Процесс обучения в школе по теме «Виды программного обеспечения»

Введение.
     История появления и развития персональных компьютеров является одним из наиболее впечатляющих явлений нашего века. С момента появления первых образцов персональных компьютеров прошло порядка 60 лет, и сейчас без них уже немыслимо огромное количество областей человеческой деятельности - экономика, юриспруденция, управление, наука, инженерное дело, издательское дело, образование, культура и т.д. 
     Практическая цель школьного курса информатики – внести вклад в трудовую и технологическую подготовку учащихся, т. е. вооружить их теми знаниями, умениями, и навыками, которые могли бы обеспечить подготовку к трудовой деятельности после окончания школы.Школьный курс информатики должен обучать школьника работе на компьютере и использованию средств новых информационных технологий. В результате изучения курса основ информатики и вычислительной техники учащиеся должны,в том числе уметь применять основные виды программного обеспечения ЭВМ для решения типовых учебных задач. Поэтому большое внимание следует уделять теме «Программное обеспечение. Операционные системы». Научить работать на компьютере – это значит, прежде всего, научить взаимодействовать с операционной системой. Обычно пользователь, привыкший работать в какой-то определенной программой среде, сталкиваясь с незнакомой и непривычной ему обстановкой на экране, испытывает растерянность. Важно дать обучаемому не просто определенную сумму знаний работы с операционной системой, а развить его мышление и научить ориентироваться в любой ситуации, в том числе и новой для него. Ведь в условиях стремительного развития вычислительной техники и программного обеспечения знания, полученные вчера, завтра становятся устаревшими. Обучаемый на основе своих знаний сам должен уметь сформулировать последовательность действий в той или иной ситуации.
     Актуальностьвыбранной  темы  исследования  объясняется  тем,  чтотема  «Виды программного  обеспечение компьютера» является сложной для восприятия, запоминания и понимания ее учащимися. Поэтому учителю необходимо решить проблемуиспользования готовых авторских  учебных  материалов  для  организации урока  с их использованием так, чтобы каждый аспект данной темы стал для учеников понятен и интересен
     Объект исследования: Процесс обучения в школепо теме «Виды программного обеспечения».
     Предмет исследования: Методика преподавания темы«Виды программного обеспечения»  в  школьном  курсе информатики.
     Задачи:
* изучить методические   аспекты   изучения   темы «Виды программного обеспечения»на разных этапах обучения информатике в школе;
* проанализировать учебные пособия по информатике;
* выделить структуру и содержание данной темы в учебных пособиях;
* изучить методические рекомендации по изучению темы в школе;
* разработать технологическую карту для проведения урока по данной теме.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
1. Глава 1. Содержательный  анализ  темы  «Виды программного  обеспечения компьютера»».
1.1. Виды программного обеспечения
     Любой компьютер представляет собой автоматическое устройство, работающее по заложенным в него программам. Компьютерная программа представляет собой последовательность команд, записанных в двоичной форме на машинном языке, понятном процессору компьютера. Компьютерная программа является формой записи алгоритмов решения поставленных задач. Совокупность готовых к исполнению программ, хранящихся в оперативной и внешней памяти компьютера, называется его программным обеспечением.
     Можно выделить три основных вида программного обеспечения[2]:
     · системное
     · прикладное
     · инструментальное.
а) Системное программное обеспечение[3]:.
     Комплекс программ, которые обеспечивают управление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода,сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой — приложения пользователя. В отличие отприкладного программного обеспечения, системное не решает конкретные практические задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, предоставляя им сервисные функции, абстрагирующие детали аппаратной и микропрограммной реализации вычислительной системы, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы. Отнесение того или иного программного обеспечения к системному условно, и зависит от соглашений, используемых в конкретном контексте. Как правило, к системному программному обеспечению относятся операционные системы, утилиты, системы управления базами данных, широкий класс связующего программного обеспечения.
     
б) Прикладное программное обеспечение [4].
     Прикладная программа или приложение — программа, предназначенная для выполнения определённых задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем(текстовые, графические редакторы, электронные таблицы, базы данных и т.д.).Задачи прикладного программного обеспечения строго определены некими рамками. Иными словами, весь софт условно ориентирован на выполнение только какой-то одной или нескольких похожих задач. Поскольку этот тип программного обеспечения ориентирован на выполнение строго определенных задач, условно его можно разделить на программы, предназначенные исключительно для одной общей задачи и целые программные комплексы, совмещающие в себе возможности по выполнению и основной, и сопутствующих задач. 
     
в) Инструментальное программное обеспечение [4].
     К инструментальному программному обеспечению относят: системы программирования – для разработки новых программ, например, Паскаль, Бейсик. Обычно они включают: редактор текстов, обеспечивающий создание и редактирование программ на исходном языке программирования (исходных программ), транслятор, а также библиотеки подпрограмм; инструментальные среды для разработки приложений, например, C++, Delphi, VisualBasic, Java, которые включают средства визуального программирования; системы моделирования, например, система имитационного моделирования MatLab, системы моделирования бизнес-процессов BpWin и баз данных ErWin и другие.
     Транслятор (англ. translator – переводчик) – это программа-переводчик, которая преобразует программу с языка высокого уровня в программу, состоящую из машинных команд. Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов, которые существенно различаются по принципам работы.
     Компилятор (англ. compiler – составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется. После компилирования получается исполняемая программа, при выполнении которой не нужна ни исходная программа, ни компилятор [4]
     Интерпретатор (англ. interpreter – истолкователь, устный переводчик) переводит и выполняет программу строка за строкой. Программа, обрабатываемая интерпретатором, должна заново переводиться на машинный язык при каждом очередном ее запуске.[4]
     Драйверы – специальные программы, которые управляют работой периферийных устройств. Обычно драйверы для различных ОС поставляются вместе с новыми устройствами.[4]
     
     2.1. Методика обучения основным понятиям курса информатики в процессе изучения темы «Программное обеспечение компьютера»
     
     На сегодняшний день в процессе обучения используется 3-х этапная структура курса информатики [1]:
     Первый этап (1-6 классы) - пропедевтический. На этом этапе происходит первоначальное знакомство с компьютером, формируются первые элементы информационной культуры в процессе использования учебных игровых программ, простейших компьютерных тренажеров на уроках математики, русского языка и других предметов.
     Второй этап (7-9 классы) - базовый курс, обеспечивающий обязательный общеобразовательный минимум подготовки по информатике. Он направлен на овладение методами и средствами информационных технологий решения задач, формирование навыков сознательного и рационального использования компьютеров в своей учебной, а затем профессиональной деятельности.
     Третий этап (10-11 классы) - продолжение образования в области информатики, дифференцированного по объёму и содержанию в зависимости от интересов и направленности допрофессиональной подготовки школьников.
     Операционная система Windows является многозадачной, т.е. позволяет пользователю запустить сразу несколько программ и работать с ними одновременно. С прикладными программами можно работать поочередно или в фоновом режиме. В последнем случае пользователь может, например, проводить набор текста в текстовом редакторе, а в это время выполняется проверка жёсткого диска или воспроизводится музыка. 
     Изучение операционной системы достаточно сложная для учителя и учащихся тема, поэтому, вначале следует дать общее представление о функциях ОС. Следует сформировать представление о том, что именно ОС управляет работой компьютера, а пользователь при её посредстве выполняет все виды работ. 
     Учителю необходимо подчеркнуть, что научиться работать на компьютере - это означает научиться взаимодействовать с операционной системой. В перечень основных умений пользователя при работе с ОС персонального компьютера входят следующие: умение находить нужную программу и запускать её выполнение; умение выполнять основные операции с файлами: просматривать содержимое, копировать, перемещать, удалять, переименовывать; умение получать справочную информации о состоянии компьютера, о заполнении дисков, о размерах и типах файлов.
     В конце изучения функций операционной системы учителю следует остановиться на принципе управлении внешними устройствами компьютера. Для этого в состав ОС включают специальные программы, управляющие работой внешних устройств (драйверы). Для каждого типа внешнего устройства и каждой конкретной модели имеется свой драйвер, который, обычно, поставляется с ним. Современные версии ОС Windows автоматически подбирают необходимый драйвер из своей библиотеки и устанавливают его, но иногда пользователю приходится делать это самостоятельно
     Также ученики должны научиться работать с офисным пакетом прикладных программ, в который входят:
* текстовый редактор (процессор) Word, версия которого зависит от номера операционной системы; аналог в OpenOffice - Writer.
* электронная таблица Excel, версия которой зависит от номера операционной системы; аналог в OpenOffice - Calc.
* базаданных Access; аналогв Open Office - Base.
* программа создания презентаций PowerPoint; аналог в OpenOffice -  Impress.
* программа для работы с электронной почтой OutlookExpress;  аналоги -  Evolution, Rubrica.
* программа сканирования и распознавания текстов.
* Графический редактор Paint достаточно прост по своим возможностям и обычно успешно осваивается учащимися в базовом курсе информатики в основной школе или даже в начальной. 
     Важное место в системе средств обучения играют учебники и учебные пособия для учащихся. Каждый год издаётся и переиздаётся несколько десятков наименований учебников, учебных пособий и за-дачников по школьному курсу информатики и ИКТ. В настоящее время ими охвачены все классы с первого по одиннадцатый. Имеются и параллельные учебники, особенно по базовому курсу информатики и по информационным технологиям.
     В настоящее время авторы учебной литературы стараются выпускать не отдельные учебники и пособия, а учебно-методические комплекты (УМК) для каждого класса, которые включают в себя: учебник (обычно с компьютерным практикумом); задачник; рабочую тетрадь для учащихся; методическое пособие для учителя; компакт-диск с программно-методическим обеспечением; комплект плакатов (обычно на компакт-диске). 
     
Глава 2. Методические особенности преподавания тема «Виды программного обеспечения» в авторских учебно-методических комплексах (УМК).
2.1. Начальная школа.
     Изучение информатики в начальной школе должно решать задачи пропедевтики изучения базового курса информатики в основной школе, которое направлено на достижение следующих целей:
     * освоение системы базовых знаний, отражающих вклад информатики в формирование современной научной картины мира, роль информационных процессов в обществе, биологических и технических системах;
     * овладение умениями применять, анализировать, преобразовывать информационные модели реальных объектов и процессов, используя при этом информационные и коммуникационные технологии (ИКТ), в том числе при изучении других школьных дисциплин;
     * развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей путем освоения и использования методов информатики и средств ИКТ при изучении различных учебных предметов;
     * воспитание ответственного отношения к соблюдению этических и правовых норм информационной деятельности;
     * приобретение опыта использования информационных технологий в индивидуальной и коллективной учебной и познавательной, в том числе проектной деятельности. [6]
     Критерием успеха пропедевтического, подготовительного курса информатики можно считать сравнительную эффективность изучения школьниками основного курса. Особое значение пропедевтического изучения информатики в начальной школе связано с наличием в курсе информатики логически сложных разделов, требующих для успешного освоения развитого логического, алгоритмического, системного мышления. 
     	
     Рассмотрим, как раскрывается тема «Виды программного обеспечения»в УМК для начальной школы.
     УМК по информатике и ИКТ авторы  Матвеева Н.В., Челак Е.Н., Конопатова Н.К., Панкратова Л.П., Нурова Н.А.[7]
     УМК обеспечивает пропедевтическое обучение информатике, цель которого — сформировать представление учащихся об основных понятиях информатики на основе их жизненного опыта и знаний, полученных при изучении других школьных дисциплин, а также развить начальные навыки работы на компьютере.
     В части 2 учебника «Информатика и ИКТ» для 3 классаГлава 4 «Компьютер, системы и сети» включает в себя §16 «Компьютер – это система» и § 17 «Системные программы и операционная система».В данных параграфах дается понятие компьютера, как системы, состоящей из взаимосвязанных частей и предназначенной для автоматического выполнения действий с данными в соответствии с заложенной программой.даны краткие сведения об основных видах программ с наглядными схемами. Рассмотрены системные программы и операционная система. Уделено внимание драйверам, программным улитам и антивирусным программами программам архивации файлов. 
     В конце темы имеются задания для проверки знаний, в том числе направленные на самостоятельную деятельность учащихся (в частности,  авторами предложено создать в рабочей тетради схему обучающих программ и заполнить ее).
     Горячев А.В. «Информатика и ИКТ (Мой инструмент компьютер)». Учебник для учащихся 3 класса [8]
     Учебник предназначен для школ, имеющих необходимые материально-технические возможности (компьютерные классы), в качестве средства обучения школьников на уроках по предмету «Информатика», а также для изучения на уроках по предмету «Технология» раздела, именуемого в стандарте начального общего образования «Практика работы на компьютере (применение информационных технологий)».
     Учебник имеет модульную структуру и предполагает выбор школой набора изучаемых модулей в зависимости от числа часов, выделяемых на изучение информационных технологий.
     Вопросам изучения программного обеспечения и работе с программами посвящен целый ряд тем учебного курса:
     Модуль «Знакомство с компьютером»:
     Компьютерные программы. Запуск программы. Завершение выполнения программы.
     Модуль «Создание рисунков» 
     Задания в ситуациях Компьютерная графика. Графические редакторы. Основные операции при рисовании. Рисование и стирание точек, линий, фигур Заливка цветом Практическая работа
     Модуль «Создание мультфильмов и живых картинок» 
     Анимация. Компьютерная анимация. Программы для создания анимации Примеры программ Создание покадровой рисованной анимации Программирование анимации Конструирование анимации
     Модуль «Создание проектов домов и квартир» 
     Проектирование. Компьютерное проектирование. Примеры программ для проектирования зданий. Основные операции при проектировании: обзор и осмотр проекта. Создание стен. Создание окон и дверей. Размещение сантехники и бытовой техники. Расстановка мебели. Выбор цвета и вида поверхностей. Порядок действий при проектировании дома. Порядок действий при проектировании квартиры.
     Модуль «Создание компьютерных игр» Компьютерные игры. Виды компьютерных игр. Порядок действий при создании игр. Программы для создания компьютерных игр.
     В результате изучения курса учащийся должен уметьзапускать и завершать компьютерные программы, выполнять основные операции при рисовании с помощью одной из компьютерных программ, выполнять основные операции при создании движущихся изображений с помощью одной из программ, выполнять основные операции при проектировании домов и квартир с помощью одной из компьютерных программ, выполнять основные операции при создании компьютерных игр с помощью одной из программ.
     УМК  «Информатикаиинформационно-коммуникативные технологии» Е.П. Бененсон, А.Г. Паутова [9], [10]
     Представление о программном управлении компьютером постепенно формируется во 2 и 3 классах. Во 2 классе вводится понятие программы как инструкции по обработке информации, а в 3 классе (основываясь на опыте, приобретенном обучающимися в процессе изучения раздела «Алгоритмы и исполнители») обсуждается представление о программе как об алгоритме, записанном на языке, понятном компьютеру.
     Рассматриваются программы по учебным предметам, программы обработки текстовой и графической информации, программы решения вычислительных задач и области их применения в жизни. Если в школе отсутствует необходимое оборудование, аученики не имеют опыта работы на компьютере, обсуждение этой темы проводится с опорой на материал учебника и, при возможности, на экскурсиях в те места, где используются компьютеры (сберкассы, железнодорожные кассы, магазины и т. д.).
     
     Итак, сравнительный анализ УМК показал, что все они соответствуют требованиям ФГОС нового поколения, имеют методическую поддержку в виде учебных пособий, рабочих тетрадей, ЭОР и ЦОР, что существенно облегчает адаптацию учителя начальных классов к новым требованиям.

2.2. Основная школа.
     Рассмотрим  и  сравним  изучение  темы  «Программное  обеспечение компьютера»  в  авторских  УМК  по информатике для 7 –9 классов авторов:  Босова  Л.  Л.,  Угринович  Н.  Д., Семакин И. Г. [11], [12], [13]
     
     На основеметодических пособий по информатике для 7 –9 классов, авторов: Босова  Л.  Л.,  Угринович  Н.  Д.,  Семакин  И.  Г.можно  составить таблицу  характеристик  целей  изучения и  планируемых  образовательных результатов по теме «Программное обеспечение компьютера»
     
     На  основе характеристикицелей  изучения  и  планируемых образовательных  результатов  по  теме  «Программное  обеспечение компьютера» можно сделать следующие выводы:
     * Цели изучения направлены на предметные образовательные результаты, не включают в себя межпредметные связи;
     * Планируемые образовательные результаты разделяются на предметные  и  метапредметные.Это  позволяет  определить необходимость изучения данной темы для применения полученных знаний,  умений  и  навыковучениками  в  последующих  изучаемых темах, а также вне учебной деятельности.
     Изучению темы «Программное обеспечение компьютера» на базовом уровне  уделяется большое внимание,  это  связано  с  важностью  освоения учащимися умением работать с операционной системой и необходимостью овладения нужными прикладными программами. 
     Следует  отметить,  что  изучение  программного  обеспечения компьютера  достаточно  сложная  для  учителя  и  учащихся  тема.  Это объясняется тем, что данная тема имеет связи с последующими изучаемыми темами. Например, в дальнейшем, изучаются различные виды программного обеспечения, которые относятся к прикладному программному обеспечению компьютера. А также, ученикам необходимо усвоить структуру и назначение инструментального  программного  обеспечения  для  изучения  раздела «Основы программирования». 
     Учителю необходимо акцентировать внимание учеников на то, чтобы они  отчетливо  понимали,  какими  программными  средствами  они  должны воспользоваться  для  решения  информационных  задач.  Учащиеся  должны научиться различать и отделять задачи системного характера от прикладного. Для  более  полного  и  эффективного  усвоения  материала  учащимися, учитель  может  использовать интерактивные  наглядные  средства  обучения для представления основных понятий по изучаемой теме урока.
     Проанализировав УМК авторов: Босова Л. Л., Угринович Н. Д.,Семакин И. Г. 7 класса (базовый уровень), можно сделать вывод, что послеизучения данной темы ученики должны усвоить структуру и назначениепрограммного обеспечения компьютера. И хотя все авторы достаточно подробно рассматривают все основные понятия при изучении данной темы 	в  УМК  Босовой  Л.  Л.  более  подробно  рассматривается изучение системного программного обеспечения.	
2.3. Старшая школа.
     Рассмотрим  УМК следующих авторов: Л.Л. Босовой, Н.Д. Угриновича, И.Г. Семакина.
     УМК «Информатика и ИКТ» 10-11 класс (базовый курс), автор Угринович Н. Д. [18]
     11 класс
     Темы:
     1.3. Операционные системы
     1.3.1. Основные характеристики операционных систем
     1.3.2. Операционная система Windows
     1.3.3. Операционная система Linux
     Практические  работы:
      1.1.Виртуальные компьютерные музеи
     1.2.Сведения об архитектуре компьютера
     УМК «Информатика и ИКТ. 10 класс.(профильный уровень),автор Угринович Н. Д. [17]
     Темы:
     1.5. Операционная система
     1.5.1. Назначение и состав операционной системы
     1.5.2. Загрузка операционной системы
     Практическое задание «Ознакомление с системным реестром Windows».
     УМК «Информатика и ИКТ» для 10-11 классов (базовый уровень), автор Семакин И. Г. и др. [15]
     Тема 11. Компьютер: аппаратное и программное обеспечение
     Учащиеся должны знать: архитектуру персонального компьютера;  что такое контроллер внешнего устройства ПК;  назначение шины;  в чем заключается принцип открытой архитектуры ПК; основные виды памяти ПК; что такое системная плата, порты ввода-вывода; назначение дополнительных устройств: сканер, средства мультимедиа, сетевое оборудование и др.; что такое программное обеспечение ПК; структура ПО ПК; прикладные программы и их назначение; системное ПО; функции операционной системы; что такое системы программирования.
     Учащиеся должны уметь: подбирать конфигурацию ПК в зависимости от его назначения; соединять устройства ПК; производить основные настройки БИОС; работать в среде операционной системы на пользовательском уровне
     УМК «Информатика и ИКТ» для 10 класса (профильный  уровень), авторСемакин И. Г. и др. [16]
     Виды программного обеспечения.
     Операционные системы. 
     §2.6.1.Виды программного обеспечения
     §2.6.2. Функции операционной системы
     §2.6.3 Операционные системы для ПК
     Учащиеся могут использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для: личного и коллективного общения с использованием современных программных и аппаратных средств коммуникаций;
     УМК «Информатика и ИКТ» для 11 класса, (профильный  уровень)автор Семакин И. Г. и др.[16]
     2.6. Программное обеспечение ПК
     §2.6.1. Виды программного обеспечения. О профессиях:  системный администратор
     §2.6.2. Функции операционной системы
     §2.6.3. Операционные системы для ПК
     
     Подводя итоги анализа учебных комплексов, хочется отметить, что изучению программного обеспечения ЭВМ в курсе школы уделяется все возрастающее внимание, что связано с важностью освоения учащимися приемов работы с операционной системой и необходимостью овладения прикладными программными средствами информационно-коммуникационных технологий.  
     Учащиеся должны усвоить следующее: назначение программного обеспечения компьютера и его структура; операционная система; пользовательский интерфейс; файловая система компьютера; понятие прикладного программного обеспечения. 
     В результате работы над данной темой, рассмотрены  наиболее распространенные в школе авторские УМК по информатике. Иханализ  показал, что все они соответствуют требованиям Федерального государственного образовательного  стандарта  по  информатике  и  ИКТ. Однако для подготовки к ЕГЭ и успешной его сдачи необходимо обучаться на профильном уровне. 
     Пропедевтические курсы для начальной школы и 5-7 классов вписываются в концепцию непрерывного образования и способствуют своевременной, ступенчатой и грамотной подготовке обучающихся к ЕГЭ, вовремя ориентируют тех, кто хочет и может связать свою будущую профессию с информатикой и информационно-коммуникационными технологиями.
     Многообразие методологических подходов к преподаванию учебной дисциплины «Информатика и ИКТ» позволяют учителю выбрать тот, который будет максимально соответствовать социальному заказу на информационное образование со стороны детей и их родителей. Задача учителя - грамотно оценить потребности и возможности своих учеников.
     
1








.......................