Поиск информации в сети Интернет в школьном курсе информатики

2

Министерство образования и науки Российской Федерации

Самарский филиал государственного образовательного учреждения

Московского городского педагогического университета

Факультет информатики

Кафедра высшей математики и информатики

Дидактическое и методическое обеспечение темы

«Поиск информации в сети Интернет» в школьном курсе информатики

Квалификационная работа

Выполнила:

студентка 6 курса

Есакова Елена Алексеевна

Подпись ________________

Научный руководитель:

доцент кафедры высшей математики

и информатики,

к.п.н., доцент Брыксина О.Ф.

Подпись ________________

Самара 2007

Содержание

Введение

Количество информации, обрушивающейся на человека в современном мире, обусловливает актуальность задачи отделения действительно важных сведений от информационного шума. Человек, группа людей, информационная служба, профессиональные эксперты-аналитики уже не могут пропускать через себя потоки информации, которые изливаются на них сегодня электронными медиа. Зачастую даже опытные эксперты не могут выделить главного, не на­ходят сведений, необходимых для принятия решений, в результате чего дейст­вия как отдельных людей, так и коллективов или даже государств становятся неадекватными реальной обстановке.

Таким образом, самая главная проблема современных коммуникаций –  это извлечение действительно ценных сведений из информационных потоков; дру­гими словами, получение знаний из информации.

Объем данных, из которого приходится выискивать крупицы необходимой, актуальной, готовой к немедленному использованию информации для решения проблем, обусловливает актуальность и значимость самого процесса поиска знаний.

Очевидно, что лишь человеческого опыта в данной информационной ситуации становится уже недостаточно. Сама среда поступления информации определяет и возможные реальные подходы к ее обработке. Только мощные возможности информационной техники – компьютеров, сетей – в совокупности со специаль­ным программным обеспечением могут оказаться той панацеей, которая спасет нас от информационного хаоса. В свое время казались очень перспективными системы искусственного интеллекта, экспертные системы со своими парадигма­ми фреймов и правил – баз знаний.

Большая часть информационного потока – это не­структурированная текстовая информация, в то время как значительная часть электронной информации, порожденной путем использования современных СУБД, – это численные фактографические данные. Если обработка таких данных позволяет использовать уже отработанные методы и погружать потоки данных в СУБД, то задача анализа текстовой информации открывает широкое поле для применения новейших методик и технологий, таких как XML, лингвистические, эмпирические, статистические подходы. В настоящее время уже определено не­сколько задач, стоящих перед технологией Text Mining, – это автоматическая классификация, кластеризация, выявление смысловых взаимосвязей отдельных фрагментов и понятий, выраженных в тексте, а также составление осмысленных рефератов, резюмирующих знания, содержащиеся в текстовых массивах больших объемов. Возможно, эти технологические подходы в случае массового применения смогут облегчить ориентацию человека в постоянно расширяемом информацион­ном поле, позволят ему адекватнее реагировать на происходящие события, уве­ренно принимать важные решения на основе концентрации знаний.

Развитие вычислительной техники и компьютерных сетей способствовало по­явлению систем, назначение которых – поиск в массивах полнотекстовых до­кументов. К таким документам можно отнести, например, статьи, нормативные акты, реферативные описания, тексты брошюр, диссертаций, монографий. До определенного времени полнотекстовые информационно-поисковые системы ис­пользовались преимущественно специалистами, круг которых был не очень ши­рок, – архивные работники, сотрудники библиотек, ученые, аналитики.

Появление и развитие сети Internet в корне изменило ситуацию. Сегодня ин­формационные ресурсы Сети составляют около десяти миллиардов документов (Web-страниц), к которым возможен свободный доступ любого пользователя. Чтобы найти необходимую информацию в этой крупнейшей полнотек­стовой базе данных, необходимо использовать очень мощные поисковые средства, которые в зачаточном состоянии уже существуют, развиваются и конкурируют друг с другом на рынке информационных технологий.

Сегодня миллионам пользователей Internet известны такие системы, как Google, Yahoo, AltaVista, каждая из которых охватывает несколько миллиардов Web-документов. Мы стали свидетелями «информационного взры­ва», в результате которого менее чем за 10 лет малоизвестная технология полнотекстового поиска стала повседневным инструментом миллионов людей.

Таким образом, традиционное школьное образование, успешно держащее оборону «на рубежах Коменского», находится сегодня в серьезнейшем противоречии с тенденциями становления информационного и коммуникационного общества.

Казалось бы, эта пропасть уже непреодолима. Но время работает на ее преодоление и, что существенно, работает невероятно быстро. В 1984 году, то есть всего 15 лет назад, в мире насчитывалось 1000 подключенных к Интернету компьютеров. И тогда это была цифра! В 1987 году их стало 10 000, в 1989-м – 100 000. Еще через 10 лет, к нашим дням, эта цифра увеличилась примерно еще в 1000 раз, дойдя до порядка в 100 000 000. Нам, людям, привыкшим к неимоверной недвижности и инертности образовательной системы, просто невозможно на деле вообразить такие трансформации. И в этом же лежит надежда. Вполне обоснованная надежда на преодоление. И на неизбежность Новой Образовательной Парадигмы.

Сегодняшним школьникам предстоит жить в новом информационном обществе, поэтому представляется очень важным приобщить детей к миру компьютерных телекоммуникаций и сформировать у них важное умение общаться с практически безграничными ресурсами, предлагаемыми компьютерными сетями. Именно этим объясняется актуальность данной дипломной работы.

Соотнося два факта, а именно, ограниченность временного ресурса, выделяемого для преподавания школьного курса информатики, с одной стороны, и объем теоретического и практического материала по сетевым технологиям с другой, следует сделать вывод о необходимости поиска наиболее эффективных форм и методов преподавания данного раздела в школьном курсе информатики.

Поэтому цель дипломной работы заключается в исследовании методических подходов к обучению учащихся поиску информации в глобальной сети Интернет, разработке дидактического материала для преподавания этой темы.

Объектом исследования является процесс обучения базового курса информатики и ИКТ в старших классах средней школы.

Предмет исследования – содержание, структура и методы организации изучения раздела «Поиск информации в сети Интернет» в базовом курсе информатики.

Гипотеза исследования. Процесс изучения раздела «Поиск информации в сети Интернет» в базовом курсе информатики может быть оптимизирован по времени и углублен по содержанию посредством сопровождения учебного процесса электронными учебно-методическими пособиями, включая лабораторный практикум.

Цель исследования конкретизируется в следующих основных задачах:

      изучить теоретические аспекты указанной проблемы и дать общую характеристику существующего подхода к изучению основ работы глобальной сети Интернет и ее сервисов (на примере поиска информации) в рамках базового курса информатики;

      проанализировать методические аспекты преподавания раздела «Поиск информации в сети Интернет» на уроках информатики;

      провести отбор учебного материала по данному разделу и представить его в гипертекстовом формате;

      разработать поурочные методические рекомендации для преподавания раздела «Поиск информации в сети Интернет».

Для решения сформулированных задач были использованы следующие методы исследования: теоретический анализ научной, психолого-педагогической, методической и специальной литературы, обобщение опыта работы с основными службами и сервисами сети Интернет, педагогические наблюдения.

Глава 1. Теоретические основы функционирования сети Интернет

1.1. Развитие глобальной сети Интернет: историческая справка

Internet более чем за 30 лет своего существования вышла за пределы военных лабораторий США (где она родилась в рамках проекта ARPANET) и научных кругов и к настоящему времени стала одним из самых известных явлений современности. Можно выделить ряд причин, по которым именно Internet получила такое развитие:

      высокая технологичность, надежность и расчет на работу сети в любых, даже экстремальных условиях;

      открытость протоколов (правил), их доступность каждому;

      вследствие этого – поддержка как широким кругом пользователей, так и крупнейшими производителями программного и аппаратного обеспечения;

      способность системы к саморазвитию, саморасширению.

Internet-ресурсы сегодня – это, прежде всего, объемы – свыше 10 миллиардов документов на более 50 миллионов Web-сайтов [9].

В последнее время понятия «Интернет» и «Всемирная паутина» – World Wide Web (WWW) – все чаще используются как синонимы. По приблизительным  оценкам, Всемирная паутина уже сейчас содержит более двух миллиардов страниц, и каждую секунду к ним добавляется 25 новых. Но за ту же секунду около десятка страниц «уходят» из Сети. И нет такого человека или программы, которые располагали бы исчерпывающей информацией о текущем состоянии «паутины». Не случайно для аббревиатуры WWW иногда используется новый вариант расшифровки – World Wide Wandering («Всемирное блуждание») [5].

Самые крупные информационно-поисковые системы в мире охватывают в своих индексах  не более 30-40 % доступных ресурсов. Эффективное использование традиционных поисковых систем достигается только в случае обращения их к относительно стабильной части информационного пространства.

С точки зрения обновляемости информации, все Internet-пространство можно условно разделить на две составляющие – стабильную и динамическую. Стабильная составляющая содержит информацию «долговременного» плана, например монографии, галереи, коллекции и архивы. Динамическая составляющая включает постоянно обновляемые или новые ресурсы.

Сегодня каждый пользователь на своем опыте может почувствовать в дейст­вии один из самых больших парадоксов Internet — «полезной информации в WWW становится все больше, но найти что-то необходимое — все сложнее».

Традиционные средства «учета» информационных ресурсов Сети — каталоги и информационно-поисковые системы — уже сегодня не справляются с задачей поиска информации, поставленной в общем виде. Эффективными оказываются лишь узко тематические (или региональные) каталоги и поисковики.

Вместе с тем, в отличие от обычного хранилища информации, Web-пространство характеризуется большим количеством скрытых в нем неявных экспертных оценок, реализованных в виде гиперссылок. Именно гиперссылки оказались базой для построения модели Web-пространства.

Для большего охвата информационных ресурсов средствами информационно-поисковых систем необходимо учитывать архитектуру всего Web-пространства, но именно этой информацией никто ранее не владел. Близкой к реальности ма­тематической модели не существовало до 1999 года.

В ноябре 1999 года один из руководителей Института поиска и анализа тек­стов, входящего в исследовательское подразделение IBM, Андрей Бредер (Andrei Broder) и его соавторы из компаний AltaVista, IBM и Compaq совер­шили прорыв, математически описав "карту" ресурсов и гиперсвязей сущест­вующего пространства World Wide Web. Исследования опровергли расхожее мнение, будто Internet — это единое густое пространство. Проследив с помощью поискового механизма AltaVista свыше 200 миллионов Web-страниц и не­сколько миллиардов ссылок, размещенных на этих страницах, ученые пришли к следующим выводам о структуре Web-пространства. По их мнению, эта структура в действительности соответствует ориентированному графу с тополо­гией «галстука-бабочки» (Bow Tie), в котором вершины соответствуют страни­цам, а ребра — соединяющим страницы гиперссылкам. Анализ структуры свя­зей между отдельными Web-страницами, выполненный в рамках этой модели, позволил обнаружить следующее: