Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Информатика / Научные работы / Научная работа по информатике на тему: "МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ИСТОРИИ ИНФОРМАТИКИ В РОССИИ В СТАРШЕЙ ШКОЛЕ"

Научная работа по информатике на тему: "МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ИСТОРИИ ИНФОРМАТИКИ В РОССИИ В СТАРШЕЙ ШКОЛЕ"



  • Информатика

Поделитесь материалом с коллегами:





МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ИСТОРИИ ИНФОРМАТИКИ В РОССИИ В СТАРШЕЙ ШКОЛЕ











ВВЕДЕНИЕ


Бурное развитие информатики в настоящее время обусловлено появлением микропроцессорной техники, развитие интегрированных сетей передачи данных, способных осуществить в полном объеме все процедуры по преобразованию информации. При этом ведется разработка концепций информационной политики и информационного обслуживания различных категорий пользователей; решаются проблемы и условия предоставления информационных услуг в самых разных сферах научной, общественной, образовательной и других видов деятельности. Быстрыми темпами развивается глобальная информационная сеть Интернет, обеспечивая широкие слои населения и группы пользователей разнообразной информацией. Стремительное развитие информатики позволило всему человечеству выйти на новую ступень развития различных технологий.

Наша страна на протяжении последних более чем пятидесяти лет являлась важнейшим научным и производственным центром компьютеростроения и развития информатизации в целом. Кроме этого, неоценимы заслуги российских конструкторов и изобретателей дореволюционной эпохи.

В настоящее время наука информатика достигла той степени зрелости, когда следует оглянуться на прошлое, проанализировать накопленный опыт и наметить основные направления развития. Изучение истории информатики является первостепенной задачей для дальнейшего успешного развития этой науки и современных информационных технологий. На Западе преподавание истории информатики студентам соответствующих специальностей (Computer Science, Computer Technology, Software Engineering, Information Systems) становится правилом. Для этих специальностей разработаны различные учебные курсы и методические материалы по истории информатики. Но начинать изучение истории науки следует еще раньше, со школьной скамьи.

В настоящее время современные учебники по информатике и ИКТ все чаще обращаются к историческим моментам при изучении отдельных тем. Но это происходит разрозненно и без определенной системы. В тоже время в «Требования к уровню подготовки выпускников» не включают в себя разделы относительно истории информатики и вычислительной техники.

В связи с этим актуальным является изучение истории информатики на старшей ступени школьного образования в рамках элективных или факультативных курсов.

Основная цель настоящего исследования состоит в теоретическом обосновании и разработке методики преподавания истории информатики в России в старшей школе.

Теоретическая значимость и новизна исследования заключаются в определении содержания и разработке методики организации элективного и факультативного курса по истории информатики в России, базирующегося на применении элементов проектной деятельности школьников.

Анализ существующих на сегодня программ элективных курсов по предметам естественнонаучного цикла показал, что вопросы изучения истории наук актуальны именно для старшей ступени школьного образования, т.к. систематизируют знания по данной предметной области и подготавливают участников образовательного процесса к дальнейшему изучению этих тем в ВУЗе.

Актуальность: изучение истории вычислительной техники актуально в связи с тем, что дает представление о науке в целом, формирует познавательный интерес и способствует более глубокому осмыслению учебного материала.

Объект исследования – обучение информатике и ИКТ в старшей школе при изучении предметной исторической составляющей.

Предмет исследования - методика изучения истории информатики в России в старшей школе .

Цель исследования – разработка методики изучения истории информатики и вычислительной техники в России в старшей школе в рамках факультативных и элективных курсов.

Гипотеза исследования: повышение познавательного интереса к изучению истории своей страны через изучение истории профильных разделов способствует более глубокому осмыслению учебного материала дисциплины.

Задачи исследования:

  1. Рассмотреть основные достижения в области информатики и вычислительной техники в России, вклад русских и советских ученых и инженеров-конструкторов.

  2. На основе государственных нормативно-законодательных документов, учебно - методической литературы рассмотреть особенности организации факультативных и элективных занятий по информатике и ИКТ для профильных и общеобразовательных классов.

  3. Разработать элективный курс «История информатики и вычислительной техники в России » для учащихся естественно-научного профиля.

  4. На основе элективного курса разработать аналогичный факультативный курс для учащихся общеобразовательных классов.

  5. Создать электронное учебное пособие с аналогичным названием.


Методы исследования:

  1. Анализ учебно - методической литературы, государственных нормативно-законодательных документов об образовании, школьных учебников по информатике.

  2. Обобщение опыта учителей в преподавании истории информатики в школьном курсе.



ГЛАВА 1 СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ И ИНФОРМАТИКИ В РОССИИ

Несмотря на то, что термин «информатика» достаточно новый — он появился в 80-х годах как название совокупности естественных наук, изучающих процессы передачи, обработки и хранения информации, но интерес к истории данного научного направления уже достаточно высок. Анализу предпосылок появления, становлению и развитию отдельных составляющих информатики посвящено достаточно много работ []. В рамках информатики объединяются научные направления, не только тесно связанные с появлением компьютеров и проникновением их во все сферы деятельности человека, но и определяющие интеллектуальные разработки в области программирования и искусственного интеллекта.

Вопросу появления и развития сначала вычислительной техники, а потом и информатики в России так же посвящено достаточное количество литературных данных [].

1.1 Домеханический и механический этапы развития вычислительной техники.


Домеханический этап начался на заре человеческой цивилизации. Фиксация результатов счета у разных народов на разных континентах производилась разными способами: пальцевый счет, нанесение засечек, счетные палочки, узелки и т.д.  В частности в России использовались для счета бирки. Бирки использовались не только для записи результатов вычислений, но и как расписки при долговых обязательствах. На, так называемую, долговую бирку зарубками наносилась величина долга.

На Руси долгое время считали по косточкам, они носили название счет костьми. Русский счет костьми описывается в древнерусском учебнике арифметики XVII века “Цифирная счетная мудрость”, хотя нет сомнения, что он существовал уже в XVI веке. Более того, есть мнение, описанное в книге Апокина И.А. «Развитие вычислительных машин», что счет костьми уходит своими корнями в глубокую древность.

В шестнадцатом веке линии счета костьми были заменены натянутыми веревками с нанизанными на них косточками. Так появился «дощаный счет». Подробное описание этого прибора содержится в «Счетной мудрости» 1691 года, в разделе «Статья учения о дощаном счете».

К концу XII века прибор для «дощаного счета» утратил неполные ряды, содержащие по одной костяшки (или по две костяшки, в вариантах устройств, где вместо одной костяшки использовалось две). Следующему серьезному изменению «дощаный счет» подвергся в начале XVIII веке, когда в России получила распространение десятеричная позиционная система счисления. С помощью новой системы записи чисел вычисления на бумаге стали удобнее, чем с помощью «дощаного счета». Вследствие чего, этот прибор перестал быть универсальным устройством для счета и перешел в разряд вспомогательного.

Временем появления русских счет в том виде, в котором мы их знаем теперь, можно считать начало XVIII века. Счеты были широко распространены вплоть до семидесятых годов 20 века, пока конкуренцию им не составили карманные калькуляторы. Они повсеместно использовались для арифметических расчетов, в том числе они были незаменимы в торговле.

Развитие механики в 17 веке стало предпосылкой вычислительных устройств и приборов, использующих механический принцип вычислений, обеспечивающий перенос старшего разряда. Использование таких машин способствовало «автоматизации умственного труда».Увеличение во второй половине 19 века вычислительных работ в целом ряде областей человеческой деятельности выдвинуло настоятельную потребность в ВТ и повышение требований к ней.

Развитие механики в 17 веке стало предпосылкой вычислительных устройств и приборов, использующих механический принцип вычислений, обеспечивающий перенос старшего разряда. Использование таких машин способствовало «автоматизации умственного труда». Увеличение во второй половине 19 века вычислительных работ в целом ряде областей человеческой деятельности выдвинуло настоятельную потребность в ВТ и повышение требований к ней.

Машина Якобсона.

Первое из механических вычислительных устройств, созданное на территории СССР. Изобретатель машины – Евна Якобсон, часовой мастер и механик из города Несвижа. Стиль декоративной отделки (машина выполнена в виде латунной коробки с богато орнаментированной верхней крышкой) свидетельствует, что, по всей вероятности, она изготовлена не позже 1770 года.

Машина оперировала с числами длиной 9 десятичных разрядов и предназначалась для сложения и вычитания. Изобретатель считал целесообразным использовать ее также для умножения. Выполнение первой из этих операции облегчалось наличием таблицы умножения, нанесенной на верхнюю крышку машины. При выполнении операции деления машина Якобсона подсчитывала количество вычитаний делителя из делимого.

Давая общую оценку конструкции машины Якобсона, прежде всего отметим, что в своей основе она базируется на классической схеме зубчатых передач для производства сложений (вычитаний) и переноса десятков. Якобсон вносит в эту схему оригинальный элемент – полудиск, используемый для ввода и являющийся первым звеном в системе зубчатых передач.

Счетный прибор Слободского Ф.М.

1828 г.  - генерал-майор Ф.М. Слободской создает счетные приборы, которые вместе со специальными таблицами позволяли сводить арифметические действия к сложению и вычитанию.

Этот прибор состоял из соединенных в общей раме нескольких счетов, чаще всего употреблялось 12 счетов, но встречались наборы до 30 штук. Для передвижения костяшек служил специальный прут с рукояткой. Кроме четырех арифметических действий, Свободской производил много различных операций, достигая при этом большой скорости.

Счетный прибор Слонимского З.Я.

В середине прошлого века З.Я. Слонимский (1810-1904) предложил простое множительное устройство, основанное на доказанной им теореме. Это устройство позволяло получать произведения любого числа (разрядность которого не превышала разрядности устройства) на любое однозначное число. Другими словами, это было нечто вроде механической таблицы умножения любого числа на 2, 3, 4,..., 9. Позднее теорема Слонимского была использована при создании другого простого множительного устройства (счетных брусков Иофе).

Основной элемент конструкции – зубчатые колеса с 24 коническими зубцами: по одному колесу на один разряд числа. Ввод исходных чисел осуществлялся поразрядно с помощью штифта, вставляемого в отверстия между двумя зубцами колеса. Суть конструкции состоит в характере расположения колес друг относительно друга: колеса независимы. При вращении в одну сторону штифт не может задеть соседнее колесо, в другую - задевает, соседнее колесо сдвигается и, таким образом, прибавляется единица в старшем разряде.

Cчислитель Куммера.

В 1846 году появился счислитель Куммера, который серийно выпускался более 100 лет - до семидесятых годов двадцатого века. Этот чудесный прибор, созданный в середине 19-го века, по замыслу его изготовителя мог быть изготовлен размером с игральную карту, а потому легко умещался в кармане. Прибор Куммера, петербургского учителя музыки, выделялся среди ранее изобретенных своей портативностью, которая стала его важнейшим преимуществом. Изобретение Куммера имело вид прямоугольной доски с фигурными рейками. Сложение и вычитание производилось посредством простейшего передвижения реек. Интересно, что счислитель Куммера, представленный в 1946 году Петербургской академии наук, был ориентирован на денежные подсчеты.

В качестве основного принципиального элемента конструкции Куммер использовал не колеса, а счетные рейки. Они имеют оригинальную форму, их длина соответствует длине прибора, а ширина втрое больше прорези. Средняя часть рейки сплошная, правая и левая трети в средней части вырезаны прямоугольными зубцами, левая - в верхней и нижней частях имеет по 9 дырочек. Причем зубцы расположены против зубцов, промежутки против промежутков. На сплошной части в середине рейки написаны цифры от 0 до 9. Прибор устроен так, что в прорезях на лицевой стороне видны или дырочки, или зубцы, т.е. одни края, цифры видны только в окошках счетчика. Расстояние между двумя зубцами принимается за единицу, поэтому при перемещении рейки происходит сложение чисел в виде длины отрезков.

Самосчеты Буняковского.

В 1867 г. Владимир Яковлевич Буняковский (1804–1889) предложил прибор для сложения и вычитания, названный им “самосчетами”. Устройство прибора следующее. Металлический круг, по краю которого нанесены трижды цифры от 0 до 9, может вращаться вокруг своей оси. Около каждой цифры приделаны изогнутые стержни с шаровидными косточками на концах. При помощи любой из этих 30 косточек круг можно поворачивать. Над верхней половиной круга имеется дугообразная полоса с двумя рядами чисел: крупные числа — 1, 2, ..., 14 и более мелкие, идущие в обратном порядке, — 14, 13, ..., 2, 1. Крупные числа употребляются при сложении, мелкие — при вычитании. По диаметру проходит планка с окнами считки. На планке имеются кнопки для поворота колес считки (например, для установления прибора в исходное положение). На цифровом колесе между цифрами 0 и 9 находится по зубцу (всего три зубца), которые входят в зацепление с зубцами правого колеса считки, поворачивая его каждый раз на один зубец. В окне считки при этом появляется соответствующее число. Десятки передаются при помощи длинного пальца.


1.2 История арифмометров в России


1.2.1 Арифмометр Чебышева.

1878 г. - русский математик и механик, автор многих работ по теории механизмов Пафнутий Львович Чебышев создает суммирующий аппарат с непрерывной передачей десятков, а в 1881 г. - приставку к нему для умножения и деления. Это устройство получило название "арифмометр Чебышева".

Исследования великого русского математика Пафнутия Львовича Чебышева (1821-1894) проводились преимущественно в трех направлениях: теория чисел, теория вероятностей и теория механизмов. С исследованиями по теории механизмов неразрывно связаны многочисленные изобретения Чебышева. И. И. Артоболевский и Н. И. Левитский в работе, посвященной изобретениям и исследованиям Чебышева по теории механизмов и машин, выделяют 41 "основной механизм Чебышева" и около 40 модификаций этих механизмов, "которые могут в некоторых случаях также рассматриваться как самостоятельные механизмы".

Первый арифмометр Чебышева, строго говоря, не может быть отнесен к классу арифмометров (приборов для выполнения четырех арифметических действий). Это 10-разрядная суммирующая машина с непрерывной передачей десятков. В машине с непрерывной (дискретной) передачей колесо высшего разряда продвигается сразу на одно деление, в то время как колесо низшего разряда переходит с 9 на 0. При непрерывной передаче десятков соседнее колесо (а вместе с ним и все остальные) постепенно поворачивается на одно деление, пока колесо младшего разряда совершает один оборот. Чебышев достигает этого применением планетарной передачи. Позднее Чебышев изобретает приставку к арифмометру, после чего на нем можно производить операции умножения и деления.

1.2.2 Арифмометр Однера.

Во второй половине XIX в. инженерная и творческая мысль в области счетной техники побуждала одних конструкторов к усовершенствованию уже известного арифмометра К. Томаса, других – к разработке новых идей. Важное значение имело изобретение зубчатого колеса с переменным числом зубцов, известного в счетной технике с XVIII в. и связанного с именами Полени (1709), Рота (1841), Ф. Болдуина (1872). В 1874 г. в этом направлении начал работать петербургский инженер-механик Вильгодт Теофил Однер (1845(6)-1905).

Особенность конструкции арифмометра Однера состояла виспользовании в качестве основного элемента зубчатого колеса с переменным числом зубцов, названного по имени автора «колесом Однера». Колесо имеет девять зубцов, угол между двумя зубцами принимается за единицу. Каждому разряду отводится одно колесо. При наборе чисел из тела колеса рычажком выдвигается количество зубцов, равное устанавливаемой цифре. Если дать полный оборот рукояткой, то зубцы войдут в зацепление с промежуточными шестернями и повернут колесо счетного механизма на угол, соответствующий установленному числу. Произойдет передача числа в счетчик. В отличие от томас-машин, арифмометр Однера имеет простую и надежную конструкцию, причем настолько совершенную, что за все время существования арифмометра она не претерпела серьезных изменений. Кроме того, он имеет удобную форму и небольшие размеры, что значительно облегчает работу вычислителя.

В России выпуск арифмометров возродился в начале 1920-х гг. в Москве на заводе имени Дзержинского под маркой «Оригинал Однер». Значительная потребность в счетной технике в этот период способствовала расширению производства и разработке новых моделей арифмометров – «Феликс».

Арифмометр "Феликс" (русской конструкции Орднера) имеет в верхней части (коробка) девять прорезов, в которых передвигаются рычажки. Сбоку прорезов нанесены цифры; передвигая вдоль каждого прореза рычажок, можно “поставить на рычагах” любое девятизначное число.

1.3 Электромеханический этап развития вычислительной техники в России.


В конце XIX в. в связи с развитием науки и техники потребность в счетных машинах возросла настолько, что ее не стали полностью удовлетворять ни арифмометры Однера (со всеми его разновидностями), ни другие типы машин.

Счетная техника не развивается изолированно, на ее движение вперед всегда влияло состояние техники и технологии изготовления точных механизмов вообще, состояние смежных наук, таких как механика, физика и др., и, конечно -потребности в таких машинах.

С развитием теории электричества, а также и техники, в особенности слабых токов, возникла естественная идея применить эти токи к счетной технике. Вначале электроэнергию в счетных машинах применяли только как движущую силу, которая вместо руки счетчика приводила в движение механизм, сам же счетчик оставался прежним, т. е. это были привычные зубчатые колеса с обычной передачей десятков. Такие машины получили название электромеханических машин, хотя их можно было бы назвать и электрическими машинами. Существенным практическим толчком к введению электромеханических машин была потребность в обработке переписей населения, которые с конца XIX в. стали проводиться более или менее регулярно.


Счетно-аналитические машины и табуляторы.


Распространение счетно-аналитической техники было связано с тем, что перфорационные машины по сравнению с арифмометрами имеют большую скорость и меньшую вероятность ошибок при вычислениях. После того как исходные данные пробиты в виде отверстий в перфокартах, остальная работа выполняется машинами, входящими в состав счетно-аналитического комплекса - именно комплекса, поскольку перфокарточные устройства представляют собой, по удачному выражению М. С. Тукачинского, "машины, которые не могут жить друг без друга".

Конкретный комплекс счетно-аналитической техники может состоять из различного числа устройств, но в него обязательно входят следующие четыре устройства: входной перфоратор, контрольник, сортировальная машина и табулятор. Перфоратор служит для пробивки отверстий в перфокартах, а контрольник - для проверки правильности этой пробивки, т. е. правильности перенесения информации с исходного документа на перфокарту. Обычно контрольник конструируется на основе перфоратора с заменой пробивного устройства воспринимающим. Основной функцией сортировальной машины является группировка перфокарт по признакам для дальнейшей обработки на табуляторе. Разновидностью сортировальной машины является счетно-сортировальная, т. е. имеющая приспособление для подсчета перфокарт в каждой группе.

Основная машина счетно-аналитического комплекса - табулятор. Независимо от конструкции его обязательными частями являются механизмы, обеспечивающие подачу перфокарт, восприятие пробивок, счет пробивок и печатание результатов, а также устройство управления.

Наряду с перечисленными в состав счетно-аналитического комплекса могли входить так называемые дополняющие, или специальные, машины, в том числе итоговые перфораторы (для перфорации новых перфокарт по итоговым данным табулятора); перфораторы-репродукторы (для дублирования перфокарт, а также работы в качестве итоговых перфораторов при их соединении с табуляторами); вычислительные приставки к табуляторам и т. д.

К 1930 г. общее число счетно-аналитических комплексов в мире достигло 6-8 тыс. штук. В начальный период развития перфорационной техники она применялась главным образом в статистике. Со временем все более возрастает применение для бухгалтерского учета, и например, в 40-е годы в СССР в статистике использовалось около 10% счетно-аналитических машин, а более 80% - в бухгалтерском учете.

Развитие электромеханической счетно-аналитической техники продолжалось и в годы второй мировой войны, и в первые послевоенные годы. Так, в СССР в 1948 г. выпускается сортировка С45-1, на основе которой конструируется машина С80-1. Эти сортировки, отличающиеся кнопочным управлением работой мотора и его автоматическим выключением, были предназначены для работы соответственно с 45- и 80- колонными перфокартами. В 1950 г. выпускается табулятор Т-5 (авторы проекта И. А. Рахлин, И. С. Евдокимов, Б. А. Маткин и В. И. Добромыслов). Этот сальдирующий табулятор представлял собой усовершенствованный вариант модели Т-4 и был предназначен для работы с 80-колонными перфокартами. Счетное устройство табулятора содержало восемь 11- разрядных счетчиков (по сравнению с шестью 8-разрядными счетчиками табулятора Т-4) и соответственно имело более высокую производительность. В 50-е годы создается электромеханический перфоратор П80-2 с автоматической подачей и откладкой карт и с механизмом дублирования, позволяющим делать пробивки с ранее пробитых перфокарт.

Использование электрической энергии в работе механических счетчиков.

Наряду со счетно-аналитическими машинами электричество начинают применять и в машинах, в основе которых лежат старые конструкции, вначале приспособленные к чисто механическим вычислениям. Применение электричества в первую очередь относится к использованию электроприводов.

Вращать ручку во всех рассмотренных ранее машинах утомительно, кроме того, это довольно медленный процесс. Поэтому вначале в счетных машинах заменяют ручку, которую должен вращать вычислитель, электроприводом.

В СССР была создана десятиклавишная вычислительная машина ВК-1. Она представляла собой усовершенствованный арифмометр, работающий на принципе колес Однера, и предназначалась для выполнения четырех арифметических действий. Для ускорения работы следует набирать числа на установочной клавиатуре из десяти клавиш слепым способом. Дальнейшим шагом развития ВК-1 стала вычислительная машина ВК-2, которая является десятиклавишным полуавтоматом для четырех арифметических действий, на ней выполняется автоматически только деление. Машина ВК-2 работает от переменного тока с напряжением 110 или 220 в, производя до 350 об/мин.


1.4 Становление и развитие информатики в России



Информатика является логическим продолжением такой дисциплины, как кибернетика. Предметом изучения кибернетики принято считать « общие закономерности строения управляющих систем и течения процессов управления». Изучение таких закономерностей ведет к построению теории способов хранения, передачи и переработки информации в машинах и живых организмах. Этой ролью кибернетики объясняется повышенное внимание к истории ее становления и развития.


1.4.1 Структура информатики


Несмотря на то, что за недолгую историю информатики ее структура постоянно менялась, можно сказать, что в настоящее время она полностью определена. В нее входят следующие основные области исследования:

  • теория алгоритмов (формальные модели алгоритмов, проблемы вычислимости, сложность вычислений и т. п.);

  • логические модели (дедуктивные системы, сложность вывода, вывод по аналогии, правдоподобный вывод, немонотонные рассуждения и т. п.);

  • базы данных (структуры данных, поиск ответов на запросы, логический вывод в базах данных, активные базы и т. п.);

  • искусственный интеллект (представление знаний, вывод на знаниях, обучение, экспертные системы и т. п.);

  • бионика (математические модели в биологии, модели поведения и т. п.);

  • распознавание образов и обработка зрительных сцен (статистические методы распознавания, теория распознающих алгоритмов, трехмерные сцены и т. п.);

  • теория роботов (автономные роботы, представление знаний о мире, децентрализованное управление, планирование целесообразного поведения и т. п.);

  • инженерия математического обеспечения (языки программирования, технологии создания программных систем, инструментальные системы и т. п.);

  • теория компьютеров и вычислительных сетей (архитектурные решения, новые принципы переработки информации и т. п.);

  • компьютерная лингвистика (модели языка, анализ текстов, машинный перевод);

  • числовые и символьные вычисления (компьютерно-ориентированные методы вычислений, модели переработки информации в различных прикладных областях, работа с естественно-языковыми текстами и т. п.);

  • системы человеко-машинного взаимодействия (распределение работ в смешанных системах, организация коллективных процедур и т. п.);

  • нейроматематика и нейросистемы (теория формальных нейронных сетей, использование нейронных сетей для обучения, нейрокомпьютеры и т. п.);

  • использование компьютеров в замкнутых системах (модели реального времени, интеллектуальное управление, системы мониторинга и т. п.).

Эти области информатики возникли не одновременно. История информатики связана с постепенным расширением области ее интересов. Возможность расширения диктовалась развитием компьютеров и накоплением моделей и методов их применения при решении задач различного типа.

1.4.2 Борьба за признание


Начало пути

В нашу страну сведения о создании новых видов переработчиков информации поступили довольно быстро. Исходя из интересов страны (прежде всего из необходимости поддерживать высокий уровень военных разработок), в СССР начались работы по созданию отечественных вычислительных машин. В конце 30-х годов в Институте электротехники АН УССР под руководством С. А. Лебедева уже начиналась работа по созданию вычислительной машины, использующей двоичную систему счисления, но начавшаяся война прервала эти исследования. После нее наступило время их продолжить. В 1951 году в Киеве заработала первая в континентальной Европе вычислительная машина - МЭСМ, созданная коллективом, возглавляемым С. А. Лебедевым.

Работы, имевшие для страны большое значение, как это было принято, поручались сразу нескольким организациям. Поэтому МЭСМ и вскоре последовавшая за ней БЭСМ не оказались одинокими. В 1952 году стали действовать машины М-1 и М-2, созданные в коллективе И. С. Брука, в 1953 году появился первый экземпляр ЭВМ "Стрела", а с 1955 года началось семейство машин "Урал", главным конструктором которого был Б. И. Рамеев.

Все фундаментальные исследования и инженерные разработки, которые могли использоваться в военной сфере, в СССР были скрыты от широкой общественности завесой секретности. Поэтому первая научная монография по теории ЭВМ и программированию имела гриф и выдавалась лишь по предъявлении документа о допуске к государственным секретам.

В этом состоит главная причина того, что у истоков развития кибернетики (информатики) в СССР стояли сотрудники различных закрытых ведомств и предприятий, в большинстве своем носившие военную форму. Все первые книги в области кибернетики, вычислительных машин и программирования, выпущенные уже во второй половине 50-х годов без грифа секретности, были написаны военными. Этот нетривиальный для истории науки факт имел для отечественной информатики немаловажное значение. Если бы не активная наступательная позиция военных, поддержанная членами АН СССР, то идеологические концепции, охраняемые представителями консервативной философской элиты, задержали бы на много десятилетий развитие информатики, как это случилось с генетикой и другими неугодными придворной философии науками. Время для очередного разгрома - начало 50-х годов - было весьма подходящим.

Первые гонения

Первой ласточкой стала статья, помещенная на страницах идеологического официоза "Вопросы философии" в марте 1950 года. В ней критике были подвергнуты некоторые теоретические положения математической логики, противоречащие, по мнению авторов статьи, догмам материализма. Статья была откликом на публикацию переводов книг Д. Гильберта и В. Аккермана "Основы теоретической логики" (М.: Издательство иностранной литературы, 1947) и А. Тарского "Введение в логику и методологию дедуктивных наук" (М.: Издательство иностранной литературы, 1948).

Они и послужили мишенью для идеологического разноса.

Редактору книг С. А. Яновской пришлось оправдываться за "идеологические просчеты". Ее письмо по этому поводу помещено сразу же после текста погромного опуса. В этом же номере журнала помещена и статья, по-видимому, призванная смягчить впечатление от разгрома формального метода в логике. Она называется "О предмете формальной логики". Автор этой статьи М. C. Строгович пишет: "Сейчас отношение к формальной логике изменилось коренным образом: указаниями товарища И. В. Сталина формальная логика восстановлена в своих правах. На основании постановления ЦК ВКП(б) преподавание ее введено в средних школах, а также во многих высших учебных заведениях". Вождь, по-видимому, вспомнил о годах своей учебы в семинарии и упомянул о пользе логики. Но что дозволено "льву" не всегда дозволено остальным.

Кибернетика под ударом

В 1953 году наступила очередь кибернетики.

В четвертом издании "Краткого философского словаря" (1954) в статье "Кибернетика" эта наука была определена как "реакционная лженаука, возникшая в США после второй мировой войны и получившая широкое распространение и в других капиталистических странах; форма современного механицизма".

Апофеозом наступления на кибернетику стала статья, напечатанная в пятом номере журнала "Вопросы философии" в 1953 году. Она была помещена в разделе, носившем название "Критика буржуазной идеологии" и называлась "Кому служит кибернетика". Написавший это, по-видимому, чувствуя некоторый страх, скрылся под псевдонимом "Материалист".

В конце концов неважно, кто именно и "по велению сердца" или "по заданию сверху" написал этот донос. Его появление носило знаковый характер. Это была затравка для массового наступления на кибернетику.

Как и статья, направленная против математической логики, статья против кибернетики разделяла технологический и теоретический аспекты. Все, что касалось развития вычислительной техники как таковой, когда вычислительные машины уподоблялись очень быстро работающим арифмометрам, объявлялось полезным и нужным для социалистического отечества. В подобном качестве вычислительные машины ничем не отличались от устройств, создаваемых человеком для облегчения своего труда. Но когда речь заходит об использовании этих машин для моделирования различных процессов или для символьных преобразований, то натренированный на поиске идеологического криминала ум борца за чистоту марксистско-ленинского учения немедленно подавал сигнал опасности: "По мнению Винера, деятельность вычислительных машин дает ключ к познанию самых разнообразных природных и общественных явлений. Эта в корне порочная идея послужила Винеру основанием для создания новой "науки" - кибернетики ".

Набор ярлыков для кибернетики (пустоцвет, лженаука, идеологическое оружие империалистической реакции, порождение лакеев империализма и т. п.) свидетельствовал, что никакой патриотически-настроенный ученый в СССР не может заниматься столь одиозной наукой. Надо было немедленно свертывать все исследования в этой области.

Победа в войне за новую науку

Но, как уже говорилось, практические задачи (и прежде всего задачи укрепления обороноспособности страны) требовали не прекращения работ в области кибернетики, а расширения и активизации этих исследований. Когда один из первых отечественных специалистов по применению вычислительных машин в военной области А. И. Китов, математик А. А. Ляпунов, известный своими теоретическими работами, связанными с созданием атомной бомбы, математик С. Л. Соболев объединились как авторы статьи, в которой давался ответ "Материалисту", и принесли ее в тот же журнал "Вопросы философии", то редколлегия спорить не стала. Единственное, что они попросили сделать, так это получить на опубликование статьи разрешение ЦК КПСС.

В 50-х годах высшие чиновники Коммунистической партии никогда не действовали от своего имени. Все их директивы подкреплялись "мнением широких народных масс" или специалистов в определенной области. Поэтому в отделе науки ЦК ВКП(б), ознакомившись с текстом статьи в защиту кибернетики и "посоветовавшись кое с кем", сказали, что инициатива авторов статьи своевременна, но хорошо бы заручиться поддержкой их точки зрения на кибернетику среди научной общественности страны.

А. И. Китов и А. А. Ляпунов организовали серию выступлений на научных семинарах в академических институтах, высших учебных заведениях и в организациях, в которых методы кибернетики могли бы принести практическую пользу. К этой деятельности подключились их коллеги по работе в Вычислительном центре Министерства обороны и других военных организациях: М. Г. Гаазе-Рапопорт, Н. А. Криницкий, И. А. Полетаев и другие. В Московском университете идеи кибернетики нашли отклик у признанного в СССР авторитета в области математической логики А. А. Маркова, а в Институте автоматики и телемеханики эти работы были поддержаны М. А. Айзерманом, М. А. Гавриловым и А. А. Фельдбаумом.

Сохранилась стенограмма одного из докладов. Он был прочитан А. А. Ляпуновым 24 июня 1954 года в Энергетическом институте АН СССР и назывался "Об использовании математических машин в логических целях". Полемизируя с теми, кто буквально истолковывает способность машин к реализации творческих действий, Ляпунов показывает, что даже в тех случаях, когда внешне действия машины выглядят разумными и творческими, истинная творческая деятельность осуществляется не машиной, а человеком, составившим программу ее работы. Этот основной аргумент против необоснованной критики возможностей вычислительных машин Ляпунов обсуждает в своем докладе несколько раз.

В СССР знали, что статьи, появившиеся в таком органе, как "Вопросы философии", выражают официальную точку зрения. Одним из свидетельств этого явилось исключение погромного текста статьи "Кибернетика" при допечатке в 1955 году тиража 4-го издания "Философского словаря". Борьба против кибернетики была в основном закончена, люди, отстаивавшие новую науку, победили.


1.4.3 Начальный период становления инфраструктуры кибернетики


К этому периоду можно отнести время с 1955 года до создания в 1959 году в АН СССР Научного совета по комплексной проблеме "Кибернетика". За эти пять лет в СССР возникла инфраструктура, поддерживающая новое научное направление.

Своим возникновением она обязана А. И. Бергу, чей талант организатора науки позволил преодолеть все препоны и рогатки бюрократического государства. В лице адмирала Берга, в 1953-1957 годах занимавшего пост заместителя министра обороны СССР по радиоэлектронике, кибернетика обрела того человека, который обеспечил этой науке условия для ее становления и расцвета. К концу 1957, когда он освободился от поглощающих все время обязанностей крупного военного руководителя и смог начать полновесную научно-организационную деятельность.

В 1950 году в ИТМиВТ АН СССР начал работать первый постоянный семинар по программированию, которым руководил Л. А. Люстерник. В 1952 году в МГУ была создана кафедра вычислительной математики (кафедру возглавил С. Л. Соболев), для студентов и аспирантов которой в 1952-53 учебном году А. А. Ляпунов впервые прочитал курс "Принципы программирования". В 1953 году в Отделе прикладной математики Математического института АН СССР был создан во главе с А. А. Ляпуновым отдел программирования. В этом же году появилась первая доступная всем интересующимся этой областью книга по программированию «М. Уилкс, Д. Уилер, С. Гилл. Составление программ для электронных счетных машин. М.: Издательство иностранной литературы, 1953». В 1955 году был создан Вычислительный центр МГУ, специализирующийся на разработке и применении вычислительных методов для решения сложных научных и прикладных задач.

Первые научные достижения

В конце 50-х годов был получен ряд результатов, стоящих на уровне мировых достижений.

Была разработана теория логического анализа и синтеза релейно-контактных, а позже и функциональных схем, в которой аппарат математической логики был использован в области технических наук. Начатые в 40-х годах М. А. Гавриловым в Институте автоматики и телемеханики АН СССР, эти работы были продолжены О. Б. Лупановым и С. В. Яблонским в Отделе прикладной математики АН СССР. В результате этих исследований в СССР возникли две научные школы, сыгравшие важную роль в создании теории дискретных управляющих устройств и методов инженерного проектирования устройств такого типа.

В 1952-53 годах А. А. Ляпуновым был предложен операторный метод для описания программ. Практически впервые был создан способ представления программ на обозримом уровне. Вместо неэффективного для человека задания программ в машинных кодах А. А. Ляпунов предложил формализованное представление высокого уровня.

В 1953 году А. А. Ляпунов сформулировал постановку задачи автоматизации программирования. Эта оригинальная постановка была успешно использована в первых отечественных трансляторах, называвшихся тогда программирующими программами. Летом 1954 появилась программирующая программа ПП-1, а в 1955 году - ее улучшенный вариант ПП-2.

В 1953-54 годах Л. В. Канторович разработал технологию крупноблочного программирования, которая также давала обозримое описание программ и обеспечивала степень формализации, достаточную для исследования синтаксических структур программ и создания программирующих программ.

М. Л. Цетлин впервые поставил вопрос о возможности моделирования с помощью простейших технических средств сложных форм поведения. Эти идеи послужили началом создания теории коллективного поведения технических систем, намного опередившей аналогичные исследования в других странах.

С 1953 года в нашей стране налажен серийный выпуск вычислительных машин. Первой в серию пошла "Стрела", созданная в СКБ-245 под руководством Ю. Я. Базилевского. В 1958 году в серию пошла машина М-20, созданная в коллективе С. А. Лебедева в ИТМиВТ АН СССР. Эта машина сыграла большую роль в развитии программирования, а позже на ее базе была создана транзисторная машина М-220. Таким образом, к началу 60-х годов были заложены теоретические и технические основы для развития информатики.

Массовость новой науки и еѐ бесспорное признание

В Московском, Ленинградском и Киевском университетах началась подготовка специалистов по вычислительной математике, а в технических высших учебных

заведениях появились курсы по вычислительной технике. Затем стали открываться кафедры вычислительной техники или вычислительных машин.

Важным событием было появление перевода основополагающей для кибернетики книги Норберта Винера «Кибернетика или управление и связь в животном и машине». Первое издание вышло с десятилетним опозданием относительно оригинала (с купюрами: все места, которые можно было интерпретировать как критику нашего строя или экономического уклада, были изъяты). Переводчиком книги был И. В. Соловьев, а редактором - Г. Н. Поваров, который в эти годы начал активно заниматься логическими методами анализа и синтеза схем. Позже книга была переиздана с учетом второго расширенного американского издания, появившегося в 1961 году, в более полном объеме. Была издана и вторая книга Н. Винера «Кибернетика и общество», наделавшая в США в 1954 году много шума из-за своей направленности против многих сторон жизни капиталистического общества.

Затем издаются переводы книг других зарубежных авторов. Появились отечественные научно-популярные книги, пропагандирующие идеи и достижения кибернетики.

Но, пожалуй, главным событием этого времени стал выход в 1958 году первого выпуска "Проблем кибернетики" - детища А. А. Ляпунова и его единомышленников. Этот нарядный, в ярко-красной суперобложке том открыл собою серию из 41 сборника, во многом определивших пути развития теоретической кибернетики и того, что потом стало называться информатикой.

C 1960 года начал выходить "Кибернетический сборник", в котором оперативно публиковались переводы наиболее интересных зарубежных статей по кибернетике. Во главе этого начинания стояли А. А. Ляпунов и О. Б. Лупанов. После переезда Ляпунова в Новосибирск Лупанов продолжил это весьма важное для оторванных от источников зарубежной информации специалистов СССР дело.

Хотя и с огромным трудом, отечественные специалисты в области информатики стали выезжать за рубеж для участия в научных мероприятиях в данной области. На симпозиуме "Механизмы мыслительных процессов", проходившем в ноябре 1958 года в Национальной физической лаборатории в Теддингтоне, А. П. Ершов сделал два доклада: "О работах в ВЦ АН СССР в области теоретического программирования" и "О работах в ВЦ АН СССР в области автоматизации программирования". Достижения советской науки в области программирования получили весьма высокую оценку. На основе этих докладов А. П. Ершов подготовил по просьбе известного в то время журнала "Datamation" обзорную статью о программировании в СССР. Эта статья была, наверное, второй после статьи «F. Bryzgalin. USSR Struggles with Electronic Computers // Petroleum Engineer, v. 27, August, 1955, p. A58.» публикацией о достижениях отечественных специалистов в области информатики, напечатанной в зарубежном издании.

Признанием важности информатики стала защита диссертаций в этой области. Первой, по-видимому, была защищена кандидатская работа, написанная Э. З. Любимским на

тему "Об автоматизации программирования и методе программирующих программ" (1957). Защиты диссертаций проходили на механико-математическом и физическом факультетах МГУ, в Математическом институте АН СССР и в Институте математики с вычислительным центром СО АН СССР.


1.4.4. Две стороны развития


На протяжении 60-х годов в нашей стране действовали две тенденции. Первая - широкое развертывание работ в области теории вычислительных машин, программирования и внедрение вычислительной техники в самые разные области. Вторая - начавшееся отставание от ведущих стран в области технологии создания новых поколений вычислительных машин. Если отечественные транзисторные машины 60-х годов (такие, как БЭСМ-6 или МИР-2) по своей архитектуре были на уровне передовых зарубежных образцов и в чем-то явно превосходили их, то элементная база, на которой эти ЭВМ были созданы, была для западных стран уже вчерашним днем. Транзисторы в массовом порядке заменялись интегральными, а потом и сверхбольшими интегральными схемами. К концу 60-х технологический разрыв в области вычислительных машин достигал уже 6-7 лет.

Разработки 60-х и 70-х годов

На последующее двадцатилетие приходится расцвет кибернетических исследований в нашей стране. Активно развивались все ее направления. Во многих из них результаты советских специалистов или находились на мировом уровне, или опережали его. Перечислим те области, в которых достижения были наиболее впечатляющими.

Машинный перевод

После знаменитого Джорджтаунского эксперимента 7 января 1954 года по использованию вычислительной машины для перевода с одного языка на другой, в СССР стремительно развернулись работы в этой области. Вскоре у нас были созданы первые версии программ для машинного перевода. Эти программы, базировались на тех достижениях лингвистики, которые были стимулированы новыми структурными и математическими подходами к проблемам анализа и синтеза языковых конструкций. В создании и изучении моделей подобного типа отечественные лингвисты находились на одном уровне с лингвистами из других стран. И в дальнейшем, когда по многим позициям в области кибернетических исследований наша страна стала заметно отставать, работы в области машинного перевода оставались на мировом уровне.

Психоника

Активное внедрение идей кибернетики в психологию мышления привело к появлению ряда интегральных моделей организации целесообразной человеческой деятельности. В Москве модели такого типа активно обсуждались на семинаре по психонике, работавшем с 1964 по 1970 год в Московском энергетическом институте. Термин "психоника" был придуман по аналогии с термином "бионика", получившим в 60-е годы широкое распространение. Психоникой предлагалось назвать область междисциплинарных исследований, целью которых должно было быть включение в искусственные системы моделей и процедур, аналогичных тем, которые характеризуют направленную жизнедеятельность высших животных и человека.

В Институте кибернетики АН УССР, в Киеве, аналогичные проблемы обсуждались на семинаре Н. М. Амосова. В результате этих усилий было предложено несколько интегральных моделей мыслительной деятельности и целесообразного поведения, не потерявших свою актуальность до настоящего времени.

Эвристика

Несколько иные подходы к поиску интегральных моделей целесообразной деятельности демонстрировали работы, возглавлявшиеся на биологическом факультете МГУ А. В. Напалковым. В них доминировало понятие "эвристика". В 60-е годы это понятие использовалось в большинстве исследований в области моделирования мыслительных процессов. Главенствовала идея о том, что основной процедурой в целесообразном поведении является использование разнообразных приемов (эвристик), позволяющих резко уменьшать перебор альтернативных вариантов при поиске нужного решения.

Первые успехи в области создания интеллектуальных программ, появившихся во второй половине 60-х годов, были связаны с использованием именно таких моделей. Они оказались весьма эффективными при программировании игровых задач и вообще задач, для которых основу составлял направленный поиск на множестве альтернативных вариантов. Успех известной шахматной программы "Каисса", победившей на Втором чемпионате мира среди шахматных программ, целиком определялся удачным выбором эвристик, заимствованных из практики шахматистов, и эффективными методами сокращения перебора при анализе шахматных позиций.

Распознавание образов

Распознавание образов в 60-е и первой половине 70-х давало возможность для разработки интересных и практически полезных программ. Поэтому в СССР работы по созданию процедур распознавания и программ, основанных на них, привлекали многие коллективы специалистов. Пожалуй, наиболее яркие достижения в этой области, во многом превосходящие зарубежные результаты, были получены в коллективах, возглавлявшихся М. М. Бонгардом и Ю. И. Журавлевым. Заслугой Бонгарда и его сотрудников явилось создание процедур выявления характеристических признаков на основе индуктивного обучения. Результаты этой работы отражены в монографии. Лишь через 6-7 лет после выхода этой книги стали появляться аналогичные результаты за рубежом.

Весьма значительный вклад в теорию распознавания образов внесли работы Ю. И. Журавлева и его учеников. Впервые в мировой практике в них была дана точная постановка задачи распознавания образов и возникла возможность строго оценивать эффективность тех или иных алгоритмов распознавания и подбирать для конкретной задачи наиболее эффективный алгоритм. Школа Ю. И. Журавлева до настоящего времени удерживает лидирующее положение в мировом сообществе в этой области информатики.

Языки программирования

В СССР был создан алгоритмический язык РЕФАЛ, в основе которого лежала теоретическая модель процесса, реализуемого нормальными алгоритмами Маркова. Его использование в нашей стране позволило создать ряд оригинальных программных продуктов, не имеющих аналогов за рубежом. К сожалению, РЕФАЛ испытал судьбу многих отечественных находок. За рубежом его не признали по соображениям, далеким от науки, а в нашей стране после вынужденной эмиграции его создателя он использовался лишь небольшой частью программистов и постепенно утратил свои позиции.

Сходная судьба и у языков программирования семейства АНАЛИТИК, созданных в Институте кибернетики АН УССР для ЭВМ серии "МИР". Эти машины, по существу, были первыми персональными ЭВМ (к сожалению, тогдашняя элементная база не позволяла свести их габариты к настольным). Но несмотря на передовые принципы, заложенные в структуру и функции языков семейства АНАЛИТИК, они также не стали достоянием мирового сообщества программистов, хотя иностранные эксперты достаточно высоко оценивали достижения программирования в СССР.

К сожалению, к началу разработок ЭВМ третьего поколения (60-е годы) в нашей стране не возникла парадигма программной совместимости. Талантливые разработчики ЭВМ и программного обеспечения для них работали разобщенно, вне рамок какой-либо государственной программы и требований стандартизации. Это привело сначала к потере темпа, потом к отставанию и, наконец, к роковому для отечественной информатики копированию в СССР и странах Восточной Европы разработок фирмы IBM. После этого наши достижения в области программирования, операционных систем, языков программирования практически сходят на нет, что и отмечается зарубежными экспертами.

Параллельное программирование

Исследования в области параллельного программирования в СССР имеют длинную историю. Их начало относится к середине 60-х годов, когда в Институте математики СО АН СССР (Новосибирск) и в Московском энергетическом институте возникли первые коллективы, заинтересовавшиеся теорией параллельных процессов в вычислительных системах, состоящих из однородных или неоднородных машин. Со временем в этих организациях сложились известные школы специалистов в области параллельных вычислительных процессов. Первые монографии по теории вычислительных систем и параллельных вычислений вышли в нашей стране с большим опережением аналогичных изданий за рубежом.

В это время было предложено несколько оригинальных моделей для параллельных вычислений, заново переоткрытых потом в США и других странах. В работах отражен дальнейший этап развития работ по параллельным процессам в Новосибирске и частично в других организациях СССР.



ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ИСТОРИИ ИНФОРМАТИКИ В РОССИИ В СТАРШЕЙ ШКОЛЕ

Элементы изучения истории научных дисциплин обязательно входят в школьную программу. Они позволяют ученикам не только лучше понять изучаемый материал, но и определить логическую связь его с другими частями и тенденции развития данной предметной области. Они имеют большое методическое значение, т.к. являются связующим звеном между предметами гуманитарного и естественно-научного цикла. Но следует отметить, что курса «История информатики» минимально вкраплены в школьную дисциплину «Информатика и ИКТ», не имеют систематичности и логической завершенности [1]. Этого явно недостаточно для формирования информационного мировоззрения, поэтому целесообразно этот курс представить элективным для соответствующих профилей. Если анализировать учебные планы обучения в вузе, то можно увидеть, что курс «История информатики» внесен в вариативную часть многих специ-

Проведенный в статье анализ позволяет сделать вывод о большом методическом значении элективного курса История химии как связующего звена между школьным курсом химии и предметами гуманитарного цикла. Он ни в коем случае не должен слепо копировать вузовские программы по данному предмету. По сути, все элективные курсы истории науки должны рассматриваться как межпредметные, только в этом случае они будут в полной мере служить образовательным целям. Такой элективный курс должен быть специально подготовлен совместно учителем химии и учителем истории и иметь отсылки как на уроках химии, так и на уроках истории при обсуждении тем, касающихся истории науки и техники.


2.1 Общие подходы к разработке и организации элективных и факультативных курсов по истории науки в старшей школе или в системе СПО


Профильное обучение – средство дифференциации и индивидуализации обучения, позволяющее за счет изменений в структуре, содержании и организации образовательного процесса более полно учитываются интересы, склонности и способности учащихся, создавать условия для обучения старшеклассников в соответствии с их профессиональными интересами и намерениями в отношении продолжения образования. [из конц проф]

Согласно базовому учебному плану элективные курсы в старших классах средней школы (естественно-математический и гуманитарный профили) формируются из расчета 12 учебных часов в неделю. Рекомендуется включение в учебный план не менее 3-х учебных курсов. Это позволяет варьировать учебные часы, отводимые на отдельные элективные курсы. Минимальный полугодовой курс – 34 учебных часа (2 часа в неделю), максимальный годовой курс –136 учебных часов (4 часа в неделю).

В отличии от недавнего прошлого, когда элективных курсов по истории определенных наук практически не было представлено в литературе, в настоящее время ситуация изменилась. В литературе, а так же в открытом доступе имеется достаточное количество разработанных ведущими методистами, педагогами школ и колледжей рабочих программ по вопросам истории науки. Это достаточно грамотные и методически обоснованные курсы, которые могут служить отправной точкой построения элективных курсов по истории других дисциплин. Хочется отметить следующие методические разработки:

  1. Элективный курс «История отечественной физики»(авторы В. А. Орлов, О. Ф. Кабардин ) [В. А. Орлов, О. Ф. Кабардин Программы элективных курсов. Физика. 9—11 классы. Профильное обучение / сост. В. А. Коровин. — М.: Дрофа, 2005. - 125, [3] с. - (Элективные курсы)] разработан с целью ознакомления учащихся с вкладом российских ученых в развитие физики, формирования на этой основе интереса учащихся к изучению физики и воспитания чувства гордости за отечественную науку. В курсе физики средней школы роль российских ученых освещается в связи с общим ходом развития физики. В данном элективном курсе акцент делается на изучении истории отечественной физики и ее творцов, начиная от М.В. Ломоносова до современных ученых-физиков. Задачи курса: углубления знаний о материальном мире и методах научного познания природы на основе знакомства с историей открытий российских физиков;  развития познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся в процессе самостоятельного приобретения знаний и умений по физике с использованием различных источников информации, в том числе средств современных информационных технологий; овладения умениями проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, выдвигать гипотезы и строить модели для объяснения экспериментальных фактов; воспитания навыков сотрудничества в процессе совместной работы, уважительного отношения к мнению оппонента в процессе дискуссии, развития способности давать морально-этическую оценку фактам и событиям. 

  2. элективный курс «История химии» авторов Е.В. Савинкиной, Г.П. Логиновой, С.С. Плоткина (образовательная область «Естествознание») [Савинкина, Елена Владимировна. История химии. Элективный курс [Текст] : учебное пособие / Е. В. Савинкина, Г. П. Логинова, С. С. Плоткин. - М. : Бином. Лаборатория Знаний, 2007. - 199 с. : ил.] имеет модульную структуру (включает уроки-консультации, уроки-дискуссии, уроки-конференции) по темам. В УМК входят учебное пособие и методическое пособие. Содержание курса и его организационно-методическое обеспечение основаны на объединении нескольких видов познавательной деятельности – знакомство с новым материалом, эксперимент, обсуждение и самостоятельная работа, в итоге которой публичное или письменное выступление. Элективные курсы направлены на развитие универсальных способностей и формирование ряда ключевых компетентностей.

  3. Элективный курс «История информатики» (авторы Хасанова С. Л., Рассказова Е. А. ) является двухуровневым [Хасанова С. Л., Рассказова Е. А. КУРС «ИСТОРИЯ ИНФОРМАТИКИ» В СИСТЕМЕ ОБРАЗОВАНИЯ // Фундаментальные исследования . 2014. №9-4. С.747-751 ]. Первый уровень предполагает обучение учащихся сред них школ информационно-технологического физико-математического профилей (18 ч). Второй уровень предназначен для учащихся высшего и среднего профессионального образования (36 ч). Курс «История информатики» включает в себя пять разделов: историческое развитие вычислительной техники в доэлектронную эпоху; развитие вычислительной техники от специализированных машин к универсальным компьютерам; языки программирования; компьютерные сети; история развития программного обеспечения.


При этом, разработок элективных курсов в обрасти истории информатики и вычислительной техники недостаточно. Зачастую, данные вопросы выносятся на факультативное изучение.

Проанализированные факультативные курсы по истории информатики позволили выявить следующие достойные разработки:

  1. Учителями Е.Н. Платонова, Н.С. Буслова школы № 17 г.Тобольск разработан факультативный курс «Путешествие в историю вычислительной техники».Данный курс рассчитан для учащихся 9-х классов в объеме 24часов. Цель курса: сформировать целостное представление о вычислительной технике, показать в историческом плане развитие вычислительных машин, программного обеспечения. Повысить познавательный интерес к изучению истории вычислительной техники, используя активные методы и современные технические средства обучения. Развивать самостоятельность, элементы поисковой деятельности, осуществляя поиск информации в сети Интернет по заданной теме. Сформировать умения и навыки обобщения информации, выделения главного в изученном материале, построения сообщения, умения высказывать предположения, объяснять и обосновывать их, выдвигать проблемы и переформулировать задачи.

  2. Преподавателем Новожиловой И.Б. ГБОУ СПО СО «Артемовский колледж точного приборостроения» разработан факультативный курс «История развития средств вычислительной техники».[ актп.рф/о-колледже/образование/спо/09-02-01-компьютерные системы и комплексы/

] Программа факультатива «История развития средств электронной вычислительной техники» предназначена для проведения дополнительных занятий с обучающимися второго, третьего курсов по специальности «Компьютерные системы и комплексы» и составляет в объеме 40часов. Целью курса является: воспитание эстетического отношения к истории, явлениям, происходящим на различных этапах развития вычислительной техники, культуре; воспитание культуры речи; воспитание положительных мотивов обучения; формирование умений осуществлять взаимосотрудничество и взаимопомощь. Задачи: углубление знаний студентов об истории создания и перспективах развития вычислительной техники; формирование представления о доэлектронном этапе развития вычислительных машин; умение владеть технической терминологией; преодоление скованности и стеснительности при выступлении на большую аудиторию; умение найти выход из трудной речевой ситуации; научить искать, систематизировать и анализировать поток информации.

  1. Факультативный курс ««ПУТЕШЕСТВИЕ В ИСТОРИЮ ИНФОРМАТИКИ»» (авторы Платонова Е.Н., Буслова Н.С. предназначен для учащихся 10-11 классов и рассчитан на 46 часов. [http://www.scienceforum.ru/2014/527/4702…] Цели курса: дать целостное представление об информатике как науке, показать в историческом плане развитие вычислительных машин, программного обеспечения, алгоритмических основ информатики. Повысить познавательный интерес к изучению информатики, используя активные методы и современные технические средства обучения. Развивать самостоятельность, элементы поисковой деятельности, осуществляя поиск информации в сети Интернет по заданной теме. Сформировать умения и навыки обобщения информации, выделения главного в изученном материале, построения сообщения, умения высказывать предположения, объяснять и обосновывать их, выдвигать проблемы и переформулировать задачи. Воспитывать активную жизненную позицию. Задачи курса: ознакомить учащихся с развитием вычислительных устройств от механических до современных ЭВМ; показать возможности программного обеспечения ЭВМ; раскрыть роль информатики как интегрирующей науки; показать вклад известных ученых в становление информатики.


При этом отмечается, что истории отечественных разработок в области информатики и вычислительной техники в настоящее время уделяется недостаточное внимание. Только в курсах Новожиловой И.Б., Е.Н. Платонова, Н.С. Буслова рассматриваются темы «История развития отечественных ЭВМ», «Советские ученые-конструкторы», «Исследования в СССР». В это же время остальные курсы рассматривают только западный этап развития информатики и очень мало уделяется внимания разработкам отечественных ученых. Так как в нашей стране есть ученые с мировым именем и их детища, так же известны всему миру, то с данными разработками необходимо знакомить современных школьников.





2.2 РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА «ИСТОРИЯ ИНФОРМАТИКИ В РОССИИ» ДЛЯ УЧАЩИХСЯ 10 КЛАССОВ

2.2. 1Пояснительная записка


Изучение истории информатики в России в старшей школе направлено на решение ряда задач подготовки современного российского школьника. С одной стороны, изучение истории определенной научной дисциплины является неотъемлемой частью получения полноценного образования в данной области. С другой стороны, знакомство и осмысление достижений научной и инженерной мысли страны способствует формированию патриотизма и гражданской позиции ученика. В Федеральном государственном образовательном стандарте среднего (полного) общего образования необходимость изучения истории науки выражена через формулировку требований к уровню подготовки учащихся. Отмечается, что изучение предметной области «Математика и информатика» должно обеспечить: «… сформированность представлений о социальных, культурных и исторических факторах становления математики и информатики» [стандарт среднего обр]. Кроме этого, изучение учебного предмета «Информатика и ИКТ» направлена, в том числе, и на овладение «…системой базовых знаний, отражающих вклад информатики в формирование современной научной картины мира».

В связи с тем, что изучение данных вопросов в рамках учебного предмета «Информатика и ИКТ» возможно лишь на незначительном уровне в виду невозможности выделения достаточного количества часов по данным темам, то эффективнее изучать данные разделы в рамках элективного курса.

Изучение учащимися вопросов истории науки (в частности истории информатики в России) позволит не только повысить уровень освоения учебной программы предметов области «Математика и информатика», но и приведет к глубокому осмыслению вопросов понимания роли науки и роли личности в науке, развитию умений и навыков самостоятельной работы с различными источниками информации, формированию устойчивого интереса к изучению предметов естественнонаучного цикла.

Элективный курс «История информатики в России» разработан с целью ознакомления учащихся с вкладом российских ученых и инженеров в развитие информатики, прикладной математики и вычислительной техники, формирования на этой основе интереса учащихся к изучению информатики и ИКТ и воспитания патриотизма и чувства гордости за отечественную науку.

Данный элективный курс может быть использован как обобщающий курс для классов естественнонаучного, физико-математического, инженерно-технического профилей. Кроме этого, реализация данного курса для гуманитарного и социально-экономического профилей позволит не только углубить и расширить знания этих учащихся по информатике и ИКТ, но и, благодаря развитию метапредметных связей, даст возможность формирования индивидуальной траектории обучения для определенного круга учеников.

Элективный курс «История информатики в России» предлагается для изучения в старшей профильной школе в 10 классах, так как его изучению обязательно должно предшествовать изучение информатики и ИКТ в рамках основной школы.

Реализация данного элективного курса позволяет осуществить одни из значимых тенденций современного образования, заключающихся в том, что усвоение предметного содержания из цели образования превращается в средство такого эмоционального, социального и интеллектуального развития ребенка, которое обеспечивает переход от обучения к самообразованию.

Курс рассчитан на 34 часа, из которых 14 часов теоретического обучения и 18 часов практических занятий.

Основная цель курса:

формирование у учащихся системы знаний о содержании, основных этапах и закономерностях развития информатики и вычислительной техники в России; о вкладе ученых и инженеров-конструкторов в развитие вычислительного потенциала нашей страны; совершенствование опыта использования средств ИКТ при изучении вопросов истории науки.

Задачи курса:

  1. Углубление знаний учащихся об основных достижениях российской науки и техники в области создания вычислительной техники.

  2. Формирование научного мировоззрения, грамотной позиции в отношении основных вех в развитии вычислительной техники в нашей стране, развитие интереса к изучению информатики и техники, уважения к науке, расширение научного и культурного потенциала учащихся.

  3. Формирование практических умений и навыков использования компьютерных технологий при изучении вопросов истории науки:

    1. работа с традиционными и цифровыми источниками информации по истории информатики: поиск, отбор, обработка (редактирование и структурирование) информации, подготовка докладов, рефератов, презентаций;

    2. использование сетевых сервисов Интернет в самостоятельной работе по изучению вопросов истории науки.

  4. Создание условий для профориентации учащихся и определении их с дальнейшим выбором профессии.


Требования к уровню освоения содержания курса



Ожидаемые результаты. По окончании курса должен быть достигнут следующий перечень знаний, умений и навыков учащихся.

Учащиеся должны знать:

  • Основные достижения российской инженерной мысли в области механических и электромеханических вычислительных устройств;

  • Основные этапы создания и развития ЭВМ в Советском Союзе;

  • Основные особенности каждого этапа развития; общую характеристику ЭВМ каждого поколения;

  • ;

  • Вклад известных отечественных ученых- разработчиков в становление информатики.

Учащиеся должны уметь:

  • Отличать этапы развития ЭВМ;

  • Давать характеристики, высказывать критическую точку зрения и свои суждения по проблемным вопросам;

  • Сравнивать, анализировать и систематизировать имеющийся учебный материал;

  • Участвовать в групповой работе и дискуссиях.

  • основные исторические вехи развития советской вычислительной техники;

  • Вклад советских инженеров-конструкторов и изобретателей в развитие вычислительной техники.

Учащиеся должны уметь: выделять основные этапы развития вычислительной техники советского периода.

Основные темы курса

  1. История развития механической и электромеханической вычислительной техники в России.

  2. История создания ЭВМ в СССР.

  3. История кибернетики в СССР.

  4. История развития программирования в России.

  5. Разработка и защита проекта.


Методы обучения и формы организации учебных занятий.

В основу организации учебного процесса положена система лекционно-семинарских занятий. В старших классах предпочтительно использовать лекции, адаптированные к условиям школы (спаренные уроки). По формам организации лекции в данном элективном курсе – это комбинированные лекции, представляющие собой объяснение материала с демонстрацией технических открытий, иллюстрированного, аудио-видео материала. Цель семинарских занятий – углубление теоретического материала, совершенствование учебных умений и навыков, обучение учащихся групповой и коллективной работе, взаимопомощи, взаимопроверке, самоконтроля и т. д. По формам организации желательно использовать семинары в виде устных докладов учащихся с последующим их обсуждением.

Данная система актуальна при использовании в старшей школе, так как позволяет максимально приблизить учащихся к форме обучения в высших учебных заведениях.

При изучении данного элективного курса акцент делается не столько на приобретение дополнительной суммы знаний по информатике и ИКТ, сколько на развитие способностей самостоятельно приобретать знания, критически оценивать полученную информацию, излагать свою точку зрения по обсуждаемому вопросу, выслушивать другие мнения и конструктивно обсуждать их. Поэтому ведущими формами занятий могут быть семинары. Темы предстоящих семинаров объявляются заранее, и каждому учащемуся предоставляется возможность выступить с основным сообщением на каждом из занятий. На семинарских занятиях целесообразны выступления школьников, подготовивших сообщение с демонстрационным материалом, иллюстрирующим основные достижения по данному вопросу. Наличие компьютерной презентации для выступления на семинаре обязательно и является основным условием выступления по данной теме.

Для проверки знаний и умений учащихся осуществляется как текущий, так и итоговый контроль. Текущий контроль уровня усвоения материала осуществляется по результатам выполнения учащимися тестирования по пройденному материалу. Итоговый контроль реализуется в форме защиты проекта.


2.2.2 Учебно-тематический план элективного курса «История информатики в России»


п/п

Тема занятия

Кол-во часов

В том числе

Количество часов для самостоятельной работы

Форма контроля




теория

практика




История развития механической и электромеханической вычислительной техники в России

6

3

3

6



Самобытность русских счетов. Арифмометр П.Л. Чебышева.


1

1

2



Вычислительные устройства Ф.М. Слободского, З.Я. Слонимского, А.Н. Куммера, В.Я. Буняковского.


1

1

2



Арифмометр В.Т. Однера. Арифмометр "Феликс". Счетно-клавишные и релейные вычислительные машины. Табуляторы и их значение.


1

1

2

Тестирование по вопросам раздела


История создания ЭВМ в СССР

10

4

6

12



МЭСМ – малая электронная счетная машина и ее создатель Сергей Алексеевич Лебедев


1

2

4



БЭСМ-1 – Большая электронная счетная машина.


1

1

2



Единая Система Электронных Вычислительных машин (ЕС ЭВМ).


1

2

4



Многопроцессорные вычислительные комплексы Эльбрус.


1

1

2

Тестирование по вопросам раздела


История кибернетики в СССР

7

3

4

8



Кибернетика – «лженаука». Развитие кибернетики в СССР.


1

1

2



Научные школы ведущих ученых


1

1

2



Развитие искусственного интеллекта


1

2

4

Тестирование по вопросам раздела


История развития программирования в России

6

3

3

6



50-60 гг - становление. Семинары Л.А. Люстерника, создание вычислительных центров. Первые семинары по программированию.


1

1

2



Певые программы для МЭСМ и БЭСМ.


1

1

2



Уникальные разработки советских ученых: Альфа, Рефал, Эпсилон



1

1

2

Тестирование по вопросам раздела


Разработка и оформление проекта

2


2

8



Защита проекта

1

1






34

14

18

40



Содержание тем элективного курса

История развития механической и электромеханической вычислительной техники в России (3 часа)


  1. Появление дощаного счета. Русские счеты, принцип работы на них, история появления. Самобытность русских счетов. Значение счетов для дальнейшего развития вычислительной техники. Понятие арифмометра. П.Л. Чебышев и особенность его арифмометра. (1 час)

  2. Дальнейшее развитие вычислительной техники в России. Понятие суммирующей машины. Машина Якобсона. Счетный прибор Ф.М. Слободского. «Снаряд для сложения и вычитания» З.Я. Слонимского Самосчеты В.Я. Буняковского. Cчислитель А.Н. Куммера. (1 час)

  3. Арифмометр В.Т. Однера. Арифмометр "Феликс". Счетно-аналитические машины. Понятие табулятора, перфоратора. Отечественные табуляторы. Табуляторы и их значение. Понятие клавишной вычислительной машины. Разновидности клавишных машин. (1 час)


История создания ЭВМ в России (4 часа)


  1. МЭСМ – малая электронная счетная машина и ее создатель Сергей Алексеевич Лебедев (1 час)

  2. БЭСМ-1 – Большая электронная счетная машина. (1 час)

  3. Единая Система Электронных Вычислительных машин (ЕС ЭВМ). (1 час)

  4. Многопроцессорные вычислительные комплексы Эльбрус. (1 час)


История кибернетики в России (3 часа)

  1. Кибернетика – «лженаука». Развитие кибернетики в СССР. (1 час)

  2. Научные школы ведущих ученых. (1 час)

  3. Развитие искусственного интеллекта. (1 час)


История развития программирования в России (3 часа)

  1. 50-60 гг - становление. Семинары Л.А. Люстерника, создание вычислительных центров. Первые семинары по программированию. (1 час)

  2. Певые программы для МЭСМ и БЭСМ. (1 час)

  3. Уникальные разработки советских ученых: Альфа, Рефал, Эпсилон. (1 час)


Разработка и оформление проекта (2 часа)


Описание семинарских занятий

История развития механической и электромеханической вычислительной техники в России (3 часа)

  1. Известные вехи в развитии вычислительной техники в России: русские счеты, арифмометр П.Л. Чебышева и его особенность. (1 час)

  2. Неизвестные вехи в истории вычислительной техники в России: счетный прибор Ф.М. Слободского, «снаряд для сложения и вычитания» З.Я. Слонимского, самосчеты В.Я. Буняковского. (1 час)

  3. Дальнейшее развитие механического этапа вычислительной техники: арифмометр В.Т. Однера, арифмометр "Феликс". Электромеханический этап вычислительной техники: счетно-клавишные и релейные вычислительные машины. Табуляторы и их значение. (1 час)


История создания ЭВМ в России (6 часа)


  1. Сергей Алексеевич Лебедев и его роль в создании ЭВМ в СССР. (1 час)

  2. Первое поколение ЭВМ (1948 – 1958 гг.). (1 час)

  3. Второе поколение ЭВМ (1959 – 1967 гг.). (1 час)

  4. Третье поколение ЭВМ (1968 – 1973 гг.). (1 час)

  5. Четвертое поколение ЭВМ (1974 – 1982гг.). (1 час)

  6. Многопроцессорные вычислительные комплексы Эльбрус. (1 час)


История кибернетики в России (4 часа)

  1. Кибернетика – «лженаука». Развитие кибернетики в СССР. (1 час)

  2. Научные школы ведущих ученых. (1 час)

  3. Развитие искусственного интеллекта. (2 часа)


История развития программирования в России (3 часа)

  1. 50-60 гг - становление. Семинары Л.А. Люстерника, создание вычислительных центров. Первые семинары по программированию. (1 час)

  2. Певые программы для МЭСМ и БЭСМ. (1 час)

  3. Уникальные разработки советских ученых: Альфа – уникальный проект новосибирской школы программирования, уникальность Рефала, Эпсилон. (1 час)


Подготовка проекта (2 часа)


Контроль уровня достижений

Критерии оценивания работы на семинарских занятиях:

Семинар требует от учащихся высокого уровня самостоятельности в работе с литературой - умение работать с несколькими источниками, осуществление сравнения изложения вопросов, формулирование обобщения и выводов..Важнейшие требования к выступлению ученика на семинаре - четкость вычленения излагаемой проблемы, ее точная формулировка, самостоятельность в подборе фактического материала и аналитическом отношении к нему, умение рассматривать примеры и факты во взаимосвязи и взаимообусловленности, отбирать наиболее существенные из них.


Выступление

15


Связный, грамотный доклад по теме. Имеется четкая структура выступления.

10


Владение научным и специальным аппаратом

2


Ответы на вопросы по теме выступления, умение привести примеры и т.п.

3


Презентация

10

Оформление презентации (титульный слайд с указанием темы и кем выполнена; соответствие размера шрифта и количества текста на странице; наличие иллюстративного материала; заключительный слайд)

6


Наличие анимации в презентации

4


Итого

25


Общий уровень достижений учащихся при выступлении на семинаре переводится в отметки по следующей шкале: 22-25 баллов - «отлично», 18-21 балл - «хорошо», 15-27 баллов - «удовлетворительно», менее 15 баллов - «неудовлетворительно».

Темы проектов.

  • 4 декабря - национальный День информатики.

  • Научные школы информатики и программирования в России: вчера, сегодня, завтра.

  • Известные выпускники РГУ: академик В.М.Глушков – пионер информатики и кибернетики.

  • С.А.Лебедев: мой вклад и мои предложения в дальнейшее развитие вычислительной техники

  • А.И. Берг: мой вклад и мои предложения в дальнейшее развитие вычислительной техники

  • А.П. Ершов: мой вклад и мои предложения в дальнейшее развитие вычислительной техники

Критерии оценивания проектов:

Проектная деятельность учащихся является одним из методов развивающего обучения, направлена на выработку самостоятельных исследовательских умений и навыков.

Использование метода проектов способствует повышению мотивации учащихся при решении поставленных перед ними задач, развитию творческих способностей, формированию чувства ответственности, созданию условий для отношений сотрудничества между учителем и учащимся.

Оценивание осуществляется на основе критериального подхода. Недопустимо сравнение учебных достижений учащихся между собой. Ключевым моментом в процессе обучения является развитие навыков анализа собственной деятельности учащихся.

С критериями оценивания проектов учащиеся знакомятся заранее. Критерии оценивания являются своего рода инструкцией при работе над проектом. Кроме того, учащиеся, будучи осведомленными о критериях оценивания их проектной деятельности, могут улучшить отдельные параметры предлагаемые для оценивания, тем самым получить возможность достижения наивысшего результата.

Общие критерии оценивания проекта

Структура проекта

5


Элементы структуры проекта представлены в полном объеме (имеется реферат + презентация)

2


Обоснованы цель и задачи проекта; актуальность, ее соответствие теме проекта; имеется план работы над проектом

3


Общее содержание проекта

25

Проблема представлена полно, ее значимость достаточно обоснована

10


Представлено самостоятельное осмысление заявленной темы в соответствии с изученными источниками, присутствует личностный взгляд на проблему

5


Использованы различные источники, в том числе и электронные ресурсы по проблеме (в списке литературы не менее 6-7 источников)

5


Цели и задачи проекта достигнуты, адекватно представлены в выводах

5

Защита проекта

10


Связный, грамотный доклад по теме. Имеется четкая структура выступления



Итого

40


Общий уровень достижений учащихся переводится в отметку по следующей шкале: 34-40 баллов: «5»; 29-33 балл: «4»;24-28 баллов: «3»; менее 24 баллов: «2».

Перечень рекомендуемой литературы

При изучении данного курса можно использовать сайты – виртуальные музеи информатики и вычислительной техники.

Из истории кибернетики / Редактор-составитель Я.И. Фет. – Новосибирск: Академическое издательство «Гео», 2006.– 339 с. –

  1. История отечественной вычислительной техники. Виртуальный компьютерный музей. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.computer-museum.ru

  2. Юбилей ЮГИНФО ЮФУ. Виртуальный музей вычислительной техники. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://50.uginfo.sfedu.ru/technic.htm#cam

  3. Музей истории информатики и вычислительной техники ANT-Soft. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://museum.comp-school.ru

  4. 1) История развития техники. Учебное пособие: Н. И. Дятчин — Санкт-Петербург, Феникс, 2001 г.

  5. Путешествие в прошлое. Как все начиналось? - [Электронный ресурс]. URL: http://www.project.sch901.edusite.ru/


2.3 РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ФАКУЛЬТАТИВНОГО КУРСА «ИСТОРИЯ ИНФОРМАТИКИ В РОССИИ»



2.3.1 Цели и задачи факультативного курса «История информатики в России»



Изучение курса предполагает знакомство с научными биографиями выдающихся ученых в области информатики, основными этапами вычислительной техники, общего и прикладного программного обеспечения ЭВМ. В итоге учащиеся получат не только цельное представление об информатике, ее роли и месте в жизни современного общества, но и о вкладе отдельных личностей в развитие информатики.



2.3.2 Учебно-тематический план факультативного курса «История информатики в России»


п/п

Тема занятия

Кол-во часов

В том числе

Количество часов для самостоятельной работы

Форма контроля




теория

практика




История развития механической и электромеханической вычислительной техники в России

4

2

2

4



Самобытность русских счетов. Арифмометр П.Л. Чебышева.


1

1

2



Арифмометр В.Т. Однера. Арифмометр "Феликс". Счетно-клавишные и релейные вычислительные машины. Табуляторы и их значение.


1

1

2



История создания ЭВМ в СССР

5

2

3

6



МЭСМ и БЭСМ – детища советского вычислительного приборостроения. Сергей Алексеевич Лебедев - пионер в компьютеростроении.


1

2

4



Дальнейшее развитие: Единая Система Электронных Вычислительных машин (ЕС ЭВМ), многопроцессорные вычислительные комплексы Эльбрус.


1

1

2



История кибернетики и искусственного интеллекта в СССР

5

2

3

6



Кибернетика: от «лженауки» к признанию.


1

1

2



Научные школы ведущих ученых



1

2



Развитие искусственного интеллекта. Уникальные разработки советских ученых: Альфа, Рефал, Эпсилон.



1

1

2

Тестирование по вопросам раздела


Разработка и оформление проекта

2


2

8



Защита проекта

1

1






17

8

9

24



Содержание тем факультативного курса

История развития механической и электромеханической вычислительной техники в России (2 часа)


  1. Появление дощаного счета. Русские счеты, принцип работы на них, история появления. Самобытность русских счетов. Значение счетов для дальнейшего развития вычислительной техники. Понятие арифмометра. П.Л. Чебышев и особенность его арифмометра. (1 час)

  2. Дальнейшее развитие вычислительной техники в России. Арифмометр В.Т. Однера. Арифмометр "Феликс". Счетно-аналитические машины. Понятие табулятора, перфоратора. Отечественные табуляторы. (1 час)


История создания ЭВМ в России (2 часа)


  1. МЭСМ и БЭСМ – детища советского вычислительного приборостроения. Сергей Алексеевич Лебедев - пионер в компьютеростроении (1 час)

  2. Дальнейшее развитие: Единая Система Электронных Вычислительных машин (ЕС ЭВМ), многопроцессорные вычислительные комплексы Эльбрус. (1 час)


История кибернетики и искусственного интеллекта в СССР (3 часа)


  1. Кибернетика: от «лженауки» к признанию. (1 час)

  2. Развитие искусственного интеллекта. Уникальные разработки советских ученых: Альфа, Рефал, Эпсилон. (1 час)


Разработка и оформление проекта (2 часа)



Описание семинарских занятий

История развития механической и электромеханической вычислительной техники в России (3 часа)

  1. Самобытность русских счетов. Значение арифмометра П.Л. Чебышева для развития вычислительной техники. (1 час)

  2. Арифмометр В.Т. Однера и преемственность в арифмометре "Феликс". Значение отечественных табуляторов для науки и промышленности. (1 час)

История создания ЭВМ в России (3 часа)


  1. Технические особенности МЭСМ и БЭСМ – детищей советского вычислительного приборостроения. (1 час)

  2. Пионеры в компьютеростроении: С.А. Лебедев, В.М. Глушков - (1 час)

  3. Дальнейшее развитие: Единая Система Электронных Вычислительных машин (ЕС ЭВМ), многопроцессорные вычислительные комплексы Эльбрус. (1 час)


История кибернетики и искусственного интеллекта в СССР (3 часа)


  1. Кибернетика: от «лженауки» к признанию. (1 час)

  2. Научные школы ведущих ученых(1 час)

  3. Развитие искусственного интеллекта. Уникальные разработки советских ученых: Альфа, Рефал, Эпсилон. (1 час)


Подготовка проекта (2 часа)


Контроль уровня достижений

Критерии оценивания работы на семинарских занятиях:

Семинар требует от учащихся высокого уровня самостоятельности в работе с литературой - умение работать с несколькими источниками, осуществление сравнения изложения вопросов, формулирование обобщения и выводов..Важнейшие требования к выступлению ученика на семинаре - четкость вычленения излагаемой проблемы, ее точная формулировка, самостоятельность в подборе фактического материала и аналитическом отношении к нему, умение рассматривать примеры и факты во взаимосвязи и взаимообусловленности, отбирать наиболее существенные из них.


Выступление

13


Связный, грамотный доклад по теме. Имеется четкая структура выступления.

8


Владение научным и специальным аппаратом

2


Ответы на вопросы по теме выступления, умение привести примеры и т.п.

3


Дискуссия

5


Умение грамотно и логически правильно проводить дискуссию с оппонентом. Активность при обсуждении тем семинаров.



Презентация

7

Оформление презентации (титульный слайд с указанием темы и кем выполнена; соответствие размера шрифта и количества текста на странице; наличие иллюстративного материала; заключительный слайд)

5


Наличие анимации в презентации

2


Итого

25


Общий уровень достижений учащихся при выступлении на семинаре переводится в отметки по следующей шкале: 22-25 баллов - «отлично», 18-21 балл - «хорошо», 15-27 баллов - «удовлетворительно», менее 15 баллов - «неудовлетворительно».

Темы проектов.

  • 4 декабря - национальный День информатики.

  • Известные выпускники РГУ: академик В.М.Глушков – пионер информатики и кибернетики.

  • С.А.Лебедев: мой вклад и мои предложения в дальнейшее развитие вычислительной техники

  • А.П. Ершов: мой вклад и мои предложения в дальнейшее развитие вычислительной техники

  • В.М. Пентковский – разработчик суперкомпьютеров Эльбрус.

  • Роль женщин в развитии вычислительной техники.



Критерии оценивания проектов:

Проектная деятельность учащихся является одним из методов развивающего обучения, направлена на выработку самостоятельных исследовательских умений и навыков.

Использование метода проектов способствует повышению мотивации учащихся при решении поставленных перед ними задач, развитию творческих способностей, формированию чувства ответственности, созданию условий для отношений сотрудничества между учителем и учащимся.

Оценивание осуществляется на основе критериального подхода. Недопустимо сравнение учебных достижений учащихся между собой. Ключевым моментом в процессе обучения является развитие навыков анализа собственной деятельности учащихся.

С критериями оценивания проектов учащиеся знакомятся заранее. Критерии оценивания являются своего рода инструкцией при работе над проектом. Кроме того, учащиеся, будучи осведомленными о критериях оценивания их проектной деятельности, могут улучшить отдельные параметры предлагаемые для оценивания, тем самым получить возможность достижения наивысшего результата.


Общие критерии оценивания проекта

Критерии

Максимальный  уровень  достижений  учащихся

А

Представление реферата по представленной теме по следующим критериям:

  • соответствие реферата теме;

  • глубина и полнота раскрытия темы;

  • адекватность передачи первоисточников;

  • логичность, связность;

  • доказательность;

  • структурная упорядоченность (наличие введения, основной части, заключения, их оптимальное соотношение);

  • оформление (наличие плана, списка литературы, культура цитирования, сноски и т. д.)


6

B

Подготовка презентации с использованием программы Microsoft Office PowerPoint (не менее 20 слайдов)по проблеме исследования.

6

C

Уверенное владение материалом творческой работы (реферата)

2

D

Компетентность и эрудированность учащегося по теме работы.

2


Аргументированность выводов по заявленной теме

4

F

Грамотность и полнота ответов на встречные вопросы

4

G

Личностное отношение к проблеме исследования

4

ИТОГО

28

 

Общий  уровень  достижений  учащихся  переводится  в  отметку  по  следующей  шкале:  28-21  баллов:  «5»;  20-16  баллов:  «4»;  15-8  баллов:  «3»;  7-0  баллов:  «2».

Перечень рекомендуемой литературы

Основная литература:

  1. Малиновский Б.Н. История вычислительной техники в лицах. Киев: Наукова думка, 1995.

  2. Полунов Ю.Л. От абака до компьютера: Судьбы людей и машин: Книга для чтения по истории вычислительной техники: В 2 т: - М.: Русская редакция, 2004.

  3. Частиков А.П. Архитекторы компьютерного мира (СПб., 2002).

Дополнительная литература:

  1. Гаазе-Рапопорт. М.Г О становлении кибернетики в СССР. // Кибернетика: прошлое для будущего. Этюды по истории отечественной кибернетики. Теория управления. Автоматика. Биокибернетика. М.: Наука, 1989. С. 46—85.

  2. Ершов А. П., Шура-Бура М. Р. Становление программирования в СССР. Кибернетика, 1976, № 6, с. 141-160.

  3. Хоменко Л. Г. История информатики в СССР. Киев, 1998


2.4 Методические рекомендации по созданию и использованию сайта «История информатики в России» при организации занятий в старшей школе


Для более эффективного усвоения материала и успешной подготовки к семинарским занятиям был разработан учебный сайт, который носит название «История информатики в России».

Сайт создан с использованием сервиса Google Sites.

Служба Google Sites предоставляет возможность бесплатного создания сайтов на бесплатном хостинге. Ограничения на размер сайта - 100 МБ. Интерфейс службы Google Sites интуитивно понятен и дружелюбен, что позволяет даже с минимальным объемом знаний по сайтостроению создать персональный сайт. На созднный сайт можно загрузить любой текст, таблицу, презентацию или форму опроса используя Google Docs, видеоролики из YouTube, можно разместить календарь и карты Google, а также использовать большое количество готовых гаджетов из iGoogle

Интерфейс программного продукта достаточно прост в использовании, имеет удобный интерфейс. Пользователь может, находясь на сайте свободно просматривать и изучать предложенную информацию.

Цель создания учебного сайта.

Сайт «История информатики в России» разработан для сопровождения одноименных элективных и факультативного курсов для учащихся старшей школы, для углубления знаний учащихся по истории вычислительной техники в России, изучения биографий ученых и инженеров конструкторов. Для повышения качества визуальной информации и как следствие, повышение успеваемости и качества по предмету.

Учебный сайт содержит следующие разделы:

  1. Главная страница

  2. Рабочие программы курсов по истории информатики в России

  3. Проекты учащихся.

  4. Изобретатели механических вычислительных устройств.

  5. Ученые электромеханического периода вычислительной техники.

  6. Изобретатели электронных вычислительных устройств.

  7. Советские ученые и инженеры.

Учебный сайт должен максимально облегчить понимание и запоминание наиболее значимых событий в истории информатики и ВТ в России.

Методика использования.

Учебный сайт необходим для учителя информатики и для успешной подготовки к занятиям учащихся.

В разделе «Главная страница» находится информация о курсах «История информатики в России». Раздел «Рабочая программа курса», содержит цели и задачи курса, тематическое планирование, содержание курса и методические рекомендации по организации и проведению занятий курса «История информатики в России». Имеется раздел «Проекты учащихся», в котором загружены некоторые проектные работы учащихся, которые они подготовят в завершении курса. Так же в данном разделе размещена таблица оценки проектов по определенным критериям, которая будет полезна учащимся при разработке собственных проектов.

В следующих разделах: «Изобретатели механических вычислительных устройств», «Ученые электромеханического периода вычислительной техники», «Изобретатели электронных вычислительных устройств» и «Советские ученые и инженеры» содержится краткая информация о каждом этапе развития ВТ и биографии ученых и изобретателей.

Преимущества использования сайта для учеников:

  • содержит необходимую информацию для успешной подготовки к занятиям;

  • содержит критерии оценки разрабатываемых проектов;

  • в будущем на сайте будут размещены созданные учениками проекты, ссылки на которые можно размещать в собственных портфолио.

Преимущества использования сайта для коллег:

  • содержит материалы для лекционных и семинарских занятий;

  • содержит темы и критерии оценки проектов учащихся;

  • имеется возможность добавлять комментарии к определенным разделам.


2.5 Результаты апробации элементов факультативного курса «История информатики в России» в …




ЗАКЛЮЧЕНИЕ



Изучение истории своей страны через изучение истории науки является одним из направлений грамотной подготовки достойных граждан человеческого общества. История информатики и вычислительной техники в России прошла очень большой и тернистый путь, о перепетиях которого большая часть школьников не знает. Знакомство с основными достижениями российских ученых и конструкторов в области истории информатики и вычислительной техники в настоящее время является одной из значимых задач подготовки выпускника.

В результате выполнения магистерской диссертации было выполнено:

  1. Рассмотрены основные вехи достижений развития информатики и вычислительной техники в России от домеханического этапа до советских компьютеров; вклад отдельных ученых и инженеров как дореволюционного, так и советского периода в развитие информатики и вычислительной техники в нашей стране;

  2. Проанализированы особенности организации элективных курсов по информатике и ИКТ для естественно-научного профиля и выявлены отличительные черты факультативных курсов общеобразовательных классов старшей школы;

  3. Рассмотрены особенности организации учебно-исследовательских проектов в рамках учебных занятий;

  4. Разработана рабочая программа элективного курса для учащихся 10 классов естественно-научного, физико-математического профилей «История информатики в России» объемом 32 часа.

  5. На основе данной программы разработана рабочая программа факультативного курса для учащихся общеобразовательных классов саршей школы объемом 18 часов.

  6. Создан сайт для размещения справочной и методической информации.

Рассматриваемая тема полностью раскрыта в рамках магистерской диссертации, поставленные цели и задачи достигнуты.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ












































Приложение






Автор
Дата добавления 28.11.2016
Раздел Информатика
Подраздел Научные работы
Просмотров149
Номер материала ДБ-397916
Получить свидетельство о публикации


Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх