Уроки по информатике для 11 класса по теме «Будущее цифровой техники и размышления учащихся на эту тему»

Два урока информатики для 11 класса

«Будущее цифровой техники и размышления учащихся на эту тему»

• Всем нам хорошо известно, что способность учащихся к выражению своих мыслей год от года уменьшается, что, безусловно, не радует.

• Казалось бы, при чем здесь информатика?

• Понятно, что в этой области флаг в руках должны держать дисциплины, антропоцентричные по определению - словесность, история, обществознание и даже география.

• Принадлежность же информатики к какой-либо определенной категории до конца не прояснена. Ведь до сих пор нет консенсуса в вопросе о том, к какому кругу ее отнести - к точным ли наукам, к естественно-научным дисциплинам или как-то обособить от всех других - вопрос открыт.

• Но преподаватели информатики знают, что и в ней есть немало тем, требующих не только сообразительности, но и размышлений о способах познания, о человеческом мышлении, об общей информационной картине мира и т.п., что, естественно, предполагает какую-то рефлексию, если не в вербальном, то хотя бы в письменном виде!

• Я хочу поделиться одним из своих экспериментов в этой области.

• Вычислительная техника, которая впрямую соприкасается с наукой информатикой, развивается с такой скоростью, которая не снилась никакому другому научному направлению.

• И я предложила выпускникам лекцию о будущем вычислительной техники, которое, с одной стороны, захватывает так, что голова идет кругом, а с другой - вызывает весьма противоречивые чувства.

• Изложу кратко, конспективно, основные моменты, о которых я говорила на лекции.

Будущее компьютеров

• Молекулярный компьютер

• Может быть построен на элементах памяти, состоящих из молекул некоторых веществ, способных переходить из одного состояния в другое.

• Размером с песчинку.

• В 100 млрд. раз экономичнее современного.

• Эти микромашины возможно смогут самостоятельно заниматься сборкой компонентов молекулярного и даже атомного размера.

• По оценкам ученых, массовое производство молекулярного компьютера вполне может начаться где-нибудь около 2018-2020 г.г.

• Биокомпьютер

• Каждую секунду в любом живом организме делятся тысячи клеток, причем, так, что в мозге появляются именно нейроны, а в бицепсах - клетки мышечной ткани. А не наоборот.

• Значит, любой живой организм - это своеобразный биокомпьютер; алгоритмом его работы управляет молекула ДНК; мозг связывает десятки миллиардов нейронов в единую сеть - т.е. это самопрограммируемый биокомпьютер.

• На этом пути идут только первые эксперименты, когда объединяют физические элементы (транзисторы) с нервными клетками пиявок и улиток.

• Применение в вычислительной технике биологических материалов позволит со временем создавать самопрограммируемые компьютеры размером в одну живую клетку, что естественно ведет за собой создание мозга роботов будущего.

• Квантовый компьютер:

• Квантовый мир - очень странное место, в котором объекты могут занимать два разных положения одновременно. Но именно эта странность и открывает новые возможности.

• На этом пути успехи пока очень скромные, но перспективы впечатляющие.

• По оценкам ученых, прототипы таких компьютеров могут появиться также в 2018-2020 годах.

• Оценить, насколько такой компьютер может быть мощнее современного, можно с помощью такого примера:
  в 2009 году разложение 155-тизначного числа на простые множители заняло 7 месяцев непрерывной работы очень мощного компьютера, а квантовому компьютеру, если удалось бы его построить, для этой работы хватило бы долей секунды.

• Процессор и память могут соединиться!

• Память современных компьютеров способна только запоминать, но не способна не способна к обработке данных - эта функция передана другому устройству - процессору.

• Если удастся построить память, способную обрабатывать информацию, то можно будет строить компьютеры, повторяющие работу мозга живого организма.

Будущее других цифровых устройств

• Мобильные телефоны могут научить читать по губам

• Есть прототип устройства, умеющего распознавать слабые электрические сигналы, которые производят мышцы лица при говорении.

• Специальное устройство способно преобразовывать эти сигналы в синтезированную компьютером речь, которая может воспроизводиться на другом телефонном аппарате.

• Таким образом:

  • С одной стороны, "говорить" смогут даже те люди, которые не способны к нормальной четкой речи (врожденно или, например, после инсульта).

  • С другой - наконец, можно будет избавиться от громких разговоров по мобильному телефону в общественных местах.

• Электронные переводчики

• Датчики подсоединяют к лицу человека.

• Биоэлектрические сигналы, получаемые при сокращении мышц лица, записываются и передаются на компьютер при помощи технологии беспроводной связи.

• Сигналы преобразуются в текст, который потом воспроизводится синтезатором речи.

• Можно будет разговаривать на родном языке, а текст будет одновременно переводиться на другой язык.

• Такое устройство, если оно появится, могут использовать даже люди, потерявшие голос в результате болезни или несчастного случая.

• В 30-х годах 21-го века может начаться распространение вживленных устройств с прямым доступом к нейронам в мозгу человека.

• Такие фантастические и мистические явления, как телепатия и телекинез, станут самым простым проявлением Всемирной сети, а телекинез - передвижение мыслью физических объектов - будут производить наноустройства, активированные вашей мысленной командой.

• Без шлемов виртуальной реальности можно будет совершить полноценный круиз в любой уголок земного шара, не покидая своей квартиры. Мысленно можно будет вызвать цифровую проекцию любого места, причем события в нем будут отображаться в реальном времени. Или наоборот, спроецировать себя, в любую точку нашей планеты. Таким образом, грань между кибер- и реальным пространством исчезнет.

• Приближается возможность замены тканей или органов, включая нейроны, которые раньше считались незаменимыми:

• С одной стороны, подобное вмешательство в живые процессы дает надежду на увеличение продолжительности жизни.

• С другой - это вмешательство может привести к тому, что человечество разделится на два лагеря:

1. Объединение разумных машин с людьми, развитыми биоинженерными методами.

2. Группу людей, отказавшихся изменять свою природную сущность и оставшихся сторонними наблюдателями.

Обобщение

• Лекцию я завершила известными словами о том, что путешествие во времени может завести и в рай, и в ад, но скучным его не назовешь.

• И задала вопрос: «Если все это, как прогнозируется, будет происходить годах в 40-50-х годах 21 века, то, как вы думаете, кто будет труднее всего принимать эти новшества?»

• Господа гимназисты, конечно, догадались, что наиболее консервативным окажется старшее поколение.

• Но сильно призадумались, когда поняли, что старшим поколением к тому моменту будут они сами!

• И тогда именно они будут недоверчиво смотреть на своих детей, получающих биологические имплантанты при рождении и общающихся не открывая рта.

Рефлексия учащихся

• Я ничего не сказала детям о дальнейших планах.

• Но на следующем уроке я предложила учащимся:

• Написать нечто в виде эссе, в котором поразмышлять на темы, связанные с представленной лекцией.

• Попросила не отделываться простой отпиской, объяснив это тем, что на их примере мне хотелось бы доказать неправомерность мнения о катастрофичном падении у наших молодых сограждан умения выражать свои мысли.

• Я попросила постараться искренне и продуманно ответить на несколько моих вопросов и высказать свои мысли по любым другим вопросам, касающимся затронутой темы.

• Мои вопросы были такими:

1. Как вы относитесь к перспективам развития вычислительной техники?

2. В чем вы видите положительные моменты такого развития событий, а где вам видится опасность?

3. Считаете ли вы, что ученые ответственны за сделанные ими открытия, или ответственность несут те, кто ими пользуется в неблаговидных целях?

4. Нужно ли человечеству выработать какие-то нормы с целью остановить дальнейший технологический рост?

5. Нужно ли человечеству выработать какие-то нормы с целью регулирования использования технических разработок и открытий?

• Могу уверенно утверждать, что ничем, кроме своей головы, дети не пользовались.

Комментарии по поводу представленных эссе

• В группе было 14 человек.

• Я пошла навстречу просьбам учащихся и разрешила образовать несколько пар, поэтому в результате получила не 14, а только 8 эссе.

• Мне было интересно качество изложения мыслей, а не правильность или неправильность самих мыслей! Здесь и у взрослых-то нет четкого мнения!

• Впечатление - сложное.

• Две работы меня очень порадовали.

• Одна была почти безукоризненна со всех точек зрения: продуманность, хороший слог, деликатность формулировок.

• Для доказательства могу привести небольшой отрывочек из этого эссе:

Исходя из темпов развития цифровой техники в последние пять лет, можно смело утверждать, что в очень скором времени, наука и технологии сделают ожидаемый скачок, который по своему масштабу перевернет страницу истории развития человека и откроет другую главу. Главу, которая перенесет человечество в другое измерение, в другой мир, мир новых возможностей, новой жизни.

Конечно же, это замечательно. Но очень важно развиваться осторожно, гармонично, иначе произойдет дисбаланс, и наши открытия приведут к катастрофе.

• Вторая работа тоже очень неплохая, вот ее фрагмент:

К такому высокому развитию вычислительной техники мы относимся двояко.

С одной стороны, это открывает перед человечеством новые перспективы в увеличении производительности труда, в здравоохранении.

С другой стороны, создание настолько развитой техники может привести к гибели человечества, поскольку люди могут потерять те навыки и способности, как врожденные, так и приобретенные в про процессе труда.

• Пять представленных работ были не очень выразительными по глубине мыслей, по степени отвлеченности от сиюминутного, но их нельзя назвать совсем беспомощными по части формулирования своих мыслей. Ну, например, так:

Технический прогресс полезен, в этом сомнений нет, он помогает людям в различных сферах жизни.

Но в этом всем присутствует одно «НО».

Для того, чтобы не иметь зависимости от социальных сетей, от компьютера, ноутбука, телефона и т.д. нужно ограничивать себя в использовании всего этого.

Нужно помнить, что существует реальный мир за пределами всего этого, что нужно уметь отдыхать, проводить время с друзьями, семьей, а не общаться с ними по Интернету, имея возможность поговорить вживую, помнить, что развиваться можно не только с помощью компьютера и Интернета, но и, например, читая книги, решая логические задачи.

• И только одна работа вызвала гуманитарный шок в смысле русского языка, стилистики и т.п., но ее написал очень неглупый, воспитанный молодой человек, живущий в России не очень давно. По всей видимости, ему это следует простить, т.к. скорее всего русский язык для него - не родной.

Выводы

• Результаты этого эксперимента, в общем, меня обеспокоили.

• Некоторое беспокойство, конечно, есть и со стороны способности выпускников гимназии к четкому выражению своих мыслей, но на этом примере катастрофа не очевидна - худо-бедно, но гимназисты свои мысли донесли.

• Основное беспокойство вызвали, конечно, глубина размышлений и, прямо скажем, не очень высокий уровень желания напрягать мозги!

• Что, на мой взгляд, еще более опасно, нежели нежелание читать.

• Я уверена, что в каждой дисциплине, даже не имеющей прямого отношения к гуманитарным наукам, есть элементы, которые могут вывести детей на размышления более высокого порядка, чем каждодневная обыденная жизнь.

• И очень хотелось бы не упускать такие возможности!