МОУ «Мясоедовская основная общеобразовательная школа Белгородской области Белгородского района»Использование обучающих программ при изучении информатики в операционной системе Linux.Выполнил: учитель информатики и ИКТ МОУ «Мясоедовская основная общеобразовательная школа Белгородской области Белгородского района» Юрченко Татьяна Сергеевна2010 год. Содержание. Введение…………………………………………………………………………...3Раздел I. Теоретические основы формирования общеучебных знаний и умений по информатике и ИКТ с помощью обучающих программ……...6Раздел II. Содержание, формы и методы использования обучающих программ на уроках информатики в операционной системе Linux........12Заключение…………………………………………………………………….....16 Библиографический список………….….……………………………………....18Введение Информатика – особый урок. Современный этап развития общества определяет высокие требования к уровню знаний и умений выпускника школы в области компьютерных знаний и информационных технологий. Он должен обладать определенным уровнем информационной культуры, который и определяет его умение оперативно и качественно работать с информацией на базе современных технологических средств, технологий, методов. Основная цель обучения информатики и ИКТ направлена на формирование основы информационной культуры учащихся. Один из реальных путей повышения качества школьного образования – использование современных педагогических технологий обучения, в том числе и информационных. Увеличивается скорость порождения знаний, а значит возникает задача повысить скорость усвоения знаний. Новые технологии образования должны значительно увеличить скорость восприятия, понимания и глубокого усвоения огромных массивов знаний, необходимых выпускнику школы XXI века. Сейчас необходим переход к таким методам обучения, при которых увеличение объема приобретаемых знаний решается не за счет увеличения трудозатрат и времени обучения, а за счет кардинального улучшения качества образовательных услуг. У учителей информатики и ИКТ имеется возможность использовать огромный потенциал компьютерной индустрии на своих уроках для достижения педагогических задач. Использование и применении цифровых образовательных ресурсов позволяют обучающимся усвоить базовые знания по предмету, проявить творческие способности, применить свои знания при изучении других научных дисциплин. Поэтому наряду с традиционными школьными учебниками в настоящее время появилось большое количество образовательных электронных ресурсов, одной из разновидностей которых являются обучающие программы. Использование обучающих программ для изучения информатики дает богатейшие возможности для достижения высокого уровня формирования знаний и умений, расширяет возможности для самостоятельной творческой деятельности учащихся, повышает интерес к предмету, развивает познавательные способности, улучшает дисциплину на уроках. В своей работе мы покажем, что обучающие программы могут быть использованы для формирования системы базовых знаний и умений по предмету, как вспомогательное средство, как техническое средство обучения или учебник на всех этапах урока: при объяснении нового материала, закреплении, повторении, контроле. Обучающие программы позволяют сделать урок интересным, увлекательным и ярким. А уроки информатики и ИКТ должны быть наиболее разнообразными и современно-технологичными. А так же рассмотрим примеры компьютерных обучающих программ, помогающих изучать информатику и ИКТ в операционной системе Linux.^ Раздел I. Теоретические основы формирования общеучебных знаний и умений по информатике и ИКТ с помощью обучающих программ В литературе встречаются самые разнообразные варианты названия и соответствующие им определения компьютерных обучающих программ. Т. С. Буторин дает следующее определение: «Электронный учебник представляет собой сложный объект дидактического проектирования с использованием новых информационно-педагогических технологий». И. А. Калинин определяет электронное средство обучения как программное средство, содержащее некоторый материал по учебной теме или курсу и средства для проверки его усвоения. При этом изначально предполагается, что средство будет использоваться либо как дополнение к существующему учебнику (и проводимому обучению), либо выполняет задачи «репетитора». Таким образом, электронный обучающий продукт – это обучающая программная система комплексного назначения, которая обеспечивает непрерывность и полноту дидактического цикла процесса обучения, предоставляет теоретический материал, обеспечивает тренировочную учебную деятельность, осуществляет контроль уровня знаний, а также обеспечивает информационно-поисковую деятельность, математическое и имитационное моделирование с компьютерной визуализацией, сервисные услуги при условии интерактивной обратной связи. В сложившейся в школах стран СНГ практике наиболее распространены следующие виды обучающих программ: программы-тренажёры; контролирующие программы; моделирующие программы; демонстрационные программы; мультимедийные энциклопедии; электронные учебники; предметные поурочные курсы. Программы – тренажёры помогают отрабатывать умения и навыки. Примерами служат клавиатурный тренажёр и программа тренировки управления мышью. Клавиатурные тренажеры в Linux:-KTouch входит в стандартный набор обучающих программ KDE - kdeedu. -TuxType еще одна программа, которую легко найти почти в каждом дистрибутиве. TuxType - это клавиатурный тренажер, рассчитанный в первую очередь на детей. Да и сделан он больше как игра чем как полнофункциональный тренажер. Игра сводится к тому, что пингвин Tux ловит рыб с изображенными на них буквами. Для того чтобы сдвинуть его с места, нужно нажать букву, изображенную на пингвине. -^ Соло на клавиатуре. Культовый клавиатурный тренажер, который проходили (или пытались пройти) большинство отечественных пользователей, теперь доступен и для Linux. Контролирующие программы специально рассчитаны на проведение текущего или итогового опроса учащихся. Они позволяют установить необходимую обратную связь в процессе обучения, способствуют накопляемости оценок, дают возможность проследить в динамике успеваемость каждого учащегося. К ним относятся программы для создания, редактирования тестов, в которых учитель может сам придумывать задания для детей, а может использовать готовые. В настоящее время существуют программы для создания кроссвордов, ребусов, логических задач для обучающихся. В операционной системе Линукс примерами являются Keduca - инструмент для создания и проведения простых тестов, входит в пакет KDE Edu и простая экзаменационная система iTest для создания и проведения автоматизированного тестирования обучаемых. Очень удобно для учителя и ученика использовать обучающие программы для контроля знаний. Контроль эффективен, когда учащийся получает индивидуальное место за персональным компьютером и отвечает на вопросы теста самостоятельно. Компьютерное тестирование даёт возможность объективного выставления оценки, непредвзятого отношения педагога к учащемуся, значительной экономии времени. Моделирующие программы позволяют учащимся самостоятельно ставить и решать задачи с помощью компьютера, вносить необходимые коррективы в разрабатываемые конструкции, схемы, чертежи, алгоритмы и т. п. Примером служит OpenOffice.org Draw -достаточно простой и в то же время функциональный векторный графический редактор, являющийся частью пакета OpenOffice.org. К несомненным достоинствам этого редактора следует отнести удобный интерфейс, единый для всех офисных приложений и, как следствие, привычный пользователю. Редактор может использоваться для построения схем, диаграмм, создания иллюстраций. Редактор OpenOffice.org Draw может использоваться в школьном курсе при изучении темы «Прикладная среда графического редактора» (Назначение графических редакторов. Растровая и векторная графика. Создание и редактирование графических объектов.) Редактор может так же использоваться как инструмент для создания блок-схем при изучении раздела «Алгоритмизация и программирование». Кроме того, навыки, полученные при изучении редактора OpenOffice.org Draw (в частности, работа с векторными примитивами), будут полезны при изучении тем «Текстовые редакторы», «Электронные таблицы», «Создание мультимедийных презентаций». OpenOffice.org Draw позволяет создавать рисунки различной сложности и экспортировать их с использованием нескольких общепринятых форматов изображений. Кроме того, можно вставлять в рисунки таблицы, диаграммы, формулы и другие элементы, созданные в программах OpenOffice.org. Данное приложение очень удобно использовать для создания блок-схем, диаграмм и чертежей. Объекты векторной графики создаются в OpenOffice.org Draw с использованием линий и кривых, определенных с помощью математических векторов. Векторы описывают линии, эллипсы и многоугольники в соответствии с их геометрией. Демонстрационные программы дают возможность получить на экране монитора красочные, динамичные иллюстрации к излагаемому учителем материалу. Можно продемонстрировать наглядно те или иные явления, технологию работы в различных программных средах, внутреннее устройство и работу устройств, приборов, механизмов, аппаратов компьютерной техники, сущность различных информационных и технологических процессов. Эти программы могут иллюстрировать, демонстрировать обучающимся мультимедийное представление изучаемых объектов, процессов, явлений, обстановку, соответствующую различным историческим событиям и т.д. К ним относятся презентации, которые учителя часто создают сами по темам, пополняя свою методическую копилку образовательных ресурсов. Презентация стала неотъемлемой частью любой профессиональной и учебной деятельности. Создавать презентации можно при помощи редактора презентаций OpenOffice.org Impress. Редактор позволяет создавать интерактивные презентации состоящие из набора слайдов, включающих диаграммы, рисованные объекты, текст, звук, видео и т.д. Мультимедийные энциклопедии содержат иллюстрированные теоретические основы информатики и дополнительные материалы учебного назначения в электронном виде. Их могут использовать как учителя на своих уроках, так и обучающиеся - для самостоятельной переработки и создания на основе них собственного реферата или презентации. Электронные учебники представляют собой электронные учебные пособия гипертекстовой структуры, содержащие систематизированный материал в рамках программы учебной дисциплины. Предназначены для изучения предмета «с нуля» до границ предметной области, определенных программой обучения. Включают все виды учебной деятельности: получение информации, практические занятия в известных и новых формах, аттестацию. Нацелены на поддержку работы и расширение возможностей преподавателя и самостоятельную работу учеников. Предметные поурочные курсы содержат систематизированный материал в рамках отдельной темы программы учебной дисциплины. Применение обучающих программ должно способствовать максимальной активизации обучаемых, индивидуализируя их работу и предоставляя им возможность самим управлять своей познавательной деятельностью. Обучающая программа является лишь частью всей системы обучения, следовательно, должна быть увязана со всем учебным материалом, выполняя свои специфические функции и отвечая вытекающим из этого требованиям. Программы называются обучающими, потому что принцип их составления носит обучающий характер (с пояснениями, правилами, образцами выполнения заданий и т.п.). Программами они называются потому, что составлены с учетом всех пяти принципов программированного обучения: наличие цели учебной работы и алгоритма достижения этой цели; расчлененность учебной работы на шаги, связанные с соответствующими дозами информации, которые обеспечивают осуществление шага; завершение каждого шага самопроверкой и возможным корректирующим воздействием; использование автоматического устройства; индивидуализация обучения (в достаточных и доступных пределах). Используя обучающие программы на уроках информатики и ИКТ, необходимо учитывать психофизиологические закономерности восприятия информации. Очень важно создать положительный эмоциональный фактор, вызвать интерес к работе и поддерживать его во время выполнения всей работы – это необходимое условие успешности обучения. Хорошо построенная обучающая программа позволяет: избегать монотонности заданий, учитывать смену деятельности по ее уровням: узнавание, воспроизведение, применение; предоставить возможность успешной работы и сильным, и средним, и слабым ученикам; учитывать фактор памяти (оперативной, кратковременной и долговременной). При работе с обучающей программой большое значение имеет длительность паузы для выполнения задания. Чтобы не ставить учащихся в дискомфортные условия (при короткой или длительной паузе), следует помнить, что при обучении не рекомендуется ограничивать паузу для выполнения работы, а паузы для контроля выполнения задания можно и нужно ограничить, но это возможно лишь только после длительной опытной проверки обучающей программы и умения учащихся свободно работать с компьютером. Формирование конкретных навыков и умений осуществляется по принципу деятельности на основе отобранного материала. Причем необходимо учитывать психологические возрастные особенности учащихся, способность ориентироваться на мыслительные задачи, требующие конструирования ответа, а не просто механического запоминания. Следует выделить два типа компьютерного обучения: для первого характерно непосредственное взаимодействие учащегося с компьютером. Он определяет задание, оценивает правильность и оказывает необходимую помощь. В этом случае обучение протекает без преподавателя, к помощи которого прибегают, когда компьютер не справляется с ситуацией из-за несовершенства обучающей программы. Второй тип характеризуется взаимодействием с компьютером преподавателя. Компьютер помогает преподавателю в управлении учебным процессом. Обычно этот тип обучения используется, когда нельзя снабдить каждого учащегося персональным компьютером и он выступает в рамках традиционного обучения - как одно из средств обучения наряду с учебниками, программированными пособиями и т.д. В настоящее время на мировом рынке имеются тысячи обучающих программ по разным дисциплинам. Оценить эффективность обучающих программ можно только после практического использования программ. Однако многие из них, особенно разрабатываемые небольшими коллективами или в одиночку, как правило, не апробируются. Обучающие программы, как и учебники, нужно выбирать аккуратно. Ошибки бывают разные: как формальные (которые были описаны), так и методические - в построении интерфейса, составе и организации информации.^ Раздел II. Содержание, формы и методы использования обучающих программ на уроках информатики в операционной системе Linux. При переводе образовательного процесса на платформу свободно распространяемого программного обеспечения неизбежно возникает проблема наличия обучающих программ. В состав дистрибутива Linux входят пакеты образовательных компьютерных программ. — KdeEdu и GCompris. Пакет GCompris представляет собой набор задач для детей от 3 до 8 лет, решение которых научит обращаться с клавиатурой и мышью, читать, рисовать, в увлекательной форме посвятит в основы естественных наук (математика, физика, география) и некоторых популярных игр. Все задания представляют собой не просто учебники, а настоящие игры. Все задачи в GCompris красочно оформлены и имеют музыкальное сопровождение. Программы из пакета GCompris выглядят достаточно продуманными и сбалансированными. К тому же они распределены не только тематически, но и по степени сложности. Самые простые, рассчитанные на совсем маленьких пользователей, отмечены одной звёздочкой, более трудные — двумя, и самые трудные — тремя звёздочками. К примеру, в разделе математики самые простые упражнения — это упражнения по подсчёту и классификации предметов, ко второй категории относятся упражнения с весами, а составления и решение простых уравнении это самые сложные математические задания. При удачном решении перед вашим ребёнком появится улыбающийся цветочек или клоун, а при ошибке — грустный. Если малышу не справиться с каким-нибудь упражнением, то он может кликнуть по кнопочке со спасательным кругом и получить подсказку. На данный момент GCompris предлагает более 80 программ и ещё больше находятся в стадии разработки. GCompris бесплатно распространяется. На уроках информатики и ИКТ в 6 классе по программе Н.В.Макаровой учащиеся учатся работать в обучающей среде программирования «Логомиры». Аналогом Логомиров в Linux является программа Kturtle - это простой, интуитивно понятный ребенку программный комплекс. Учащиеся осваивают азы программирования и моделирования, выполняя сюжетные задания (рисуют, решают вычислительные задачи). Главная задача - это обучение учащихся общим методам программирования, методам построения и анализа алгоритмов. Независимо от того, станет ребёнок в будущем программистом или нет, перед ним ставятся увлекательные, развивающие мышление задачи, формируется и развивается их алгоритмическое мышление. В настоящее время в составе дистрибутива Linux существует большое количество средств обучению программированию :Fpc Компилятор языка Паскаль Kdevelop Среда разработки C/C++ для KDE CodeBlocks Среда разработки C/C++Eclipse Визуальная среда разработки (java, C/C++, php и др.) Anjuta Среда разработки C/C++ Lazarus (Pascal) Визуальная среда разработки на Pascal (аналог Delphi) Gambas (Basic) Визуальная среда разработки на Basic basic256 (Basic) Простая среда разработки на Basic KTurtle Учебная среда программирования (Logo) PHP Язык программирования для веб и скриптов КуМир Реализация школьного алгоритмического языка, созданного А.П. Ершовым и использованного в учебниках информатики для школ А.П. Ершова и А.Г. Кушниренко Необходимо только выбрать, какой подходит для обучения в вашей школе. Активное использование всевозможных обучающих программ возможно и на других уроках. В пакет образовательных программ входят обучающие программы :по географии - KGeography (оно дает знания о политическом делении определенных стран и регионов, регионы, столицы регионов и их флаги);по химии – Kalzium (можно использовать его как справочник или базу данных по химии); chemtool (программа для удобного рисования органических молекул и сохранения их в различных форматах; KAtomic (игра на составление химических формул);по математике – KBruch (программа, создающая задачи на вычисление дробей); KPercentage (приложение, которое помогает улучшить навыки решения простых уравнений с процентами); Kig (программа интерактивной геометрии для построения математических функций и встраивания их в другие документы); KmPlot (графопостроитель алгебраических функций для интегрированной среды KDE);по астрономии - KStars (приложение для исследования звездного неба); Celestia (3-d астрономия ); Stellarium (Планетарий ) ^ Раздел Языки включает в себя программы, способствующие развитию мышления и словарного запаса обучающихся в родном и иностранных языках. Программы раздела Языки рекомендуются для формирования и совершенствования орфографических и лексических навыков при изучении иностранных языков. Они могут быть использованы для расширения словарного запаса, формирования и совершенствования навыков письма как на начальном этапе обучения иностранному языку, так и на более высоких уровнях обучения для любых возрастных групп обучающихся. Однако слишком частое или долгое использование обучающих программ ведет к утомлению учеников и, следовательно, к невнимательности и усталости. И конечно, необходимо учитывать санитарно - эпидемиологические правила и нормативы при работе за компьютером школьников.Заключение Учитывая, что на изучение информатики и ИКТ для современного ученика отводится всего одно занятие в неделю в 5- 8 , 10 - 11 классах и два занятия в неделю в 9 классе, то за это короткое время учитель должен оптимально использовать все возможные технологии для того, чтобы в полной мере реализовать все основные цели изучения этого предмета в школе. Повышение эффективности обучения во многом зависит от использования на уроках информационных технологий. Обучающие программы, как наглядные пособия, помогают учителю излагать учебный материал, повышают интерес учащихся к предмету. Они позволяют закрепить знания при помощи комплекса упражнений, проверить знания учащихся при помощи компьютерных тестов. Обучающие программы дают возможность ученикам после занятий самостоятельно реализовывать свои проекты, выполнять дополнительные задания. Обучающие программы по предмету можно использовать как источник дополнительной информации, как способ самоорганизации труда и самообразования учителя и учащихся, как возможность личностно - ориентированного подхода для учителя. Использование обучающих программ на уроках информатики и ИКТ даёт возможность в полной мере реализовать принцип «учение с увлечением». Использованием обучающих программ на уроках информатики и ИКТ мы можем достичь следующих результатов: повысить интерес к процессу обучения; повысить интенсивность обучения; усилить индивидуализацию обучения; обеспечить объективность оценивания результатов; повысить качество творческих работ (из-за доступного иллюстративного и информационного материала); формировать осознание глобальности и значения информационных технологий в жизни современного общества. Таким образом, в настоящее время просто необходимо использование обучающих программ для формирования знаний и умений учащихся на уроках информатики и ИКТ, а это возможно на всех этапах урока различных типов. Главное, надо чётко представлять цели, которые нам необходимо достичь, используя обучающую программу. А это означает, что необязательно использовать программы для тех целей, которые были намечены автором программы. Если выбранная программа сможет нам помочь на занятии, можно использовать её, а можно создавать собственные. Библиографический список. Дылян Г.Д.Модели управления процессами комплексной информатизации общего среднего образования/Г.Д.дылян, Э.С.Рытобыльская, М.С.Цветкова.-М.: Бином. Лаборатория знаний, 2005 – 111с. Макарова Н.В. программа по информатике и ИКТ(системно-информационная концепция).- Санкт-Питрбург: Питер, 2009 – 128 с. Совершенствование методики преподавания информатики и ИКТ в общеобразовательной школе: сборник статей по итогам региональной научно-практической Интернет - конференции (январь-апрель 2009г.)./сост. Лобашова Ю.А.- Белгород: БелРИПКППС, 2009.- 169 с. Волкова Н.С. Изучение телекоммуникационных технологий в общеобразовательной школе/Информатика и образование. – 2008.- №2-с. 122-124 Павлова Н.М. компьютерное проектирование в начальной школе в среде «Логомиры»/ Информатика и образование. – 2006.- №12-с. 79-86 Куликова Т.Н. Особенности применения компьютерных обучающих программ умственного развития младших школьников/ Информатика и образование. – 2007.- №1-с. 103-105 Обзор некоторых образовательных программ в ОС Linux на примере KdeEdu, Gcompris (Обзор образовательных пакетов) / Под ред. Немчаниновой Ю.П. — Москва, 2008. — 103с. Создание и редактирование графических элементов и блок-схем в среде OpenOffice.org Учебное особие. Немчанинова Ю.П. – Москва: 2008. - 46 с.