ประวัติความเป็นมาทั้งหมดของการพัฒนากิจกรรมของมนุษย์มีความเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับการพัฒนาวิธีการจัดเก็บการส่งผ่านและการประมวลผลข้อมูล การเก็บรักษาข้อมูลมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อชีวิตของทุกคนและสังคมโดยรวม แม้แต่ในสมัยโบราณ ผู้คนยังต้องเผชิญกับความจำเป็นในการเก็บรักษาข้อมูล
ข้อกำหนดและคำจำกัดความ
ข้อมูลคือข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุของโลกโดยรอบที่มนุษย์ สัตว์ พืช หรืออุปกรณ์พิเศษรับรู้
สื่อคือสื่อทางกายภาพที่อยู่ในหรือภายในข้อมูลที่สามารถบันทึกได้
การจัดเก็บข้อมูลเป็นการบันทึกภายนอกข้อมูลสื่อที่มีไว้สำหรับการจัดเก็บระยะยาวและการใช้งานถาวร ลักษณะสำคัญ: ปริมาณ, ความน่าเชื่อถือ, เวลาในการเข้าถึง (เวลาในการค้นหาข้อความที่จำเป็น), ความพร้อมใช้งานของการปกป้องข้อมูล ในสภาวะสมัยใหม่มีการใช้วิธีการทางเทคนิคต่างๆ เพื่อรักษาวัสดุ
วิทยาการคอมพิวเตอร์เป็นศาสตร์เกี่ยวกับข้อมูลและกระบวนการในธรรมชาติและสังคม วิธีการและวิธีการในการรับ การจัดเก็บ การประมวลผล การส่งผ่าน การใช้ และการจัดการกระบวนการ
เทคโนโลยีสารสนเทศเป็นชุดของวิธีการและวิธีการในการรวบรวม ประมวลผล จัดเก็บ ส่งผ่าน และปกป้องข้อมูล
กระบวนการสารสนเทศ: ตัวอย่างในระบบ
ลองพิจารณาระบบประดิษฐ์ที่คุ้นเคยเช่นห้องสมุด ดำเนินการกระบวนการข้อมูลหลักอย่างน้อยสี่กระบวนการ:
- การจัดเก็บ - หนังสือและสื่อสิ่งพิมพ์อื่น ๆ ตั้งอยู่ในบริเวณห้องสมุด
- ค้นหา - เมื่อผู้อ่านสั่งซื้อหนังสือบรรณารักษ์จะต้องค้นหาหนังสือนั้น
- การส่งข้อมูล - ข้อมูลที่นำเสนอในหนังสือส่งไปยังผู้อ่าน
- การประมวลผล - เมื่อห้องสมุดได้รับวรรณกรรมใหม่ข้อมูลที่ป้อนลงในแค็ตตาล็อก เมื่ออ่าน ผู้อ่านจะประมวลผลข้อมูล และกระบวนการข้อมูลจึงเกิดขึ้น
เราสามารถสังเกตตัวอย่างกระบวนการเดียวกันได้ในระบบทางเทคนิค เช่น ในระบบสื่อสารเคลื่อนที่ สิ่งที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งคือกระบวนการใช้ข้อมูลซึ่งตอบสนองความต้องการข้อมูลของระบบและองค์ประกอบต่างๆ
ระบบสารสนเทศเป็นองค์ประกอบ(อุปกรณ์ ซอฟต์แวร์ ข้อมูล) ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน ให้ข้อมูลที่จำเป็นแก่ผู้ใช้ในฐานะกระบวนการข้อมูลอย่างใดอย่างหนึ่ง ตัวอย่างการใช้ระบบข้อมูลในปัจจุบันสามารถพบได้ทุกที่: ในองค์กร ในธนาคารและสถาบันต่างๆ ช่วยเรื่องการบัญชี ให้ข้อมูลแก่พนักงาน และดูแลการทำงานของอุปกรณ์อุตสาหกรรม (สายอัตโนมัติ เครื่องจักร ฯลฯ)
การฝึกอบรมพื้นฐานเทคโนโลยีสารสนเทศ
ตัวอย่างเช่นเราจะพิจารณาหัวข้อการศึกษา "กระบวนการข้อมูลและข้อมูล" (ส่วนหลังถูกกำหนดไว้ในรูปแบบของข้อกำหนดสำหรับความรู้และทักษะของนักเรียน)
นักศึกษาควรรู้แนวคิดเกี่ยวกับเทคโนโลยีสารสนเทศ ชื่อและวัตถุประสงค์ของระบบซอฟต์แวร์หลัก
นอกจากนี้นักเรียนจะต้องสามารถแก้ไขสาขาวิชาและวัตถุได้ เลือกและเลือก (หรือพัฒนา) วิธีการในการแก้ปัญหาที่กำหนดในสาขาวิชาเฉพาะ
ในทุกขั้นตอนของการพัฒนาสังคมคล้ายกันเทคโนโลยีถูกนำมาใช้เพื่อให้แน่ใจว่ามีการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างผู้คน สะท้อนถึงระดับที่เหมาะสมและความสามารถของการใช้ระบบในการบันทึก จัดเก็บ ประมวลผล และส่งข้อมูล จึงเป็นการพัฒนากระบวนการข้อมูล
ตัวอย่างงานด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์สำหรับการเรียนรู้หลักสูตรของโรงเรียน:
- แนะนำนักเรียนให้รู้จักกับแนวคิดของเทคโนโลยีสารสนเทศ
- เพื่อสร้างแนวคิดของเทคโนโลยีเป็นชุดของวิธีการ เครื่องมือ และเทคนิคที่ใช้ในการแก้ปัญหาในสาขาวิชาเฉพาะ
- เชี่ยวชาญทักษะคอมพิวเตอร์ขั้นพื้นฐาน
- แสดงบทบาทและตำแหน่งของเทคโนโลยีสารสนเทศในสังคมยุคใหม่
ระเบียบวิธีในการสอนเทคโนโลยีสารสนเทศ
ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการศึกษาข้อมูลเทคโนโลยี ได้แก่ ข้อมูลคอมพิวเตอร์ กระบวนการสารสนเทศ โรงเรียนมัธยมศึกษาปีที่ 8 เป็นระดับเริ่มต้นสำหรับการเรียนรู้ทักษะเหล่านี้ ให้เราสังเกตประเด็นหลักเกี่ยวกับวิธีการรับความรู้ดังกล่าว
- ใช้การจำแนกประเภทของเทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อเลือกศึกษาเครื่องมือซอฟต์แวร์และเทคโนโลยีในการแก้ปัญหาในสาขาวิชาเฉพาะ
- พัฒนาระบบแบบฝึกหัดการแก้ปัญหาในสาขาวิชาต่างๆ
- จำเป็นต้องเน้นหน่วยการสอนพื้นฐานสำหรับการสอนเทคโนโลยีใหม่
- ใช้เทคโนโลยีและกระบวนการสารสนเทศเพื่อศึกษาซอฟต์แวร์อินเทอร์เฟซแบบรวม เครื่องมือที่ไม่ได้ขึ้นอยู่กับส่วนติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิก (GUI) มีโครงสร้างคำสั่งตามเมนูแบบลำดับชั้น
- ขอแนะนำให้แนะนำนักเรียนทันทีเงื่อนไข: กระบวนการข้อมูลและสารสนเทศคืออะไร วิทยาการคอมพิวเตอร์ ทำความคุ้นเคยกับเครื่องมือระดับมืออาชีพเพื่อให้แน่ใจว่าความรู้มีความสำคัญในทางปฏิบัติ
- เมื่อสอนเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารขอแนะนำให้ใช้แบบจำลองข้อมูล
- วิธีการสอนหลักควรเป็นวิธีการเลือกงานที่เหมาะสมและวิธีการสาธิตตัวอย่างโดยอาศัยการใช้เทคโนโลยีเชิงโต้ตอบอย่างแพร่หลาย
แบบจำลองข้อมูล
แบบจำลองข้อมูลคือคำอธิบายของวัตถุหรือกระบวนการซึ่งระบุคุณสมบัติและลักษณะทั่วไปบางประการที่มีความสำคัญต่อการแก้ปัญหาเฉพาะ การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในปัจจุบันเป็นปัจจัยสำคัญในกิจกรรมของมนุษย์ในด้านต่างๆ: ในการวางแผน การพยากรณ์ การจัดการ และในการออกแบบกลไกและระบบ การศึกษาปรากฏการณ์จริงโดยใช้แบบจำลองดังกล่าวมักจะต้องใช้วิธีคำนวณ ในกรณีนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย: ทฤษฎีความน่าจะเป็นและสถิติทางคณิตศาสตร์, วิทยาการคอมพิวเตอร์, กระบวนการข้อมูลทางคอมพิวเตอร์และทางคณิตศาสตร์ ตัวอย่างของการสร้างแบบจำลองซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อให้ได้ค่าตัวเลขของพารามิเตอร์ของกระบวนการหรือปรากฏการณ์นั้นมีมากมาย: การวิเคราะห์, การคำนวณ, การจำลอง
ระเบียบวิธีในการแนะนำนักเรียนให้รู้จักแนวคิดของแบบจำลอง
บรรทัดการสร้างแบบจำลองเนื้อหาถัดจากบรรทัดกระบวนการสารสนเทศหมายถึงพื้นฐานของหลักสูตรวิทยาการคอมพิวเตอร์ อย่างไรก็ตาม เราไม่ควรสรุปว่าหัวข้อนี้เป็นเพียงเชิงทฤษฎีเท่านั้น และแยกออกจากหัวข้ออื่นๆ ทั้งหมด การเขียนโปรแกรมเทคโนโลยีสารสนเทศ - DBMS, โปรแกรมแก้ไขสเปรดชีตและอื่น ๆ - ควรถือเป็นวิธีในการประมวลผลแบบจำลองข้อมูล ขอแนะนำให้สังเกตว่าการพัฒนานักเรียนให้มีความเข้าใจที่ถูกต้องในเนื้อหาของการแก้ปัญหาเป็นหนึ่งในเป้าหมายที่สำคัญของการเรียนหลักสูตรวิทยาการคอมพิวเตอร์ซึ่งจะค่อยๆ บรรลุผล แนวคิดของแบบจำลองเกี่ยวข้องโดยตรงกับแนวคิดของวัตถุ แต่ในความเป็นจริงไม่มีคำจำกัดความที่แน่นอน การแนะนำแนวคิดนี้เราสามารถสังเกตได้ว่าในชีวิตมนุษย์มีอาการต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิตซึ่งสามารถเรียกได้ว่าเป็นวัตถุที่มนุษย์สนใจ
แนวคิดและเทคนิคการเขียนโปรแกรมแบบมีโครงสร้าง
โดยใช้วิธีการทางโครงสร้างการเขียนโปรแกรมพัฒนาทักษะการปฏิบัติตามวินัยแรงงานอย่างเข้มงวดเมื่อสร้างอัลกอริธึมซึ่งมีส่วนสำคัญในการพัฒนาการคิดเชิงตรรกะของนักเรียนที่อยู่ในช่วงเริ่มต้นของการเรียนรู้พื้นฐานของอัลกอริทึม สิ่งสำคัญคือต้องแสดงให้นักเรียนเห็นว่าคำสั่งในการดำเนินการและรับวิธีแก้ไขปัญหาบางอย่างถือได้ว่าเป็นคำสั่งแยกต่างหากที่แสดงถึงผลลัพธ์ที่ต้องการและจะได้รับเป็นค่าเฉพาะที่ขึ้นอยู่กับข้อมูลที่ป้อนเข้า เนื่องจากนักเรียนไม่สามารถทำแบบฝึกหัดทุกแบบได้ จึงจำเป็นต้องนำเสนอในรูปแบบของชุดคำแนะนำที่มีขอบเขตจำกัดสำหรับการดำเนินการง่ายๆ ซึ่งจะนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ต้องการด้วย เป็นสิ่งสำคัญที่นักเรียนวิเคราะห์ตัวอย่างที่เลือกมาเป็นพิเศษจะได้ข้อสรุปว่าระดับรายละเอียดของงานที่ได้รับมอบหมายนั้นขึ้นอยู่กับชุดการดำเนินการที่ผู้ดำเนินการอัลกอริทึมสามารถทำได้
ภาษาอัลกอริทึมทางการศึกษา
เรื่องสำคัญในการสอนขั้นพื้นฐานอัลกอริทึม หมายถึง การเลือกวิธีการเขียนโปรแกรมเพื่อการศึกษาในโรงเรียนมัธยมศึกษา การศึกษาในโรงเรียนควรดำเนินการบนพื้นฐานของภาษาที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษ ในเวลาเดียวกัน ไม่เพียงแต่ได้รับคำศัพท์และชุดกฎไวยากรณ์เท่านั้น แต่ยังเปิดเส้นทางสู่รูปแบบการคิดใหม่อีกด้วย ประเด็นของการเลือกภาษาการเขียนโปรแกรมได้รับการพิจารณาในงานของนักวิทยาศาสตร์หลายคน โดยมีการเสนอวิธีการต่างๆ มากมายเกี่ยวกับวิธีการดำเนินการกระบวนการข้อมูลทางการศึกษา ตัวอย่างวิทยาการคอมพิวเตอร์ของวิธีการศึกษาวิชานี้มีดังนี้
- เมื่อแก้ไขปัญหาทางวิทยาศาสตร์และการผลิต
- ในภาษาเชิงเครื่อง
- การเรียนรู้ภาษาและวงจรการเขียนโปรแกรมเฉพาะ
- การฝึกอบรมตามอัลกอริธึมการฝึกอบรมที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษ
การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าไม่มี 3 วิธีแรกไม่ได้พิสูจน์ตัวเองในบริบทของการศึกษาวิชาการศึกษาทั่วไปของวิทยาการคอมพิวเตอร์ เนื่องจากพวกเขาไม่ได้แก้ปัญหาในการสร้างรากฐานของวัฒนธรรมข้อมูลของนักเรียน ดังนั้นเพื่อแก้ปัญหาองค์ความรู้ของหลักสูตรการฝึกอบรมจึงจำเป็นต้องรวมแนวคิดหลักของแต่ละเส้นทางที่เสนอ
เครื่องมือสำหรับการประมวลผลข้อมูล
กระบวนการสนับสนุนข้อมูลโดยวิธีการในการวิเคราะห์ออบเจ็กต์ข้อมูล มีการใช้แอปพลิเคชันโปรแกรมที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะสำหรับการประมวลผลดังกล่าว คุณสามารถเสนอแผนการฝึกอบรมต่อไปนี้ให้กับนักเรียนได้:
- สาธิตคุณลักษณะของขีดความสามารถของสภาพแวดล้อมผ่านตัวอย่างเฉพาะ
- การวิเคราะห์วัตถุ ประเภทของข้อความ วิธีการนำเสนอ วิธีรับผลลัพธ์ของการประมวลผลข้อความ
- ทำความคุ้นเคยกับส่วนประกอบหลักของอินเทอร์เฟซสภาพแวดล้อม
- กฎสำหรับการทำงานกับระบบช่วยเหลือในตัว
- ความคุ้นเคยกับฟังก์ชันพื้นฐานและโหมดการทำงานของสภาพแวดล้อม
- ศึกษาหลักสูตรเฉพาะ (ตามโครงการแยกต่างหาก)
- ลักษณะทั่วไปทางทฤษฎีของโหมดการทำงานหลักและฟังก์ชันของสภาพแวดล้อม
- การวางนัยทั่วไปทางทฤษฎีในระดับแนวทางพื้นฐาน
- ทำงานที่คล้ายกันในสภาพแวดล้อมอื่นที่มีจุดประสงค์คล้ายคลึงกัน
ระบบการเขียนโปรแกรมด้วยภาพ
ในทุกเหตุการณ์ แบบฟอร์ม และการควบคุมสามารถ "ตอบสนอง" ในทางใดทางหนึ่งตามโค้ดเขียนที่ผู้ใช้สร้างขึ้นสำหรับแต่ละวัตถุแยกกัน ในกระบวนการดังกล่าวจะต้องอธิบายแต่ละขั้นตอนอย่างละเอียด ข้อเสียอย่างหนึ่งของสไตล์นี้คือใครก็ตามที่เขียนโปรเจ็กต์จะต้องเขียนทุกอย่างเอง ในการเขียนโปรแกรมที่ขับเคลื่อนด้วยเหตุการณ์ แทนที่จะอธิบายแต่ละขั้นตอนโดยละเอียด ผู้เขียนจะต้องระบุวิธีตอบสนองต่อเหตุการณ์ต่างๆ (หรือการกระทำของผู้ใช้) ซึ่งได้แก่ การเลือกตัวบ่งชี้ การคลิกปุ่มเมาส์ การเลื่อนเมาส์ เป็นต้น . เหตุการณ์หนึ่งสามารถคาดการณ์ได้ว่าจะมีปฏิกิริยาตอบสนองในทางใดทางหนึ่ง ส่วนอีกเหตุการณ์หนึ่งสามารถละเลยได้ ในกรณีนี้จะไม่มีการสร้างโปรแกรมขนาดใหญ่เพียงโปรแกรมเดียว แต่มีหลายโปรแกรมซึ่งประกอบด้วยชุดของขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกันซึ่งควบคุมโดยผู้ใช้
ระเบียบวิธีในการศึกษาสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมด้วยภาพ
สาเหตุหนึ่งที่ทำให้ผลการเรียนต่ำของคนส่วนใหญ่นักเรียนมีการปรับตัวช้าต่อการโหลดข้อมูล เนื้อหาจำนวนมากในวิชาวิชาการต่างๆ นำไปสู่ความจริงที่ว่านักเรียนจำนวนมากไม่สามารถเชี่ยวชาญได้ การปรับปรุงสถานการณ์เป็นไปได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยการเลือกแนวทางการเรียนรู้ หนึ่งในแนวทางเหล่านี้มีพื้นฐานมาจากการสร้าง “แบบจำลอง” ของวิชาวิทยาศาสตร์แต่ละอย่างในการคิดของเด็ก สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการกระทำทางจิตเช่นการค้นหารูปแบบการค้นหาการเปรียบเทียบการค้นหาการพึ่งพาแบบลำดับชั้นระหว่างวัตถุการเปรียบเทียบ ฯลฯ หนึ่งในวิธีในการพัฒนาทักษะทางปัญญาและการคิดประเภทต่าง ๆ ในนักเรียนถือได้ว่าเป็นการศึกษาการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ . แนวทางนี้เกี่ยวข้องกับความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับกระบวนการคำนวณ ตลอดจนการจัดโครงสร้างข้อมูลในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ ในแนวทางเชิงมุ่งเน้น แนวคิดของวัตถุจะถูกนำเสนอซึ่งมี "ความรู้" เกี่ยวกับแก่นแท้ของโลกแห่งความเป็นจริง วัตถุหรือชุดของวัตถุมีความสำคัญเชิงหน้าที่ที่สำคัญในพื้นที่ที่กำหนด เมื่อสร้างวัตถุดังกล่าวในระบบ นักเรียนจะต้องระบุปัญหาที่สำคัญต่อการใช้งาน รู้ และสามารถใช้กระบวนการข้อมูลใด ๆ ได้ ควรทำแบบทดสอบหรือสอบเกี่ยวกับความสามารถในการพัฒนาหรือประยุกต์ในทางปฏิบัติ ความสามารถในการเปรียบเทียบ เน้นประเด็นสำคัญ และสรุปได้
