Оглавление

 

      Введение

      В архитектуре современных компьютеров операционная система и программное обеспечение являются наиболее гибким компонентом, обеспечивающим функционирование аппаратных средств и пользовательского интерфейса. Поэтому знакомство с программным обеспечением должно являться основополагающим этапом в обучении дисциплине «Информатика и информационные технологии». В целях безопасности ученикам предоставляется доступ к компьютеру из-под учетной записи с ограниченными правами и возможностями. Значительную помощь учителям и ученикам при изучении темы «Операционные системы, среды и оболочки » могут оказать так называемые виртуальные машины. Под виртуальной машиной понимается программная среда, позволяющая запускать на компьютере одновременно несколько разных операционных систем и переключаться из одной ОС в другую без перезапуска компьютера.

      Такой подход позволяет получить практические умения эффективной работы в среде операционной системы. Без опасности причинить вред компьютеру, научиться решать задачи по настройке интерфейса операционной системы, полноценной работе с файловым менеджером, установке и удалению программного обеспечения, обслуживанию компьютера с использованием служебных программ, работе с реестром и др.

      В рамках школьного курса «Информатика и информационные технологии» невозможно реализовать углубленное изучение темы «Операционные системы, среды  и оболочки», поэтому автором данной работы предлагается создание элективного курса с использованием технологий виртуальных машин.

      Объект  исследования: процесс обучения теме «Операционные системы, среды и оболочки».

      Предмет исследования: использование виртуальных  машин при изучении темы «Операционные системы, среды и оболочки».

      Целью данного исследования является создание элективного курса «Операционные  системы, среды и оболочки» с  использованием технологий виртуальных машин для учащихся старших классов средней школы. Для реализации данной цели требуется решить следующие задачи:

• изучить и проанализировать школьные учебники и учебные программы разных авторов;
• изучить методику создания элективных курсов;
• рассмотреть возможности применения виртуальных машин при изучении темы «Операционные системы, среды и оболочки»;
• разработать элективный курс «Операционные системы, среды и оболочки» с использованием виртуальных машин.

 

      1. Преподавание  темы «Операционные  системы, среды  и оболочки»

     1.1. Требования к знаниям  и умениям учащихся после изучения темы «Операционные системы, среды и оболочки»

     Для основного общего образования (9 класс) по информатике и ИКТ в стандарте в разделе «Информационные процессы» определены следующие необходимые для изучения вопросы:

• основные компоненты компьютера и их функции;
• программный принцип работы компьютера;

• командное воздействие пользователя с компьютером, графический интерфейс пользователя;

• программное обеспечение, его структура;
• программное обеспечение общего уровня.

     Знания  и умения выпускника 11 класса должны соответствовать стандарту среднего (полного) общего образования по информатике и ИКТ по информатике. Здесь можно рассматривать два уровня: базовый и профильный. Для определения места темы  «Операционные системы, среды и оболочки» необходимо рассмотреть оба стандарта.

     На  базовом уровне в обязательный минимум  содержания основных образовательных  программ тема «Операционные системы, среды и оболочки» входит в раздел «Компьютер как средство автоматизации информационных процессов». В данном разделе необходимо изучение следующих тем:

1. Аппаратное и программное обеспечение компьютера.
2. Выбор конфигурации компьютера в зависимости от решаемой задачи.
3. Программные средства создания информационных объектов, организация личного информационного пространства, защиты информации.
4. Программные и аппаратные средства в различных видах профессиональной деятельности.

     На  профильном уровне в обязательный минимум  содержания основных образовательных  программ тема «Операционные системы, среды и оболочки» входит в  раздел «Средства ИКТ». В данном разделе необходимо изучение следующих тем:

1. Архитектура компьютеров и компьютерных сетей.
2. Программная и аппаратная организация компьютеров и компьютерных систем. Виды программного обеспечения
3. Операционные системы.
4. Понятие о системном администрировании.

     Для более полного представления  о получаемых знаниях школьниками, необходимо рассмотреть несколько  учебников по информатике разных авторов.

     1.2. Место темы «Операционные системы, среды и оболочки» в курсе «Информатика и информационные технологии»

     Для основного общего образования по информатике и ИКТ рассмотрим учебники Семакина И.Г. для 8 класса «Информатика и информационно-коммуникационные технологии» и учебник для 7-9 классов «Информатика» под редакцией Н.В. Макаровой.

     В учебнике И.Г. Семакина в главе «Первое знакомство с компьютером» рассматриваются следующие темы:

1. Программное обеспечение компьютера.
2. О системном ПО и системах программирования.
3. О файлах и файловых структурах.
4. Пользовательский интерфейс.

     Информатика 7-9 класс. Базовый курс. Теория. Под редакцией Н.В. Макаровой.

     В данном учебнике рассматриваются две  темы: операционная среда Windows и общая характеристика прикладной среды. Каждая тема содержит ряд подвопросов.

     Системная среда Windows.

1. Назначение системной среды Windows.
2. Представление о файле.
3. Представление о папке.
4. Программа Проводник.
5. Графический интерфейс и его объекты.
6. Приложение и документ.
7. Организация обмена данными.

     Общая характеристика прикладной среды.

1. Роль и назначение прикладной среды.
2. Особенности прикладных сред Windows.
3. Структура интерфейса прикладной среды.
4. Редактирование документа.
5. Форматирование документа.
6. Общая характеристика инструментов прикладной среды.

     Программа базового курса «Информатика и ИКТ» авторов И.Г. Семакина, Л.А. Залоговой, С.В. Русакова и Л.В. Шестакова предназначена для основной школы (8-9 классы). В программе предусмотрено 1 час теории и 3 часа практических работ. В программе для базового курса 7-9 классы Н.Д. Угриновича на теоретический материал отводится 4 часа и практических 5 занятий.

     Для основного общего (полного) образования рассмотреть можно учебники авторов Н.Д. Угриновича и Н.В. Макаровой.

     Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов. Учебник предназначен для изучения курса «Информатики и информационные технологии» в общеобразовательных учреждениях. В данном учебнике в разделе «Компьютер и программное обеспечение» рассматриваются следующие темы:

1. Операционная система: назначение и состав.
2. Загрузка операционной системы.
3. Графический интерфейс Windows.
4. Программная обработка данных.
5. Файлы и файловая система.
6. Логическая структура дисков.
7. Прикладное программное обеспечение.
8. Компьютерные вирусы и антивирусные программы.

     В учебнике Н.В. Макаровой «Информатика. 10-11 класс» тема «Операционные системы, среды и оболочки» не рассматривается. Соответственно, тема не представлена в учебной программе.

     Для того, чтобы определить какое количество часов отводится на изучение темы «Операционные системы, среды и оболочки» нужно рассмотреть примерные программы разных авторов.

     В программе  курса «Информатика и информационно-коммуникационные технологии» Семакина И.Г., Хеннера Е.К. для общеобразовательного курса (базовый уровень) предусматривается на изучение темы «Операционные системы, среды и оболочки» 3 часа (2 теоретических занятия и 1 практическое). Планирование к учебнику Н.Д. Угриновича также предусматривает  2 теоретических занятия и одно практическое по данной теме.

     Программы для основного общего (полного) образования для профильного уровня. В тематическом планировании Н.Д. Угриновича для профильного уровня на данную тему выделяется 6 теоретических часов, 8 практических и один час выделяется на контроль знаний.

     В программе Ю.А. Шафрина центральное  место отведено изучению семейства  операционных систем Windows, занимает около 60 часов. В примерном поурочном планировании к учебнику С.А. Бешенкова, Е. А. Ракитиной (углубленный уровень) на тему «Развитие аппаратного, программного, алгоритмического обеспечения компьютера и пользовательского интерфейса и их взаимосвязи и взаимозависимости. Принципы программного обеспечения» отводится 5 часов.  

     Рассматривая  все вышеперечисленные учебники и программы можно сделать следующие выводы:

1. Для основного общего образования количество часов отведенных на изучение темы «Операционные системы, среды и оболочки» отводится достаточное количество учебных часов для получения учащимися требуемых стандартом знаний и умений.
2. Для профильного уровня отводится недостаточное количество часов на изучение темы «Операционные системы, среды и оболочки». Для того, чтобы усовершенствовать знания и умения учащихся профильных классов следует ввести дополнительный курс, предназначенный для приобретения навыков установки программного обеспечения и операционных систем. А также для изучения возможностей разных операционных систем.

 

      2. Элективные курсы  и возможности использования виртуальных машин

     2.1. Элективные курсы

     Концепция модернизации российского образования  на период до 2010 года ставит задачу создания системы специализированной подготовки в старших классах общеобразовательной школы, ориентированной на индивидуализацию обучения и социализацию обучающихся, в том числе с учетом реальных потребностей рынка труда.

     В этой связи предполагается переход  российской системы общего среднего образования на профильное обучение. При этом произойдет дифференциация содержания обучения по всем школьным дисциплинам (базовый и профильный уровни изучения). Особая роль в дифференциации содержания обучения отводится элективным курсам, наиболее полно позволяющим реализовать идею построения индивидуальных образовательных программ, отвечающим разнообразным познавательным потребностям старшеклассников.

     В данной системе образования предполагается наличие трех типов курсов: базовые, профильные и элективные. Каждый из этих курсов направлен на выполнение определенного круга задач. Таким образом, можно определить, что базовые курсы включают в себя общеобразовательные предметы, обязательные для всех учащихся и инвариантные практически для всех профилей обучения. Профильные курсы включают предметы, определяющие общую направленность соответствующего профиля и обязательные для учащихся, выбравших данный профиль. В элективные же  курсы входят обязательные для изучения учебные предметы по выбору учащихся.

     Целью элективного курса является расширение, углубление знаний, выработка специфических умений и навыков, знакомство с новыми областями науки в рамках выбранного профиля.