Школьная информатика. Экзаменационные вопросы и ответы. Радченко Н.П., Козлов О.А.

Приводятся ответы натеоретические вопросы школьного курса информатики, в том числе на утверждентмМинистерством образования РФ для использования на выпускных экзаменах по информатике в средней школе, а также практические задания. Предлагаются вопросы для самоконтроля и текущего опроса, список дополнительной литературы и методические рекомендации. В отличие от 1-го издания (1998 г.) предлагается расширенный набор задач с решениями.
Для учителей информатики, учащихся старших классов школ, гимназий, лицеев, а также для абитуриентов.

Школьная информатика. Экзаменационные вопросы и ответы. Радченко Н.П., Козлов О.А.

Школьная информатика. Экзаменационные вопросы и ответы.

• Языки. Существует огромный диапазон языков программирования, начиная от машинного кода, который аппаратное обеспечение выполняет непосредственно, до языков программирования высокого уровня, таких как Java или C++. В принципе вычисление может быть выражено на любом языке, но на практике выбор языка часто зависит от решаемой задачи. Действительно, существует много специальных (или «доменных») языков, таких как SQL или язык формул Excel, предназначенных для определенного класса приложений. В отличие от человеческих языков, языки программирования обязательно очень точны.
• Алгоритмы. Алгоритм-это точный метод решения задачи. Алгоритмы варьируются от простых (например, инструкции по смене колеса на автомобиле) до гениальных (например, поиск маршрута) и охватывают множество различных областей применения (например, рисование трехмерной графики; решение систем ограничений, таких как школьное расписание; понимание изображений; численное моделирование и т. д.). Алгоритм может быть выражен как программа на многих различных языках программирования.
• Машины. Наиболее очевидной «машиной» является аппаратный процессор, но многие программные уровни реализуют виртуальные машины, двигатель, который на уровне выше выглядит как устройство для выполнения программ. Примеры включают гипервизоры, виртуальную машину Java и среды программирования, такие как Scratch.
Вычислительная модель. Последовательная «программа» выполняет один шаг за другим, но это не единственная модель вычислений. Другие включают параллельные вычисления и эмерджентное поведение большого числа простых агентов (например, то, как стаи очень простых автоматов могут иметь неожиданное коллективное поведение).
2.2 данные и представление.
Большая часть мощности компьютеров происходит от их способности хранить и манипулировать очень большими объемами данных. Способ хранения и обработки этих данных может существенно повлиять на скорость, надежность и безопасность компьютерной системы. Эта область вычислений включает в себя:
Как данные представлены с помощью битовых шаблонов: включая числа, текст, музыку, изображения.
• Как хранятся и передаются данные, в том числе:
избыточность, проверка ошибок, исправление ошибок; сжатие данных и теория информации; и шифрование.
• Как организованы данные, например, в структурах данных или в базах данных.
* Как цифровые данные используются для представления аналоговых показателей, таких как температура, интенсивность света и звук. Как аналоговые меры преобразуются в цифровые значения и наоборот и как цифровые компьютеры могут использоваться для управления другими устройствами.
2.3 коммуникация и координация.
Компьютеры — это коммуникационные устройства. Они позволяют общаться между людьми посредством связи между машинами: мобильный телефон вычисляет, чтобы помочь нам общаться. Проектирование и внедрение этих коммуникационных систем является постоянной темой в вычислительной технике:
Многие программы являются реактивными процессами, которые выполняют действия в ответ на события. Важна концепция ввода > процесса > вывода. Например, веб-сервер получает запрос на страницу из сети,а затем отправляет ответ, содержащий веб-страницу.
• Такие процессы могут работать вечно, и могут (по замыслу) вести себя по-разному на разных запусках.
* Компьютеры взаимодействуют и сотрудничают по согласованным протоколам, таким как стандарты TCP/IP или HTTP.
Эти протоколы могут поддерживать коммутацию пакетов и маршрутизацию (для доставки сообщения к месту назначения), аутентификацию (подтверждение того, кто вы есть), конфиденциальность (сохранение конфиденциальности разговора для участников) и анонимность.
Сеть — это набор компьютеров, подключенных к общим данным, объектам или ресурсам; интернет-это особая реализация сети.
2.4 абстракция и дизайн
Абстракция является основным механизмом, используемым для решения сложных задач и обеспечения возможности компьютеризации. Абстракция — это одновременно представление упрощенной версии посредством сокрытия информации и проведение анализа для выявления сущности или существенных признаков.
Аспекты абстракции являются:
* Компьютерное оборудование состоит из компонентов (черных ящиков), взаимодействующих через интерфейсы (сетевой кабель, разъем процессора, интерфейс диска SATA).
Компьютерная программа построена из слоев абстракции. Например, процедура (или метод, или библиотека) реализует спецификацию, но скрывает ее реализацию; операционная система предоставляет средства программам, но скрывает сложную реализацию; база данных реализует SQL-запросы, но скрывает способ хранения данных.
* Ученые, промышленники, инженеры и деловые люди используют компьютеры для моделирования и моделирования реального мира, абстрагируя ненужные детали и используя компьютерную программу для моделирования (как они надеются) сути проблемы.
* Проектирование и скрытие сложной реализации («как она работает») за интерфейсом («что она делает»).
* Представление или моделирование посредством визуализации, метафор или прозы существенных признаков без путаницы деталей.
* Процесс категоризации или классификации, который разбивает сложную систему на систематический анализ или представление.
2.5 компьютеры и вычислительная техника являются частью более широкого контекста
Компьютерные системы оказывают глубокое влияние на общество, в котором мы живем, и вычислительное мышление предлагает новую «линзу», через которую можно смотреть на себя и наш мир. Темы здесь очень открытые, принимая форму вопросов, которые вдумчивый человек может обсудить, а не ответы, которые умный человек может знать.
• Интеллект и сознание. Компьютерные науки — это нечто большее, чем компьютеры. Компьютерная наука открывает философские вопросы, такие как: может ли машина быть разумной? ..- быть в сознании? ..быть личностью?
• Естественный мир. Компьютерная наука дает нам возможность взглянуть на мир природы, начиная от использования компьютеров для моделирования живого мира (например, моделирование популяций животных) до мышления о мире природы в вычислительных терминах, например, как ДНК кодирует последовательность аминокислот, составляющих белки.
Творчество и интеллектуальная собственность. Игры, музыка, фильмы, галерейные инсталляции и исполнительское искусство-все это трансформируется с помощью вычислений, и без этого онлайн-опыт был бы невозможен. Должны ли художественные способы работы быть интегрированы с вычислительным мышлением? Следует ли патентовать программное обеспечение и другие творческие продукты? Какова роль программного обеспечения с открытым исходным кодом?
• Моральные и этические последствия использования компьютеров. Например, по мере того как наш мир становится все более взаимосвязанным, мы должны задуматься о конфиденциальности и о том, какая информация должна быть частной, а какая-открытой для изучения; мы должны задаться вопросом, как можно защитить уязвимых или лишенных прав в цифровом виде.
3. Ключевые процессы: вычислительное мышление
«Ключевой процесс» — это то, что ученик информатики должен уметь делать; раздел 4 посвящен тому, что ученик должен знать.
В информатике ключевые процессы сосредоточены на вычислительном мышлении. Вычислительное мышление — это процесс распознавания аспектов вычислений в окружающем нас мире и применения инструментов и методов вычислительной техники для понимания и рассуждения о естественных и искусственных системах и процессах.
Вычислительное мышление-это то, что делают люди (а не компьютеры), и включает в себя способность мыслить логически, алгоритмически и (на более высоких уровнях) рекурсивно и абстрактно. Это, однако, довольно широкий термин. В остальной части этого раздела рассматриваются конкретные аспекты вычислительного мышления, которые особенно доступны и важны для молодых людей в школе.
Всесторонне развитый студент, изучающий информатику, будет также владеть другими общими навыками и процессами, в том числе: критически мыслить, размышлять о своей работе и работе других, эффективно общаться как в устной, так и в письменной форме, быть ответственным пользователем компьютеров и активно вносить свой вклад в общество.

[свернуть]

Предложения интернет-магазинов.