Загальні положення.
В основу програми кандидатського іспиту з теорії і методики навчання інформатики покладено програми навчальних курсів з методики навчання інформатики університетів та педінститутів, тематику перспективних психолого-педагогічних та науково-методичних досліджень, узагальнені та систематизовані матеріали з передового педагогічного досвіду. Програма відповідає сучасному стану д идактики інформатики в середній і вищій школі.
На іспиті необхідно виявити глибокі професійні знання дидактики, психології та їх поєднання з методикою навчання інформатики в умовах сучасної школи, виявити знання сучасного передового досвіду, уміння ефективно використовувати його в умовах конкретного навчального закладу, уміння використовувати сучасні інформаційні технології, відповідну систему дидактичних засобів, бачення перспектив розвитку системи навчання інформатики.
Програма складається з двох частин: інваріантної і варіативної. Пропонована програма іспиту інваріантна. Друга, варіативна, частина програми складається в науковій установі чи ВУЗі, де є аспірантура з даної спеціальності , відповідно до тематики досліджень, і затверджується у встановленому порядку Вченою Радою та керівництвом установи.
І. Наукові основи інформатики.
- Поняття iнформацiї. Види iнформацiї. Кодування iнформацi. Оцiнка та вимiрювання iнформацiї. Способи зберiгання та передавання iнформацiї. Знаковi системи.
- Довiдково-iнформацiйнi системи. Органiзацiя даних в автоматизованiй довiдково-iнформацiйнiй системi.
- Моделювання як метод пiзнання. Поняття математичного та iнформацiйного моделювання.
- Алгоритми та алгоритмiчнi мови.
- Структури даних.
- Рекурсiя i iтерацiя.
- Поняття складностi алгоритму. Класи алгоритмiв Р та NР. NР-повнi i NР-складнi задачi.
- Поколiння комп'ютерiв. Типи комп'ютерiв.
- Елементи схемотехнiки ЕОМ. Аналiз i синтез електронних схем.
- Логiчнi основи теорiї аргументацiї.
- Гiпотеза як форма розвитку знань. Побудова гiпотези та етапи її розвитку. Пiдтвердження та спростування гiпотез.
- Логiка в шкiльнiй iнформатицi i математицi. Математичнi твердження. Логiчна еквiвалентнiсть i логiчне слiдування. Означення та їх види. Формальнi i змiстовнi доведення. Правила виведення. Непряме доведення. Доведення методом математичної iндукцiї.
- Логiка предикатiв першого порядку. Логiчне слiдування. Вивіднiсть. Метод резолюцiї i його застосування.
- Проблема розпiзнавання логiчної загальнозначностi. Теорема Черча.
- Застосування логiки предикатiв для аналiзу мiркувань, якi вираженi природною мовою.
- Математичнi теорiї першого порядку. Числення предикатiв. Питання несуперечностi, повноти, розв'язуваностi.
- Формальна арифметика. Теорема Геделя про не повноту.
- Iнтуїтивне поняття алгоритму i необхiднiсть його уточнення. Рекурсивнi функцiї. Машини Тьюрiнга. Нормальнi алгоритми Маркова. Основна гiпотеза теорiї алгоритмiв у формi Черча, Тьюрiнга, Маркова.
- Питання розв'язуваностi алгоритмiчних проблем. Алгоритмiчно нерозв'язнi проблеми.
- Основи математичної теорiї вiдношень. Вiдношення еквiвалентностi та подiлу на класи. Вiдношення порядку.
- Моделi даних. Реляцiйна, iєрархiчна, мережева моделi. Модель даних ''об'єкт-зв'язок''. Проектування баз даних.
- Системи запитiв до баз даних. Реляцiйне числення кортежiв. Реляцiйне числення доменiв. Реляцiйна алгебра.
- Штучний iнтелект. Основнi напрями дослiджень в галузi штучного iнтелекту. Системи штучного iнтелекту.
- Бази знань. Моделi подання знань: логiчна, фреймова, продукцiйна, семантична мережа. Подання знань i логiчнi виведення.
- Експертнi системи. Технологiя розробки баз знань з використанням експертних оболонок.
- Декларативнi мови програмування. Логiчне програмування: мова Пролог. Подання даних i знань мовою Пролог. Формування запитiв до бази знань. Виконання запитiв в системi Пролог.
- Iмперативнi мови програмування (порiвняльний аналiз).
- Мова програмування Паскаль. Структура Паскаль-програми. Типи даних в мовi Паскаль. Оператори введення-виведення, присвоювання, управлiння програмою. Типи даних. Процедури i функцiї. Рекурсiя. Опрацювання текстової i графiчної iнформацiї.
- Чисельнi методи в обчислювальному експериментi. Аналiз похибок. Коректнiсть та обумовленiсть задачі. Стійкість алгоритмiв. Збiжнiсть чисельних методiв.
- Метод стискуючих відображень. Методи розв'язування алгебраїчних рiвнянь. Iнтерполювання. Iнтерполювання плайнами. Наближення функцiй в лiнiйних нормованих просторах. Чисельне диференцiювання та інтегрування. Чисельнi методи розв'язування звичайних диференцiальних рiвнянь.
- Чисельнi методи оптимiзацiї. Знаходження екстремуму для функцiй однiєї змiнної. Методи пошуку екстремумiв.
- Випадковi подiї. Поняття ймовiрностi. Розподiли ймовiрностей. Ймовiрнiсний простiр. Випадковi величини та вiдповiднi розподiли ймовiрностей. Закон великих чисел. Елементи математичної статистики в педагогiчних дослiдженнях.
ІІ. Методика навчання iнформатики.
- Технологiї навчання. Iнформацiйнi технологiї навчання.
- Управлiння навчально-пiзнавальною дiяльнiстю на основi НIТ.
- Методи навчання iнформатики з використанням НIТ.
- Використання НIТ при навчаннi математики.
- Методи пошуку розв'язкiв задач та методика їх застосування в умовах НIТН.
- Структура системи вправ з iнформатики.
- Органiзацiйнi форми навчання iнформатики.
- Розвиток i виховання учнiв в процесi навчання iнформатики.
- Психолого-педагогiчнi основи розробки педагогiчних програмних засобiв.
- Основнi закони правильного мислення. Використання формально-логiчних законiв у навчаннi.
- Умовивiд. Дедуктивнi умовиводи. Iндуктивнi умовиводи та їх види. Дедукцiя та iндукцiя в навчальному процесi.
- Iнформатика як навчальний предмет. Предмет та методи iнформатики. Цiлi i задачi навчання iнформатики в загальноосвiтнiй середнiй школi. Роль i мiсце iнформатики в системi навчальних предметів. Iсторiя становлення i перспективи розвитку iнформатики як навчального предмета.
- Психолого-педагогiчнi основи навчання інформатики. Вiковi особливостi учнiв. Основнi психологiчнi теорiї навчання i управлiння засвоєнням знань. Дидактика як теорiя освiти i навчання. Принципи навчання. Урок, типи урокiв. Диференцiацiя навчання. Роль i мiсце вчителя в навчальному процесi. Контроль знань з iнформатики, його види та органiзацiя з використанням НIТ.
- Змiст шкiльного курсу iнформатики. Структура курсу iнформатики. Основнi науково-методичнi лiнiї шкiльного курсу iнформатики. Зв'язок курсу iнформатики з iншими навчальними предметами. Iнформацiйна пiдготовка учнiв середньої школи i науково-технiчний прогрес. Пiдготовка до практичної дiяльностi i до продовження навчання. Проблеми поглибленого вивчення інформатики, факультативнi курси з iнформатики.
- Полiтехнiчний змiст шкiльного курсу iнформатики. Роль iнформатики в науково-технiчному прогресi, iнформатизацiя суспiльства i освiти.
- Методи навчання iнформатики. Вчення про методи в дидактицi i особливостi методiв навчання при вивченнi шкiльного курсу iнформатики - цiлi i задачi, змiст, систематизацiя знань, контроль засвоєння знань та iн. (розкрити на прикладi конкретної теми шкiльного курсу); основнi поняття iнформатики i методика їх вивчення.
- Теорiя виховання. Формування свiтогляду особи. Зв'язок навчання та виховання. Iнформацiя як форма вiдображення матерiального свiту. Інформаційні технологiї в науцi, на виробництвi, в освiтi, в побутi.
- Органiзацiя педагогiчного експерименту i опрацювання його результатiв. Методи педагогiчних дослiджень - теоретичний аналiз проблеми, педагогiчний експеримент i його основнi етапи, вивчення передового досвiду роботи масової школи i рiвня знань учнiв. Методи опрацювання експериментального матерiалу. Шляхи впровадження наукових висновкiв в практику роботи школи.
- Мова шкiльної iнформатики. Iмена об'єктiв. Iм'я i змiст. Речення. Константи i змiннi. Синтактика та семантика мови шкiльної iнформатики. Зв'язок понять шкiльних курсiв математики та iнформатики.
- Типологiя ППЗ.
- Текстовi редактори i можливостi їх використання в навчальному процесi.
- Електроннi таблицi i можливостi їх використання в навчальному процесi.
- Графiчнi редактори i можливостi їх використання в навчальному процесi.
- Бази даних i можливостi їх використання в навчальному процесi.
- Дiлова графiка i можливостi її використання в навчальному процесi.
- Експертнi системи i можливостi їх використання в навчальному процесi.
- Гiпертекстовi системи i можливостi їх використання в навчальному процесi. Засоби мультимедiа i можливостi їх використання в навчальному процесi.
- Засоби телекомунiкацiй i можливостi їх використання в навчальному процесi.
- Поняття дiяльнiсного середовища як ведучої форми ППЗ, якi орiєнтованi на пiдтримку навчально-дослiдницьких робiт.
- Можливостi використання засобiв НIТН в роботi вчителя.
- Середовище ЛОГО та можливостi його використання в навчальному процесi.
- Роль i мiсце НIТН у пiдвищеннi ефективностi навчання.
- Психолого-педагогiчнi основи використання засобiв НIТН в шкiльному навчальному процесi.
- Дидактичнi принципи навчання та їх реалiзацiя за допомогою засобiв НIТН.
- Етапи розв'язування задач за допомогою комп'ютера.
- Дiяльнiсний пiдхiд при вивченнi iнформатики i можливостi його комп'ютерної пiдтримки.
- ППЗ для пiдтримки навчання математики.
- ППЗ для пiдтримки навчання мов, iсторiї, географiї та iн.
III. Рекомендована лiтература
- Програми з інформатики для середньої і вищої школи.
- Підручники та навчальні посібники з інформатики для різних типів шкіл і класів.
- Айламазян А.К., Стась Е.С. Информатика и теория развития.М. Наука. 1989. 175с.
- Антонов А.В. Информация: восприятие и понимание. Киев. Наукова думка. 1988. 184с.
- Ахо А., Хопкрофт Дж., Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. - М.: Мир. 1979. 536 с.
- Бауэр Ф.Л., Гооз Г. Информатика, т.1, т.2. М.: Мир, 1990 г.
- Березин И.С, Жидков Н.П. Методы вычислений. Т.1. - М.: Наука, 1966; Т.2. - М.: Наука, 1962.
- Бирюков В.В, Фероер В.Г. /ред/ Логика и проблемы обучения.- М.:Педагогика,1977.
- Братко И. Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта. - М. Мир. 1990. 560 с.
- Бренер Дж. Процесс обучения. - М.: Изд-во АПН РСФСР, 1962.
- Вагин В.Н. Дедукция и обобщение в системах принятия решений. - М. Наука. 1988. 384 с.
- Верлань А.Ф., Апатова Н.В. Інформатика. - Київ. Квазар-Мікро. 1998. - 200 с.
- Верлань А.Ф., Широчин В.П. Информатика и ЭВМ. - Киев,Техника. 1987. 242с.
- Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. - М.: Мир. 1989.360 с.
- Вильямс Р., Маклин К. Компьютеры в школе. - М. Прогресс.1988. 336с.
- Выготский Л.С. Развитие высших психологических функций.-М.: Изд-во АПН СССР, 1960.
- Габай Т.В. Учебная деятельность и ее средства. - М. Издво МГУ. 1988. 256с.
- Гаврилюк I.П., Макаров В.Л. Методи обчислень: Пiдручник:У 2 - х ч.- К. Вища школа, 1995 .ч.1. - 367 с.; ч.2.431.
- Гетманова А.Д.Логика. Для педагогических учебных заведений. - М.: Новая школа, 1995. - 416 с.
- Гокунь О.О., Жалдак М.I., Машбиць Ю.I. та iн. ''Основи нових iнформацiйних технологiй навчання''. Посiбник для вчителiв. - Київ. Вiпол. 1997. - 262 с.
- Грей П. Логика, алгебра и базы данных. / Пер. с англ. - М.: Машиностроение, 1989. - 368 с.
- Гальперин П.Я. Развитие исследований по форми-рованию умственных действий. Статья в сб. ''Психологическая наука в СССР'', т.1,М. Изд-во АПН РСФСР, 1956.
- Глушков В.М. Основы безбумажной информатики.- М.: Наука, 1987.
- Гнеденко Б.В. Формирование мировоззрения учащихся в процессе обучения математике. М.: Просвещение, 1982.
- Грузман М.З. Эвристика в информатике. - Винница. ''Арбат''. 1998. - 308 с.
- Давыдов В.В. Виды обобщений в обучении.- М.: Педагогика, 1972.
- Данилевский Ю.Г., Петухов И.А., Шибанов В.С. Информационная технология в промышленности. - Ленинград. ''Машиностроение''. 1988. 284 с.
- Данилов М.А., Скаткин М.Н./ред/ Дидактика средней школы. М.: Просвещение,1975.
- Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. - М.: Физматгиз, 1978.
- Державний стандарт загальної середньої освiти в Українi. Освiтня галузь ''Математика''. Проект. - Київ. Генеза 1997. - 59с.
- Дидактика средней школы. Под редакцией Скаткина М.Н.- М. Просвещение 1982. 320 с.
- Доннис Смит, Чарльз Риз, Дж. Стюарт и др. Искусственный интеллект: применение в химии. Редакторы Т.Пирс, Б.Хони. - М. Мир. 1988. 430с.
- Есаян А.Р. и др. Информатика. Учебное пособие для педагогических институтов. - М. Просвещение. 1991. 288с.
- Змитрович А.И.Базы данных. - МН. - Университетское, 1991. - 271 с.
- Жалдак М.I. Комп'ютер на уроках математики. Посiбник для вчителiв. - К.: Технiка, 1997. - 304 с.
- Жалдак М.I., Кузьмiна Н.М., Берлiнська С.Ю. Теорiя ймовiрностей i математична статистика з елементами iнформацiйної технологiї. - К.:Вища школа, 1995. - 352 с.
- Жалдак М.I., Рамський Ю.С. Iнформатика. Київ. Вища школа. 1991. 320с.
- Закс Л. Статистическое оценивание. - М. Статистика. 1976. 599 с.
- Зуховицкий С.И., Авдеева Л.И. Линейное и выпуклое программирование. - М.: Наука, 1965, 290 с.
- Зуховицкий С.И.,Радчик И.А. Математические методы сетевого планирования. М.: Наука, 1967.
- Изучение основ информатики и вычислительной техники. Методическое пособие для учителей и преподавателей средних учебних заведений. В двух частях. Под редакцией Ершова А.П., Монахова В.М. М. Просвещение. 1986. ч.1. 172 с. ч.2. 208 с.
- Кабанова-Меллер. Психология формирования знаний и навыков школьников. - М.: Изд-во АПН РСФСР, 1962.
- Камени Дж., Снелл Дж., Томсон Дж. Введение в конечную математику. - М.: Изд-во иностр. лит., 1963.
- Каныгин Ю.М., Калитич Г.И. Социально-экономические проблемы информатизации.- Киев. Укр. НИИНТИ. 1990. 49с.
- Клейман Г.М. Школы будущего: Компьютеры в процессе обучения.- М. Радио и связь. 1987. 176с.
- Клини С.К. Математическая логика. - М.: Мир, 1973.
- Кнут Д. Искусство программирования на ЭВМ - т.2 - М.: Мир, 1977.
- Коваленко И.Н., Филиппова А.А. Теория вероятностей и математическая статистика.- М. Высшая школа. 1973. 368 с.
- Колмогоров А.Н., Успенский В.А. К определению алгоритма // УМН, 1958, Т. 13, вип. 4.
- Колмогоров А.Н. Основные понятия теории вероятностей. - М. Наука. 1974. 132 с.
- Колягин Ю.М. и др. Методика преподавания математики в средней школе. М.: Просвещение, 1984.
- Котов Р.Г. и др. Естественный язык, искусственные языки и информационные процессы в современном обществе. - М. Нау-ка.
- Крамер Г. Математические методы статистики. - М. Мир. 1975. 648 с.
- Крутецкий В.А. Психология. М. Просвещение, 1975. 1988. 176 с.
- Кушниренко А.Г., Лебедев Г.В. Программирование для математиков.- М. Наука. 1988. 385 с.
- Леонтьев А.А. Деятельность. Сознание. Личность. - М.: Политиздат,1975.
- Лиман Ф.М. Математична логика i теорiя алгоритмiв. - Суми: Слобожанщина, 1998. - 151 с.
- Лоэв М. Теория вероятностей. М. Издво иностранной литературы. 1962. 720 с.
- Ляшенко О.I. Формування фiзичного знання в учнiв середньої школи: Логiко-дидактичнi основи. - К.: Генеза, 1996 р., 128 с.
- Лященко М.Я., Головань М.С. Чисельнi методи: Пiдручник. - К.: Либiдь, 1996. - 288 с.
- Макото Арисава. Что такое персональный компьютер. - М.: Мир, 1989.
- Малпас Дж. Реляционный язык ПРОЛОГ и его применение. М. Наука. 1990. 464 с.
- Мальцев А.И. Алгоритм и рекурсивные функции. 2-е изд. М.: Наука, 1986.
- Мартин Дж. Видеотекс и информационное обслуживание общества. - М.: Ралио и связь, 1987, 183 с.
- Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения.- М. Педагогика. 1988. 192 с.
- Машбиц Е.И. Психологические основы управления учебной деятельностью. - К.: Вища школа, 1987. - 223 с.
- Мендельсон Э. Введение в математическую логику. - М.: Нау-ка,1976. 320 с.
- Мичи Д., Джонстон Р. Компьютер - творец.- М. Мир. 1987. 256 с.
- Моисеев Н.Н. Алгоритмы развития. - М.: Наука. 1987.
- Молодший В.Н. Очерки по философским вопросам математики. -М.: Просвещение, 1969.
- Морозов К.Е. Математическое моделирование в научном познании. - М.: Издво ''Мысль'', 1963.
- Новиков П.С. Конструктивная математическая логика с точки зрения классической. - М.: Наука, 1977.
- Новиков П.С. Элементы математической логики. - М.: Физматиздат, 1959.
- Общая психология. Петровский А.Б. /ред/ - М.: Просвещение,1970.
- Основы информатики и вычислительной техники. Пробное учебное пособие для средних учебных заведений. В двух частях. Под ред. Ершова А.П., Монахова В.М.- Киев. Радянська школа. 1985. ч.1. 96с. ч.2. 100с.
- Осуга С. Обработка знаний.- М. Мир. 293 с.
- Пиаже Ж., Инельдер Б. Генезис элементарных логических структур.
- Пойа Д. Математика и правдоподобные рассуждения. М.: Нау-ка, 1975.
- Пойа Д. Математическое открытие. М.: Наука, 1970.
- Поспелов Г.С. Искусственный интеллект - основа новой информационной технологии.- М. Наука. 1988. 280 с.
- Построение экспертных систем/ Под ред. Ф. Хейес-Рото, Д.Уотермана, Д. Лената.- М.: Мир., 1987.
- Представление и использование знаний. Под ред. Уэно Х., Иси-дзука М. - М. Мир. 1989. 220с.
- Приобретение знаний. Под ред. Осуги С., Саэки Ю. М.Мир. 1990. 304с.
- Простое и сложное в программировании. Под ред. Ершова А.П. - М. Наука. 1988. 174с.
- Рамський Ю.С., Балик Н.Р. Методичнi основи вивчення експертних систем у школi, - К.: Логос, 1997. - 114 с.
- Репьев В.В. Общая методика преподавания математики. М.: Учпедгиз, 1968.
- Рубашкин В.Ш. Представление и анализ смысла в интеллектуальных информационных системах. - М. Наука. 1989. 191 с.
- Руденко В.Д., Макарчук О.М.,Патланчоглу М.О. Практический курс информатики. - К.: Фенiкс, 1997. - 304 с.
- Редько В.Н. и др. Прикладные программные системы: архитектура, построение, развитие. - К.: Наукова думка, 1992.
- Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. - М.: Наука, 1989.
- Середа В.Ю. Математична логiка в шкiльному курсi математики. - К.: Рад.школа, 1984. 144 с.
- Симонович С.В., Евсеев Г.А. Алексеева А.Г. Общая информатика: Уч. пособие для 5-9 кл. - М.: АЦТпресс, 1998. 592 с.
- Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. - М. Наука. 1969. 372 с.
- Соломатин Н.М. Информационные семантические системы. М. Высшая школа 1989. 127с.
- Солодовников А.С. Теория вероятностей.- М. Просвещение. 1983. 207с.
- Столл Р. Множества. Логика. Аксиоматические теории, 1966.
- Столяр А.А. Педагогика математики. Минск: Высшая школа, 1979.
- Суханов А.П. Информация и прогресс. - Новосибирск. Наука. 1988. 192 с.
- Суходольский Г.В. Основы психологической теории деятельности.- Ленинград. Изд-во Ленин-градского ун-та. 1988. 167с.
- Таусенд К., Фогт Д. Проектирование и программная реализация экспертных систем на персональных ЭВМ. - М.Финансы и ста-тистика. 1990. 320с.
- Тесленко И.Ф. Формирование диалектико-материалистического мировоззрения учащихся при обучении математике: Пособие для учителя. М.:Просвещение, 1979.
- Тихонов А.Н., Костомаров Д.П. Вводные лекции по прикладной математике. - М.: Наука, 1984.
- Трахтенброт Б.А. Алгоритмы и вычислительные автоматы. М.: Советское радио. 1974. 200 с.
- Уемов А.И. Аналогия в практике научных исследований (из истории физико-математических наук). -М.:Наука, 1970.
- Уилкс С. Математическая статистика.- М. Наука. 1967. 632 с.
- Успенский В.А. Лекции о вычислимых функциях. - М.: Физматгиз, 1960.
- Уотерман Д. Руководство по экспертным системам. - М.: Мир, 1989.
- Философы педагогам: формирование научного мировоззрения в процессе преподавания математических дисциплин в средней шко-ле. - М.: Прогресс, 1976.
- Фор А. Восприятие и распознавание образов. - М. Машиностроение. 1989. 272с.
- Форсайт Дж., Малькольм М., Моулер К. Машин-ные методы математических вычислений. - М.: Мир, 1980.
- Хантер Б. Мои ученики работают на компьютере. - М. Просвещение. 1989. 225 с.
- Хикс Ч. Основные принципы планирования эксперимента. М. Мир. 1967. 407 с.
- Хинчин А.Я. Педагогические статьи. - М.: Издво АПН РСФСР, 1967.
- Хоггер К. Введение в логическое программирование. М. Мир. 1988. 350с.
- Хромой Я.В. Математична логiка. - Видав. ''Вища школа'', 1983.
- Черч А. Введение в математическую логику. - М.: Издво иностр. лит., 1960.
- Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетике. М. Изд-во иностранной литературы. 1963. 830с.
- Ширяев А.Н. Вероятность. - М. Наука. 1989. 640 с.
- Шкиль Н.И., Жалдак М.И., Морзе Н.В., Рамский Ю.С. Изучение языков программирования в школе. -К.: Рад. школа, 1989.
- Эббинхауз Г.-Д., Якобс К., Ман ф.-К. Хермес Г. Машины Тьюринга и рекурсивные функции. - М.: Мир. 1972. 264 с.
- Экспертные системы: принципы работы и примеры. Под ред. Форсайта Р.- М. Радио и связь. 1987. 223 с.
- Элати Дж., Кумбс М. Экспертные системы: концепции и примеры. - М. Финансы и статистика. 1990. 240с.
- Яблонский С.В. Введение в дискретную математику. - М.: На-ука, 1979.