Информационные технологии в преподавании предмета Информатика

Введение

Компьютерные технологии проникают во все сферы человеческой деятельности: в науку, производство, образование, быт – и можно говорить о наступлении новой, компьютерной эры. «В настоящее время владение навыками работы с ЭВМ рассматривается как вторая грамотность». Но компьютеризация образования – это не только обеспечение компьютерной грамотности или изучение одного-двух языков программирования и основ информатики. Это, в первую очередь, средство для увеличения производительности труда преподавателей и учащихся, способ повышения эффективности и интенсификации обучения и самообучения. Таким образом, компьютерные технологии можно трактовать в узком смысле слова – применение компьютера только как средства обучения и в широком смысле слова –  многоцелевое использование компьютера в учебном процессе.

Целью их применения является усиление интеллектуальных возможностей человека в новом информационном обществе, к которому идет цивилизация, а также интенсификация и повышение качества обучения на всех ступенях системы образования.

При компьютерном обучении появляется возможность существенно увеличить количество и виды заданий, которые можно решать во время практических и лабораторных занятий, обеспечить групповое взаимодействие между обучающимися и преподавателем, качественно повысить уровень подготовки подрастающего поколения к жизни в информатизированном обществе, где доминирующее место в деятельности людей, в том числе и учебной, занимают процессы, связанные со сбором, хранением, систематизацией и обработкой информации с использованием современных технологий и средств.

Основным способом концентрированной передачи информации от преподавателя обучаемым является лекция. Средства наглядной демонстрации позволяют улучшить восприятие нового материала, включить в процесс запоминания не только слуховые, но и зрительные центры.

При проведении занятий без применения компьютерных технологий преподаватель ограничен каким-либо стандартным набором плакатов или схем, а создание своего красочного плаката достаточно трудоемкое дело.

Как показывает педагогическая практика, любое новшество в процессе обучения приводит к существенным изменениям в планировании и организации учебного процесса. Нужен не отдельный метод или средство обучения, а целостная педагогическая технология – совокупность методов, средств и форм организации обучения, обеспечивающих достижение поставленных дидактических целей. При этом выделяют (Е.И. Машбиц) три группы проблем: теоретико-методологические проблемы; проблемы, связанные с разработкой технологии обучения; проблемы, связанные с проектированием обучающих программ.

Недостаток научно обоснованного и методически грамотного дидактического программного обеспечения для ЭВМ, а также методик применения компьютерных технологий в обучении приводит к тому, что компьютеры применяются в учебно-воспитательном процессе не рационально, не по назначению, служат для игр, используются как дорогая пишущая машинка или вообще не используются и морально стареют. Такое отношение к ЭВМ приводит к нерациональному использованию вложенных материальных средств и полному отсутствию их отдачи в виде повышения качества обучения. Поэтому разработка электронных учебных пособий  для изучения различных учебных предметов является актуальной.

Целью создать электронное учебное пособие средствами офисной программы OpenOfficе по теме компьютерные сети.

     Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

·                    провести анализ существующих электронных учебных пособий;

·                    подготовить материал для электронного учебного пособия;

·                    создать электронное учебное пособие по теме «Компьютерные сети»;

·                    разработать методические рекомендации по использования данного пособия

Зачетная работа состоит из введения, двух глав,  заключения, списка литературы.

Глава 1. Информационные технологии в преподавании информатики

1.1. Применение информационных технологий в процессе обучения.

В настоящем постиндустриальном обществе роль информационных технологий чрезвычайно важна, они занимают сегодня центральное место в процессе интеллектуализации общества, развития его системы образования и культуры. Их широкое использование в самых различных сферах деятельности человека диктует целесообразность наискорейшего ознакомления с ними, начиная с ранних этапов обучения и познания.

Система образования и наука являются одним из объектов процесса информатизации общества. Информатизация образования в силу специфики самого процесса передачи знания требует тщательной отработки используемых технологий информатизации и возможности их широкого тиражирования. Кроме того, стремление активно применять современные информационные технологии в сфере образования должно быть направлено на повышение уровня и качества подготовки студентов. Применяемые в сфере образования информационные технологии должны ставить своей целью реализацию следующих задач:

·                                            поддержку и развитие системности мышления обучаемого;

·               поддержку всех видов познавательной деятельности человека в приобретении знаний, развитии и закреплении навыков и умений;

·               реализацию принципа индивидуализации учебного процесса при сохранении его целостности.

Поэтому недостаточно просто овладеть той или иной информационной технологией. Необходимо выделить и наиболее эффективно использовать те ее особенности и возможности, которые могут в какой-то мере обеспечить решение указанных выше задач.

Все достижения в области применения информационных технологий в сфере образования, создание сетей телекоммуникаций и поддержка информационных потоков в них, создание и сопровождение банков данных и баз знаний, экспертных систем и других видов информационных технологий должны служить одной цели – разработке методологической основы применения информационных технологий в процессе образования и обучения. По существу в настоящее время общество стоит перед задачей – научиться правильно, оптимально и безвредно применять компьютер во всей системе образования в целом.

Компьютерная технология обучения (КТО) представляет собой технологию обучения, основанную на принципах информатики и реализуемую с помощью компьютеров. Главной отличительной особенностью КТО от традиционной является применение компьютера в качестве нового и динамично развивающегося средства обучения, применение которого кардинально меняет систему форм и методов преподавания.

Система, составляющая компьютерную технологию обучения, включает техническое (собственно компьютер), программное и учебное обеспечение. С точки зрения дидактики ядро компьютерной технологии составляет учебное обеспечение. Если опираться на исторические факты в первых моделях компьютерной технологии учебное обеспечение реализовывалось с помощью единой обучающей программы, содержащей компоненты, обеспечивающие управление учебной и самостоятельной деятельностью: учебный текст, задание и оценку выполнения предыдущего задания, а в случае необходимости и некоторую подсказку. По мере усложнения функций, возложенных на компьютер, усложнилось и учебное обеспечение.

В связи с широким распространением программных средств общего назначения (текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, различного рода справочно-информационные системы и другие) – их применение позволяет ускорить подготовку документации: доклады, рефераты, курсовые (дипломные) работы и проекты (для студентов); методические указания, лекции, доклады. Использование выразительного рисунка или плаката, наглядной детали механизма – это не второстепенные детали в учебном процессе, а наиболее рациональная, адекватная восприятию форма представления материала.

Компьютерные технологии оказывают существенное влияние на все компоненты целостного образовательного процесса, что в свою очередь доказывает влияние компьютера на содержание обучения, в смысле доступности для учащегося многого из того, что ранее считалось посильным только для специалистов высокой квалификации. В то же время компьютер позволяет включить в содержание обучения различные эвристические средства, направленные на стратегию поиска в решении учебно-познавательных задач. Большое значение имеет и то, что компьютер создает реальные предпосылки для создания интегрированных учебных программ, разработки содержания профессионально-ориентированного обучения с учетом реальных научно-производственных процессов, делает объектом изучения собственно учебно-познавательную и самостоятельную деятельность учащегося.

В настоящее время практика использования компьютерных технологий в образовании обнаруживает две тенденции:

·               применение промышленных универсальных компьютерных программ, предназначенных для решения широкого круга практических и научных задач из различных предметных областей и адаптированных к учебным дисциплинам;

·               применение обучающих программ, специально разработанных для целей обучения и реализующих соответствующие методики, заложенные в них разработчиками.

На сегодняшний день существует широкий спектр программ от простейших, контролирующих до сложных мультимедийных продуктов.

Создание приложений учебного назначения в соответствии с современными требованиями даже с помощью инструментальных систем отдельными преподавателями и малыми творческими коллективами не дает желаемых результатов, т. к. создание качественного продукта требует участия специалистов различных отраслей информационных технологий.

Качество используемых электронных учебников не всегда соответствует уровню развития современных информационно-коммуникационных технологий, а также зарубежным аналогам. Существует необходимость в разработке учебных планов и программ подготовки мультипликаторов и тьюторов. Одной из проблем является также отсутствие законодательной основы формирования и развития системы дистанционного образования как интегрированной информационной среды в едином образовательном пространстве, включая, например, вопросы стандартизации технологий обучения, инструментов регулирования и контроля межрегионального и международного трансферта образования.

Трудности могут быть преодолены путем формирования специальных творческих коллективов, обеспечения приоритетности разработки стратегии и идеологии применения информационных технологий в образовании.

При проведении уроков информатики обычно преподаватели отдают свое предпочтение мультимедийным презентациям. На таких уроках реализуются принципы доступности, наглядности. Уроки эффективны своей эстетической привлекательностью, Урок-презентация тоже обеспечивает получение большего объема информации и заданий за короткий период. Всегда можно вернуться к предыдущему слайду (обычная школьная доска не может вместить тот объем, который можно поставить на слайд).

На современном этапе при подготовки мультимедийных презентаций не маловажным фактором являются визуализация информации.

Визуализация информации – это представление числовой и текстовой информации в виде графиков, диаграмм, структурных схем, таблиц, карт и т.д.

Современные компьютерные технологии используют широкий спектр методов визуализации информации. Легкость построения графиков и диаграмм с помощью ЭВМ все заметнее меняет когнитивные навыки исследователя. Современные пакеты анализа социологической информации позволяют строить сотни типов различных графиков и диаграмм.

В презентации не должно быть ничего лишнего. Каждый слайд должен представлять собой необходимое звено повествования и работать на общую идею презентации. Неудачные слайды необходимо объединить с другими, переместить или удалить вообще.

Желательно пользоваться готовыми шаблонами при выборе стиля символов и цвета фона. Экспериментируйте при размещении графики и создании спецэффектов. Не следует перегружать слайды лишними деталями. Иногда лучше вместо одного сложного слайда представить несколько простых. Не следует пытаться "затолкать" в один слайд слишком много информации.

Дополнительные эффекты не должны превращаться в самоцель. Их следует свести к минимуму и использовать только с целью привлечь внимание зрителя к ключевым моментам демонстрации. Звуковые и визуальные эффекты ни в коем случае не должны выступать на передний план и заслонять полезную информацию

Электронное учебное пособие должно обладать следующими качествами:

·               удобной системой навигации, позволяющей легко перемещаться по презентации;

·               использование мультимедийных возможностей современных компьютеров и Интернет (графических вставок, анимации, звука если необходимо и др.);

·               каждый слайд презентации должен иметь заголовок;

·               ссылки на литературные источники, электронные библиотеки и на источники информации в сети Интернет;

·               доступностью - быстрая загрузка, без усложнения эффектами.

При создании пособия необходимо учитывать особенности восприятия информации с экрана компьютера. Необходимо поддерживать единый стиль представления информации для всего урока и стремиться к унификация структуры и формы представления учебного материала (унификация пользовательского интерфейса, использование графических элементов, создание шаблонов уроков ).

Шрифты рекомендуется использовать стандартные - Times, Arial. Лучше всего ограничиться использование двух или трех шрифтов для всей презентации.

Рекомендуется использование цвета в презентации, наиболее эффективно выделять отдельные куски текста цветом и отдельные ячейки таблицы или всю таблицу цветом (фон ячейки или фон таблицы). Вся презентация выполняется в одной цветовой палитре, обычно на базе одного шаблона.

Важно проверять презентацию на удобство чтения с экрана компьютера. Тексты презентации не должны быть большими. Для правильного выбора стиля требуется знать принципы эргономики, заключающие в себя наилучшие, проверенные на практике методы использования тех или иных компонентов мультимедийной презентации.

Текстовые фрагменты могут сопровождаться аудио- или видеоинформацией для выделения смысловых акцентов. Для представления разнородной или гипертекстовой информации рекомендуется использовать многооконный интерфейс.

1.2. Краткая характеристика офисного пакета, используемого для создания электронного учебного пособия

         OpenOffice - это один из самых крупномасштабных проектов open-source (программного обеспечения с открытым кодом), целью которого является создание свободного и при этом полноценного пакета офисных приложений,не уступающего по возможностям Microsoft Office. Первоначально в рамках проекта OpenOffice.Org осуществлялась разработка офисного программного комплекса для операционных систем семейства UNIX/Linux, несколько позже появиласьWindows-совместимая версия OpenOffice, предназначенная для использования совместно с любыми операционными системами производства корпорации Microsoft — Windows 95, Windows 98, Windows Millennium Edition, Windows NT 4, Windows 2000 и Windows XP.

         На сегодняшний день OpenOffice существующий в версии 3.0.0 и обеспечивает работу с текстом(текстовый процессор OpenOffice.Org Writer), создание презентаций(OpenOffice.Org Impress), механизм подключения к внешним СУБД и встроенная СУБД HSQLDB (OpenOffice.Org Base). Кроме этого,в пакет включен векторный графический редактор ( OpenOffice.Org Draw), процессор электронных таблиц (OpenOffice.Org Calc),утилита для визуального построения математических формул (OpenOffice.Org Math).

         Рассмотрим некоторые программы из пакеты, используемые для создания электронного учебного пособия.

 Текстовый процессор  Writer

         Приложение OpenOffice.Org  Writer предназначено для создания текстовых документов. На первый взгляд, Writer ничем не уступает привычному для нас Word большой набор шрифтов, возможность создания шаблонов для форматирования текста, набор графических примитивов, возможность экспорта в PDF-формат, в общем все функции, к которым мы привыкли.   Преимущество OpenOffice: документы весят примерно в 5 раз меньше. Это главный закон жизни, за все надо платить: либо временем, либо объемами памяти.

Рис.1 Окно OpenOffice.Org Writer

Рис.2 Панель управления  OpenOffice.Org Writer

         Writer поддерживает стили страниц, абзацев, врезок, списков и символов. Как и в других текстовых процессорах, пользователю предлагается несколько готовых стилей для каждой из этих категорий. Таким образом, вместо того чтобы начинать "с нуля" (что тоже, в принципе, возможно), он может взять за основу один из этих стилей и изменить его по своему вкусу. На данный момент существуют и проблемы совместимости документов, созданных во Writer и MS Word. Документ, созданный в Word без проблем распознается в Writer, но если вы сохраните документ в формате Open Document, то при открытии его в последствии в Word у вас могут возникнуть проблемы с кодировкой. Для того чтобы читать документы на родной кириллице вам необходим инструмент CyrTools.

Табличный процессор Calc

         Calc – это табличный процессор, аналог Microsoft Excel. Никаких сложностей при переходе с Excel на Calc возникнуть не должно. Применяется тот же синтаксис написания формул ($ для постоянных значений и т.п.), вот только для тех, кто привык печатать формулы вручную, может показаться непривычным вместо СУММ писать SUM. Если вы при написании формулы используете ссылки на ячейки, то выбранные ячейки в calc также подсвечиваются. Кстати, говоря о функциях стоит упомянуть, что в табличном процессоре Calc для удобства можно вызвать весь список функций в отдельной панели справа через меню «Вставка >Список функций».

Рис.3  Окно программы OpenOffice.Org Calc

Диаграммы могут быть созданы из исходных данных электронной таблицы Calc или таблицы Writer. Если диаграмма создается в том же документе, что и исходные данные, она сохраняет связь с данными и автоматически обновляется при изменении исходных данных. Для форматирования отдельных элементов диаграммы, таких как оси, подписи данных и легенды, можно щелкнуть их правой кнопкой мыши на диаграмме или воспользоваться значками панели инструментов и командами меню.

Рис.4 Окно мастера диаграмм

         В данной программе можно создавать творческие работы, например кроссворды, тесты. Тесты могут содержать вопросы как открытого, так и закрытого типа. Благодаря встроенным функциям в Calc можно осуществить автоматическую проверку правильности выполнения задания.

         Реализация функций автофильтра в Calc практически не отличается от аналогичной в Excel, однако в последнем есть возможность выбора всех пустых и заполненных ячеек. Также программа может похвастаться несколькими маленькими преимуществами. К таким относится фильтр удаления. Если выделить часть таблицы и нажать кнопку Del, появится диалоговое окно, в котором можно выбрать, что именно удалить – математические формулы, объекты, примечания, числа, столбцы, строки и т.д. В плюсы можно записать и большее количество доступных цветов для заливки ячеек.

         Существуют различия и в задании условий фильтрации. По сравнению с предыдущей версией пакета OpenOffice функция автофильтра заметно улучшена.

Программа подготовки презентаций Impress

OpenOffice.org Impress позволяет создавать профессиональные слайд-шоу, которые могут включать диаграммы, рисованные объекты, текст, мультимедиа и множество других элементов. При необходимости можно даже импортировать и изменять презентации Microsoft PowerPoint.

         Чтобы сделать экранные презентации более эффектными, можно использовать такие средства, как анимация, мультимедиа и переходы между слайдами. Способна создавать PDF-файлы из презентаций, а кроме того, экспортировать их в формат SWF (Adobe Flash), что даёт возможность просматривать их на любом компьютере с инсталлированным Flash-проигрывателем. Презентация, созданная для демонстрации результатов работы, не должна содержать ничего, кроме текста, рисунков, диаграмм и таблиц. Только представьте себе 40 слайдов, перегруженных эффектами анимации – в глазах после этого рябит.

Рис.5  Окно программы OpenOffice.Org Impress

         Существует возможность настройки шаблона оформления.  Рабочая область разделена  на 5 режимов: режим рисования, режим структуры, режим примечаний, режим тезисов, режим слайдов.

Рис.6 Рабочая область

         Находясь в режиме рисования, вы можете добавлять изображения, изменять оформление слайда и добавлять нужный вам текст. Кстати, добавлять текст гораздо удобнее в режиме структуры: он выглядит как текстовый редактор с заголовками разного уровня, при этом создать новый слайд вы можете простым нажатием клавиши “Enter”. В режиме примечаний вы можете добавить примечание к слайду, так сказать для себя, это нигде не отображается, но зато вы сможете вспомнить, зачем же вы добавили этот слайд. В режиме тезисов вы можете добавить колонтитулы, дату и время, заголовок слайда и его номер, а в режиме слайда просмотреть общую структуру презентации.

Глава 2. Методические рекомендации по использованию электронного учебного пособия по теме «Компьютерные сети»

Нами было создано электронное учебное пособие средствами офисного пакета OpenOffice на тему «Компьютерные сети». 

Рис.7 Титульный лист учебного пособия

Пособие предназначено для проведение уроков учителем в 9 классах, так же для самостоятельной работы учащихся. Электронное пособие включает в себя теоретическую и практическую часть, представленную в виде презентации, тесты, кроссворды, практической работы, домашнего задания и списка литературы. 

Рис.8 Содержание учебного пособия

Созданное электронное пособие снабжено удобной и простой навигацией, которая осуществляется благодаря гипертекстовой технологии. Учитель или самостоятельно работающий ученик может быстро повторить необходимый материал, пройти тест, посмотреть домашнее задание, выполнить творческую работу.

При создании слайдов нами были применены эффекты анимации, что  позволяет выделять объекты, по-разному представить их появление на слайде. Мы использовали небольшое количество эффектов анимации, а именно «мигание», «появление», «прямоугольник», «качание» и «жалюзи», которые не отвлекают внимание детей от материала, предложенного им для усвоения.

В пособии все является частью потока информации: цвет фона, смена слайдов, само содержание. Необходимо учитывать, что цветовая гамма фона влияет на эффективность восприятия информации: чем темнее цвет, тем хуже. Значение имеет использование теплых или холодных оттенков цвета: теплые, но неяркие цвета предпочтительны. Для школьного материала наиболее эффективным считается применение теплых неброских оттенков зеленого цвета, бежевая гамма и нейтральный цвет – белый. Нельзя включать в одну презентацию разные по стилю слайды, так как школьник будет отвлекаться на оформление каждого отдельного слайда от содержания.

Презентации содержат теоретический материал, который может быть изучен частично на уроке, а часть предложена учащимся для освоения в домашних условиях.

Рис. 9 Страница из учебного пособия

Рис.10 Страница из учебного пособия

 Пособие содержит два теста. Первый тест создан средствами офисного пакета OpenOffice.Org  Calc, для прохождения второго теста потребуется выход в Интернет. После прохождения тестирования учащийся сразу может узнать оценку и количество правильных ответов.

 

Рис. 11 Тест  OpenOffice.Org Calc

Рис.12 Результаты тестирования

         Кроссворд создан в OpenOffice.Org Calc. Кроссворд содержит 5 вопросов. В нем предусмотрена автоматическая проверка правильности ответов и оценка.  

Рис.13 Кроссворд по компьютерным сетям

Заключение

В рамках зачетной работы по теме   «Создание электронного учебного пособия средствами офисного пакета  OpenOffice  «Компьютерные сети» для 9 класса хочется в конце отметить, что использование новых информационных технологий в учебно-воспитательном процессе позволяет учителям реализовать свои педагогические идеи, представить их вниманию коллег и получить оперативный отклик.

Современные компьютерные средства позволяют использовать не только отображение текста, но и обладают возможностью показывать графические объекты, высококачественные фотографии, позволяют использовать анимацию, звук и видео.

Список литературы

1.     Костромин В.А. OpenOffice - открытый офис для Linux и Windows. — СПб.: БХВ-Петербург, 2005. — С. 272.

2.     Основы работы с Open Office. — М.: «Открытые Системы», 2007.

3.     Хахаев И. А., Машков В. В., Губкина Г. Е. и др.Open Office: теория и практика. — М.: ALT Linux, Бином. Лаборатория знаний, 2008. — С. 318

4.     http://www.ict.edu.ru портал информационно-коммуникационные технологии в образовании

5.     http://physics.herzen.spb.ru/teaching/materials/gosexam/b25.htm электронное пособие «Информационные технологии в образовании»

6.     http://www.linux.ru/ сайт ос Linux

7.     http://ru.openoffice.org/ сайт OpenOffice

8.     http://www.uchportal.ru/ учительский портал

9.     http://videouroki.net/  коллекция видео уроков

10. http://www.ref.by/refs/67/15043/1.html теоретический материал по компьютерным сетям

11. http://net.e-publish.ru/p216aa1.html   виды компьютерных сетей

12. http://kunegin.narod.ru/ref6/lan  электронный учебник по компьютерным сетям