения за използване на компютър, да могат да извършват основни операции с файлове (създаване, запазване, търсене, стартиране на програма); да стартират широко използвани софтуерни приложения: текстов и графичен редактор, симулатори и тестове; и

Основни информационни дейности

Информация

 В интуитивен, житейски смисъл под

информация се разбират сведения, знания и т.н.,

Колкото е

които интересуват

по-интересно толкова повече информация носи то.

някого.

съобщението,

Информационни процеси

 Под информационни процеси се разбират всички действия извършени с информацията.

Към тях се отнасят: съхранение на информация, обработка на информация, предаване и търсене на информация.

Събиране на информация

 Това са сведенията, които ни помагат да се ориентираме в окръжаващия ни свят. По този начин, може да се доведат учениците до разбирането, че информацията за човека – това са знанията, които той получава от различни източници.

Съхранение

    Под носител на информация се разбира физическата среда, които пряко съхранява информацията. В историята на човечеството такива са: камък, папирус, пергамент, брезова кора, хартия и др.

Хранилище на информация - това е информация на външни носители, организирана по специален начин и създадена за дългосрочно съхранение и трайно ползване. Хранилища на информация са архиви, библиотеки, музеи и художествени галерии, енциклопедии, справочници, картотеки. Ето защо, за по-надеждно съхранение хората използват външни устройства: камък, глинени плочки, папирус, пергамент, кора, хартия, а също така организира специални хранилища на информация - библиотеките.

обем на съхраняваната информация, надеждност на съхранение, достъп до информация, защита на информацията.

Информацията, съхранявана в компютърните и информационните системи се нарича данни.

Обработка



Обработка на информацията

резултати (крайна информация).

се нарича целенасочено действие върху информацията за постигане на определени резултати. В процеса на обработка на информацията се решава следната информационна задача: има начална информация (необработени данни) и искаме да получим някакви  Преходът от първоначалната информация към резултата е процесът на обработка. Обект или субект, който извършва обработката се нарича изпълнител на обработка устройство, например компютър.

на информация.

Изпълнителят може да бъде човек или специално

Разпространение

   При предаването на информация винаги има източник на информация и получател (приемник на информация).

Предаването се извършва с помощта на среда, която е информационен канал или канал за връзка. Например, като информационен канал може да действа въздухът, в който съобщенията се предават от звуковите вълни. Ако се предават писмени съобщения, като информационен канал трябва да се разглежда листът хартия, на която е написано или отпечатано съобщение.

Обикновено, под информационни канали се разбират техническите комуникационни линии, като например телефонни линии, радиолинии, оптични линии. За човека сетивата доставя на мозъка.

му служат като

биологични

информационни канали, по които информацията се

Компютърна система

КОМПЮТЪР = АПАРАТУРА + ПРОГРАМНО ОСИГУРЯВАНЕ

Хардуерът включва: централен процесор, вътрешна памет, периферни устройства, шина

Главни понятия в тази тема са: архитектура; памет

(оперативна, външна); процесор; устройства за вход и изход; програмно управление.

Функция

Съхранение на информация Обработка на информация Събиране на информация Разпространение на информация

Човек

Памет Мислене Сетива Език, двигателна система

Компютър

Компютърна Памет Процесор Устройства за вход Устройства за изход

Централен процесор

 аритметично (обработващо) устройство;  управляващо устройство;  регистър;

Две основни характеристики:

 тактова честота и  колко битов е процесорът

Вътрешна памет

Вътрешната памет единствено е достъпна за процесора.

 постоянна ROM (read only memory) Информацията записана в ROM се запазва дори и след изключване на компютъра  или токов удар.

Разликата между постоянната и оперативната памет е, че постоянната е достъпна единствено за четене. В началото от нея се стартират различни програми тестващи хардуера и .т.н и т.нар. BIOS (basic input-output system).

оперативна RAM (random access memory).

В оперативната памет можем да записваме и четем различни данни. След изключване на компютъра или друго прекъсване на нормалната му работа, данните записани в RAM се изтриват.

Начин на работа на хардуера

 От външен носител, входните данни заедно с програмата се прехвърлят в оперативната памет.

Командата за обработка се подава в регистъра, след което управляващото устройство дешифрира командата и я изпраща на аритметичното устройство за обработка. Резултатът се връща в регистъра, оттам в RAM-а и отново чрез периферните устройства на външен носител.

Начин на работа на хардуера

 Преносът на информация от периферията до RAM-а и регистъра и обратно става по шината.

Паметта на логическо ниво се разглежда като последователност от двоични разряди. Един двоичен разряд може да приема стойности 1 и 0.

Един двоичен разряд се нарича още бит. Най малката единица от паметта, която име адрес се нарича байт. С помощта на адреса се указва даден байт. Обикновено 1 байт = 8 бита. Една от характеристиките на паметта е нейния обем.

Начин на работа на хардуера

 Командата се състои от код на операцията и адресна част. В зависимост от кода на операцията, операциите могат да бъдат аритметични, логически, управляващи (обикновено за предаване на управлението), обменни (копиране на информация от регистъра в оперативната памет) и входно-изходни операции.

Периферните устройства биват три основни вида: за въвеждане, за извеждане и за въвеждане и извеждане  устройства за въвеждане: информацията от външен носител се прехвърля в оперативната памет. Устройствата за вход са: клавиатура, мишка, тъчскрийн, скенер, микрофон , видеокамера и др.

Периферни устройства - изходни устройства    При устройствата за изход се извежда информацията от RAM паметта към външен носител. Такъв вид устройства са мониторите. Те се използват заедно с видеоконтролери (видео карти) с видео памет, която извежда информацията от оперативната памет. Други устройства за изход са принтерите.

Те биват три вида – матрични, мастилено-струйни и лазерни.

Тенденцията е матричните да се използват във финансовата сфера, тъй като при тях може да се извежда повече от едно копие с един цикъл на работа на принтера. Другите два типа обаче са доста по качествени и тихи.

При лазерните принтери има барабан, върху който има светлинно изображение на това, което трябва да се принтира.

Според светлината по листа се полепва прах от тонер касетата, след което този прах се изпича и остава на листа. При мастилено-струйните, мастилото се излива на капчици върху листа от т. нар. глави.

Други устройства за изход са тонколони, слушалки и др.

Периферни устройства - запомнящи устройства      Твърд диск – представлява две плочи една над друга които се въртят.

FDD – floppy disk device – 3,5’’ дискети, които в момента не се развиват и с течение на времето излизат от употреба.

CD Device (compact disk) – биват три вида ROM (read only), R (за еднократно записване и многократно четене) и RW (за многократно записване и четене) DVD Device – аналогични на CD, но с по голям капацитет.

Има съвместимост на DVD устройствата със CD, но не и обратното.

Магнитни карти (флаш памети).

Програмно осигуряване

КОМПЮТЪР = АПАРАТУРА + ПРОГРАМНО ОСИГУРЯВАНЕ

Програмно осигуряване

На изучаването на ПО се отделя нарастващо внимание, което е свързано с важността на усвояване от учениците на начините за работа с ОС и необходимостта от овладяване на приложните средства технологии. В този раздел се изучават следните въпроси:  за информационно-комуникационни предназначение на ПО и неговата структура;  операционна система;  потребителски интерфейс;  файлова система на компютъра;  понятие за приложно програмно осигуряване.

Програмно осигуряване

1.ПО – това е набор от програми, съхраняващи се в дълговременната памет на компютъра и предназначени за масовия потребител.

2.ПО – това не са само програмите, но и данните, с които работят програмите. Данните и програмите се съхраняват на дискове в отделни файлове.

3.Работейки на компютъра, потребителят е длъжен да избере подходяща за тази работа програма, да я инициализира и изпълни.

4. Под задачи се разбира всяка информационна потребност на потребителя – създаване на текстов документ, рисуване на илюстрация, извършване на изчисление и т.н. Затова учениците трябва да знаят с какви програмни средства какви задачи могат да решават.

5. Съществуват задачи от системен и приложен характер. Задачите от системен характер се изпълняват под управление на ОС, а от приложен – с помощта разнообразни приложни програми. Например, копиране или изтриване на файлове – това е системна задача, изпълнявана с помощта на ОС, а редактиране на текстов документ – приложна задача, изпълнявана с помощта на текстовия редактор, т.е. приложни програми.

ПО се класифицира на системно, приложно и системи за програмиране  Системното ПО е предназначено за обслужване на самия компютър, управлението на работата на неговите устройства. Операционни системи – програми, които управляват работата на централния процесор.

Драйверите са необходими да управляват работата на периферните устройства.



Среди за програмиране

– средства, които подпомагат конструирането на програмата. Задължително включва: за i . Текстов редактор; ii. Транслатор за съответния програмен език; iii. Библиотека – програми записани в първичен код, които могат да се използват; iv. Помощна система v. Средства за проверка на програмите  Приложно ПО – това са тези програми, които удовлетворяват информационните потребности на потребителя: да поиграе игра, да напечата текст, да нарисува рисунка на екрана и да го разпечата на хартия, и т.н.

Понятието “алгоритъм” и неговите свойства  Понятието “алгоритъм” е централно понятие в алгоритмизацията и, съответно, компонент на алгоритмичната култура.

основен 

Крайна последователност от елементарни действия, решаваща клас от задачи, се нарича алгоритъм.

Понятието “алгоритъм” и неговите свойства Основни характеристики на алгоритъма са:  Детерминираност;  Mасовост;  Резултатност;  Дискретност (стъпка по стъпка) на описанието;  Понятност.

Понятието “алгоритъм” и неговите свойства  Основни начини за описание на алгоритъма са словесният, чрез блок-схема, чрез средствата на някакъв език за програмиране.

 Прието е алгоритмите, предназначени за управление на поведението на машина, да се наричат програми.

Програмата е някакъв алгоритъм, записан програмиране.

на специален език за  Инструкциите, с помощта на които се записва програма, изграждат език, наречен език за програмиране.

Операционни системи: същност и предназначение ОС управлява работата на компютъра, а потребителят при нейното посредничество изпълнява всички видове работа. При включване на компютъра ОС се зарежда в ОП. При това се зарежда само ядрото на ОС, т.е. тази част на системата, която трябва постоянно да се намира в ОП при работа на компютъра. Магнитният диск, на който се съхранява ОС се нарича системен диск, обичайно този диск се означава с латинската буква С.

Операционни системи: основни функции  управление на устройствата на компютъра;  осъществяване потребителя;  работа с файлове.

на взаимодействие с

В основните умения на потребителя при работа с ОС влизат следните:  умение да се намира нужната програма и да се стартира;  умение да се изпълняват основните операции с файлове: копиране, преглеждане преименуване; на преместване, съдържанието, изтриване,  умение да се получи справочна информация за състоянието на компютъра, за запълване на дисковете, за размерите и типове файлове.

Работа с външните устройства на компютъра За това в ОС са включени специални програми, налага на управляващи потребителя да работата на външните устройства. Тези програми се наричат драйвери. За всеки тип външно устройство и всеки конкретен модел има свой драйвер. Съвременните версии на ОС Windows автоматично подбират необходимия драйвер от своята библиотека, но понякога се прави това самостоятелно.

Графичен потребителски интерфейс: общо описание на операционна система с графичен интерфейс Начинът за взаимодействие на компютърната програма с потребителя се означава с термина интерфейс с потребителя. За ОС Windows той се явява графичен, тъй като предоставя на потребителя възможност да работи с графични обекти на екрана на компютъра.

Команден интерфейс

Диалогови прозорци

Контекстно меню

Контекстно меню

Кутията за копия (Clipboard)

Маркирай

ОС Windows е многозадачна, т.е.

позволява на потребителя да изпълнява едновременно няколко програми. С приложните програми може да се работи последователно или в

фонов

режим.

В последния случай потребителят може, например, да обработва текста в текстовия редактор, а в същото време да се извършва проверка на твърдия диск или да се възпроизвежда музика.

Файлова система Под файлова система се разбира раздел от ОС, който обслужва файловете – четене, запис, копиране на дискови носители. На въвеждащите занятия учениците трябва да получат представа за организацията на

файловете и възможностите за работа с

тях.

Файлова система 

Файл



Папка



Устройство



Именуване на файлове



Разширение на името на файла



Файлов формат



Асоцииране на файла

Текстов редактор

Текстов редактор

Изучавани въпроси: • Характеристики на апаратните средства.

• Средата на текстовия редактор (ТР).

• Режими на работа.

• Команди за работа с ТР.

• Данни, обработвани с ТР.

Текстов редактор

Текстовите информационни технологии се отнасят към най-често използваните в практиката.

подготовка писмени документи, издателска дейност.

Области на приложение:

Трябва да се коментират преимуществата на компютърния начин на подготовка и запазване на текстовете в сравнение с «хартиения».

Хардуерни средства Процесът на създаване на текстов документ с помощта ТР носи комплексен характер: в него са включени всички основни устройства на компютъра. В рамките на тази тема учениците трябва не само да развият практически навици за работа с различни апаратни компоненти на компютъра, но и задълбочат своите знания за тяхното устройство, за принципите им на работа.

Тук се пресичат темата «Компютърна система» с темата за информационните технологии.

Хардуерни средства

 Клавиатура — основното устройство за въвеждане на текст, за управление ТР. При работа с ТР активно се използват и всички останали групи клавиши: функционални, управляващи, превключване на режими, преместване на курсора и други клавиши.

 Дисплей. Първо, учениците трябва да научат, че всяко изображение на екрана се получава от съвкупност от светещи точки — пиксели.

 Памет на компютъра. При работа над текстов документ се използва както вътрешната (оперативна), така и външната памет на компютъра.

Приложни програмни средства.

Към приложното програмно осигуряване, предназначено за работа с текстова информация се отнасят текстовите редактори.

Текстовият редактор е приложна програма, която трябва да усвоят учениците. Ако се работи под ОС Windows, може да се започне с ТР «Nodpad». MS Word — това е един от най развитите ТР, в който е реализирана най съвременната технология за обработка на текст.

Текстов редактор Може да се каже, че компютър със стартиран ТР става специализиран изпълнител за работа с текстова информация. Оттук следва, че изучаването на ТР (както и всяко друго приложно средство за информационни технологии) може да се провежда по традиционната методическа схема, характерна за изучаване на всякакви изпълнители:  данни: структурни единици на текста;  среда ТР;  режими на работа на ТР;  система от команди.

Средата на текстовия редактор Независимо от това, какъв е конкретния ТР, който се изучава, трябва преди всичко да се обърне вниманието на учениците на общите елементи на средата, които са характерни за всеки ТР.

Към такива общи елементи на средата се отнасят:      работно поле — пространство на екрана, на което се изобразява текст; курсор — място на активното въздействие на работното поле; ред на състоянието — съдържа информация за текущото състояние на ТР; меню — съдържа командите за превключване на режимите на работа на ТР и други действия.

линийка.

 панел с инструменти и пр.

Режими на работа Под режим на работа се разбира определено състояние на изпълнителя (в дадения случай ТР), в което е възможно изпълнение на определен вид работа.

 Въвеждане и редактиране на текст. Състоянието на изпълнителя, намиращ се в този режим, се отразява в реда на състоянието.

Ще отбележим основните компоненти на състоянието:  координати на курсора;  вмъкване/изтриване;  малки/главни (долен/горен регистър);  шрифт (бг/лат);

Режими на работа  Форматиране. Работата в този режим позволява текста (фрагмент от текста) да се подреди в искания вид, размери на полета, брой позиции в реда и т.н.

  

Помощ.

Правописна проверка.

Обмяната

текста.

с външните запаметяващи

устройства е възможен в две направления: съхранение (запис, SAVE) и зареждане (Open) на 

Печат.

Система от команди на ТР  команди за интерфейса — вход в меню и изход от него, преместване на маркера по менюто, избор на нужния пункт на менюто;  команди за изменение на състоянието на ТР, позволяващи в режима на редактиране да се избере шрифт, долен/горен регистър, режим на вмъкване/замяна и т.д.;  команди за преместване по текста, които се разделят на две групи: постъпково преместване (стрелки надясно, наляво, нагоре, надолу); бързо преместване по текста (преход в начало/край наред, начало/ край на текста, листване на страници, скок до етикет и т.н.);  команди за посимволно редактиране, позволяващи да се внесе поправка в текст (постави/премахни/замени символ, замени малка буква с главна и т.д.);

Система от команди на ТР    команди за работа с редове, позволяващи да се манипулира с редове (изтрий, вмъкни празен ред, раздели на две части, «слепи» два последователни реда); търсене по образец, което служи за намиране на местата в текста, съдържащи указан набор от символи (буква, дума, фраза и т.н.);  копиране включва в себе си маркиране на копирания фрагмент от текста и запазването му в буфера, поставяне на съдържанието на буфера в определено място в текста; форматирането позволява да се придаде на текста искания вид: определяне на брой на символите в реда, изравняване на десния край, и т. н.

В болшинството ТР командите на реализират по два начина: с помощта на функционалните, управляващи и други клавиши със изпълнителя се специално предназначение; избор на съответния пункт в менюто.

Данните  Текстовият редактор работи със символна информация, в който може да се отделят на следващите видове структури: Символ — най-малкия обект, подлежащ на обработка от ТР. Със символи се оперира основно при въвеждане на текст и при тяхното посимволно редактиране.

 Дума — набор от символи, ограничен отляво и отдясно с интервали или нов ред; използва се в командите за бързо преместване по текста, изтриване на фрагменти от текста.

 Ред от символи — данните, заемащи в текста един ред, размерите на който могат да бъдат точно отбелязани с маркиране. ТР има редица команди, опериращи с редове (вмъкване/изтриване, слепване/разделяне, премини в началото/края и т.н.).

 Фрагмент от текста — набор от последователни редове, с които може да се работи като с едно цяло (изтрий, премести, копирай т.н.).

 Понятието файл е свързано с записване и зареждане на информация на външен носител на информация.