Методическая разработка уроков по технологии проблемного обучения на тему "Программное обеспечение ЭВМ"

Теоретическая разработка урока по технологии проблемного обучения

1.     Изучить содержание программы по выбранной теме урока. Сформулировать цель урока.

2.     Определить проблемные ситуации и привести содержание проблемы в виде схемы:

	Новое знание

 

3.   

3.

Решение достигается выводным логическим способом

Решение достигается с применением эвристических действий

Проблема-вопрос

Перспективное

Предшествующее

Проанализировать информацию проблемной ситуации, составить логическую схему решения, проиграть ее и проанализировать решение проблемной ситуации.

4.     Представить алгоритм решения проблемной ситуации в виде блок-схемы:

 

5.     Разработать словесные этапы лекции с созданием проблемных ситуаций.

6.     Сформулировать исходные теоретические знания учащихся.

7.     Разработать конспект лекции с использованием проблемных ситуаций

Занятие  №1

Тема урока: Классификация программного обеспечения.

Цель:

Обучающая – познакомить обучающихся с классификацией                        программного обеспечения;

Воспитательная  –       способствовать  воспитанию уважения к предмету.

Развивающая      –         способствовать развитию логического мышления.

Метод: проблемная лекция

План урока:

1. Организационная часть

2. Объяснение нового материала

3. Закрепление изученного материала

4. Домашнее задание

Ход урока

1. Программное обеспечение играет не менее важную роль, чем его аппаратное обеспечение. Если это так, то правильно ли будет утверждение, что на разработку ПО тратиться не меньше сил, времени и средств, чем на разработку аппаратной части.

(Дискуссия. Проблемная ситуация решается по приведенной ниже схеме)

 

Можно ли согласится с тем, что для конечного пользователя возможности компьютера, его надежность и стоимость в значительной мере определяются различными компонентами ПО.

(Дискуссия.  Проблемная ситуация решается по приведенной выше схеме)

Программы, установленные на компьютере можно условно разбить на несколько больших классов:

системное программное обеспечение определяет взаимодействие всех составных частей компьютера и превращает их в единую си­стему. Кроме того, системное обеспечение определяет формы вза­имодействия пользователя и прикладных программ, то, что назы­вается интерфейсом. В нормально работающем компьютере си­стемное обеспечение как бы скрыто от пользователя, который непосредственно имеет дело только с прикладными программами. Системное обеспечение также определяет настройки аппаратной части компьютера, обеспечивая максимальные быстродействие и надежность работы всех узлов и схем компьютера. Основным ком­понентом системного программного обеспечения является опера­ционная система.

Давайте поразмыслим, сможет ли обычный пользователь иметь дело с этими программами?

(Дискуссия. Проблемная ситуация решается по приведенной выше схеме)

Конфигурированные системы – сложная и тонкая работа, доступная только специалистам.

Прикладное программное обеспечение — это те программы, с которыми и работает пользователь ПК, это то, ради чего и при­обретался компьютер (в дом, офис или учебное заведение). Разра­ботано великое множество различных программ. В дальнейшем мы достаточно подробно познакомимся с целым рядом таких про­грамм или приложений, предназначенных прежде всего для рабо­ты в офисе: текстовые редакторы, электронные таблицы, различные справочники, электронные записные книжки, электронная почта.

Можно ли согласится с тем, что бухгалтерские программы, инженерное проектирование, издательские системы – это тоже категория прикладных программ?

(Дискуссия. Проблемная ситуация решается по приведенной выше схеме)

Существует еще один класс программных средств -  служебные программы. Подумайте, для каких целей создана это группа программ?

(Проблемная ситуация решается по приведенной выше схеме.

Если учащиеся сразу дают ответ на вопрос, преподаватель переходит далее к объяснению  нового материала, если ответ не получен, ставится следующий вопрос:

Поразмыслите, как вы понимаете формулировку «служебные»?)

Служебные программы служат в основном для обеспечения нормального функционирования компьютера. Это программы те­стирования компонентов ПК, настройки его узлов, борьбы с не­исправностями, защиты от вирусов и других вредоносных про­грамм, архивации данных и резервного копирования важной ин­формации. Обычный пользователь редко сталкивается с необхо­димостью их использования, а вот оператор ЭВМ должен владеть основными приемами работы с этими программами, чтобы обес­печить эффективное использование вычислительной техники. Не­которые из таких программ будут рассматриваться и изучаться нами в курсе изучения предмета.

Для профессиональных программистов предназначены инструментальные программы и являются средством разработки новых программных продуктов. Это, преж­де всего, языки программирования различного уровня для разра­ботки операционных систем и служебных программ, а самое глав­ное, прикладных программ. Обычный пользователь и операторы ЭВМ практически никогда не используют их в своей работе. Это удел особых специ­алистов — программистов.

А теперь попробуем сделать вывод, с какой категорией программных средств будете работать вы?

(Дискуссия. Проблемная ситуация решается по приведенной выше схеме)

2. Вопросы для закрепления изученного материала

Учащимся выдаются тесты с заданиями открытого типа на вставку или дополнение:

1.     Основным компонентом системного программного обеспечения является _____________________________________________________

     Эталон: Операционная система.

2.     Служебные программы созданы для ______________________________   Эталон: нормального функционирования компьютера.

3.     Средствами разработки новых программных продуктов являются _____________________________________________________________Эталон: инструментальные программы.

4.     К группе прикладных программ относятся__________________________________________________________________________________________________________________

Эталон: текстовые редакторы, электронные таблицы, различные справочники, электронные записные книжки, электронная почта, бухгалтерские программы, инженерное проектирование, издательские системы.

3. Домашнее задание – выучить классификацию ПО

 

Содержание проблемных ситуаций в приведенном примере проблемной лекции

№ п\п	Новое знание	Предшествующее	Перспективное	Проблема-вопрос
1.	Программное обеспечение ЭВМ	Аппаратное обеспечение ЭВМ	Компоненты ПО	Правильно ли будет утверждение, что на разработку ПО тратиться не меньше сил, времени и средств, чем на разработку аппаратной части?
2.	Программное обеспечение ЭВМ	Аппаратное обеспечение ЭВМ	Системное ПО	Можно ли согласится с тем, что для конечного пользователя возможности компьютера, его надежность и стоимость в значительной мере определяются различными компонентами ПО.
3.	Системное ПО	Работа обычного пользователя с программным обеспечением ЭВМ	Прикладное программное обеспечение	Сможет ли обычный пользователь иметь дело с этими программами?
4.	Прикладное программное обеспечение	Знания и умения пользователей ПК	Служебные программы	Можно ли согласится с тем, что бухгалтерские программы, инженерное проектирование, издательские системы – это тоже категория прикладных программ?
5.	Служебные программы	Знания и умения Пользователей ПК	инструментальные программы	Для каких целей создана это группа служебных программ?
6.	Инструментальные программы	Знания и умения пользователей ПК	MS  DОS	Сделайте вывод, с какой категорией программных средств будете работать вы?

 

Занятие  №2

Тема урока: Дисковая операционная система

Цель:

Обучающая – познакомить обучающихся с системой MS DOS;

Воспитательная  –       способствовать  воспитанию уважения к предмету.

Развивающая      –        способствовать  развитию исследовательского стиля мышления.

Метод: проблемная лекция

Методическое обеспечение: проблемные вопросы, опорные конспекты.

План урока:

1. Организационная часть

2. Повторение ранее изученного материала

3. Изучение нового материала

4. Ответы на вопросы

Ход урока

1. Повторение материала предыдущего урока

    Фронтальный опрос учащихся.

1.     Как классифицируется ПО компьютера?

2.     Назовите категории программ, относящихся к классу служебных программ?

3.     Назовите категории программ, относящихся к классу прикладных программ?

4.     Как называется категория программ, которые служат для разработки компьютерного программного обеспечения?

5.     Какие программы составляют «ядро», без которого компьютер не будет работать?

Ответ учащихся – системные программы.

Вопрос преподавателя, –  какие категории программ сюда относятся?

Учащиеся называют дисковую операционную систему.

Тема сегодняшней лекции – Дисковая операционная система.

Учащимся раздаются вопросы проблемного содержания.

Вам предлагаются несколько вопросов для обдумывания. Внимательно их прочитайте, и в конце лекции мы вернемся к этим вопросам. По ходу лекции вы можете делать пометки на любой вопрос

Вопросы проблемного содержания:

1.     Какова основная задача ОС?

2.     Какова связь между ОС Windows и MS DOS? Существует ли она вообще?

3.     Как объяснить такое утверждение, что файлы IO.SYS и MSDOS.SYS являются резидентными файлами DOS?

4.    

Объясните, почему ОС DOS называют своеобразным диспетчером или менеджером организации совместной работы ПК и пользователя?

5.     Как вы думаете, почему диалоговая оболочка NC является унифицированным пользовательским интерфейсом?

6.     Существуют ли проблемы при использовании ОС DOS?

2. Изучение нового материала

Операционная система (ОС) является самым важным и необхо­димым компонентом программного обеспечения компьютера. Опе­рационная система — это специальная программа, которая загру­жается при включении компьютера. Она ведет диалог с пользовате­лем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (опе­ративной памятью, местом на дисках и т.д.), запускает другие (при­кладные) программы на исполнение, обеспечивает корректный вы­ход из прикладных программ и выключение компьютера. Операци­онная система должна обеспечивать удобный способ общения (ин­терфейс) пользователя с прикладными программами.

Операционная система MS DOS (MicroSoft Disk Operating System — дисковая операционная система корпорации Microsoft) была первой ОС, получившей широкое распространение на пер­сональных компьютерах. В настоящее время, после появления ОС семейства Windows, она практически не используется на ПК в «чистом» виде. Можно считать, что DOS, как и программы, раз­работанные для использования под ее управлением, стали досто­янием истории. Однако ОС Windows имеет специальные средства для работы с командами DOS и ее приложениями. Эти возможно­сти иногда используются для отладки ОС в случае невозможности ее полной загрузки.

DOS состоит из частей, которые физически представляют со­бой особенные системные файлы. Все они должны находиться в корневом каталоге системного диска. При использовании Про­водника в среде Windows эти файлы обычно скрыты от пользова­теля.

Файлы Io.sys и msdos.sys — это основные файлы дисковой опе­рационной системы. Они загружаются в оперативную память ком­пьютера и постоянно поддерживают его «жизнедеятельность». Командный процессор Command.com принимает с клавиатуры команды и выполняет их.

Часть команд MS DOS являются внутренними, или резидент­ными, — это те команды, для выполнения которых есть средства в основной части ОС (ее ядре) и не требуется их загрузка с диска. Другие команды (внешние) записаны на диске в виде файлов (обычно в подкаталоге DOS) и для выполнения требуют загрузки с системного диска.

Основные объекты, с которыми имеет дело ОС:

оперативная память ПК. ОС обеспечивает загрузку программ и данных в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);

внешние устройства ПК. ОС обрабатывает сигналы прерывания от периферийных устройств, в том числе от клавиатуры и таймера. К основным внешним устройствам относятся жесткие и гибкие магнитные диски. Эти устройства имеют буквенные имена: «А», «В» — накопители на ГМД; «С», «D», «Z» — жесткие диски, вклю­чая CD-ROM.

В компьютерной терминологии для обозначения способа взаимодействия  программы с пользователем принят термин пользовательский интерфейс. Очень удобно, когда пользовательский интерфейс унифицирован. Примером такого унифицированного интерфейса является среда диалоговой оболочки Norton Commander (NC).

Это служебная программа, позволяющая значительно упростить все операции с файлами и каталогами, сделать их наглядными и удобными. Практически все компьютеры снабжаются такой обо­лочкой, поэтому сразу после загрузки на экране ПК появляется не приглашение DOS, а знакомая всем картинка. Два окна (пане­ли), в которых показано содержимое соответствующих каталогов, и снизу строка основного меню. В дальнейшем мы рассмотрим лишь основные принципы работы с NC, поскольку существуют полностью русифицированные версии этой оболочки с развитой системой подсказок и пользователь может самостоятельно изу­чить все ее возможности.

Общение операционной системы с пользователем происходит в диалоговом (интерактивном) режиме в форме:                       

<приглашение ОС> — <команда, отдаваемая пользователем>

Такая схема универсальна. Однако в зависимости от используемого интерфейса, как форма приглашения, так и способ передачи команды могут быть разными. Если работа происходит без использования какой-либо удобной диалоговой оболочки, то общение пользователя с ОС производится через командную строку. Такое возможно, например, при работе с СР/М или MS-DOS. На экра­не в командной строке появляется символьный курсор, указывающий на то, что система готова к приему команды. Обычно в командной строке еще указывается текущий диск и текущий ка­талог, с которым готова работать ОС. Такое состояние командной строки пользователь должен воспринимать как приглашение сис­темы к вводу команды. Далее пользователь через клавиатуру вво­дит нужную команду. При этом он должен точно соблюдать син­таксис команды, иначе она не будет воспринята. Например:

С:\> copy filel.txt A:\file2.txt

Перед значком «>» стоит информация, выводимая с пригла­шением ОС, которая указывает на текущий диск (С) и текущий каталог (корневой). После значка «>» записана команда, которую ввел пользователь. Ее смысл: скопировать файл с именем file2.txt с текущего диска и каталога в корневой каталог диска А под но­вым именем file2.txt.

Важно запомнить: MS-DOS поддерживает однозадачный режим работы компьютера. Это зна­чит, что в данный момент на компьютере может выполняться только одна программа, запущенная пользователем на исполне­ние (инициализированная пользователем). И только после того, как выполнение этой программы будет завершено, пользователь может инициализировать другую программу. А вот операционная система Windows поддерживает многозадачный режим работы ком­пьютера.

А теперь вернемся к вопросам, которые были представлены вам в начале лекции.

(Дискуссия. Проблемные вопросы решаются по приведенной выше схеме в занятии №1)

3. Выучить теоретическое объяснение Операционная система MS DOS.

 

Занятие  №3

Тема урока: Файловая  система

Цель:

Обучающая         – познакомить обучающихся с файловой структурой на диске;

Воспитательная  – способствовать воспитанию сплоченности в коллективе, интересу к поиску нового;

Развивающая      – способствовать развитию креативных качеств личности обучающегося.

Метод: практикум с постановкой проблемных задач

Методическое обеспечение:  опорные конспекты.

План урока:

1. Организационная часть

2. Изучение нового материала

3. Проведение практикума

4. Решение проблемных задач

Ход урока

Сегодня мы с вами познакомимся с некоторыми новыми понятиями и проведем практическое занятие, на котором вам  будут предложены задачи проблемного содержания.

Первое понятие – файл.

Файл – это поименованная область на диске или другом носителе информации. В файлах могут храниться тексты программ, документы, готовые к выполнению программы и любые другие данные. Чтобы ОС и другие программы могли обращаться к файлам, файлы должны иметь обозначения. Это обозначение  называют именем файла. В ОС DOS обозначения файлов состоят из двух частей: имени  и расширения. В имени файла может быть от 1 до 8 символов. Расширение начинается с точки, за которой следует от 1 до 3 символов. Например: command.com, paper.doc  Имя и расширение могут состоять из прописных и строчных латинских букв, цифр и символов:

- _ @ # $ ! % ( ) ^ ‘ { }

Имена файлов регистрируются на дисках в каталогах.

Каталог – это специальное место на диске, в котором хранятся имена файлов, сведения о размере файла, времени их последнего обновления, атрибуты (свойства) файлов. Если в каталоге хранится имя файла, то говорят, что этот файл находится в данном каталоге. На каждом диске может быть несколько каталогов. В каждом каталоге может быть много файлов, но каждый файл регистрируется только в одном каталоге. Все каталоги на самом деле являются файлами специального вида. Каждый каталог имеет имя, и он может быть зарегистрирован в другом каталоге. Если каталог X  зарегистрирован в каталоге Y, то говорят, что X – подкаталог Y , а Y – надкаталог или родительский каталог для X.

На каждом диске имеется один главный или корневой каталог. В нем регистрируются файлы и подкаталоги. В каталогах первого уровня регистрируются файлы и каталоги второго уровня получается древообразная структура каталогов на диске.

	Пример файловой системы на диске

 
  

Каталог, с которым в настоящее время работает пользователь, называется текущим.

Когда  используется файл не из текущего каталога, необходимо указать, в каком каталоге этот файл находится. Это можно сделать с помощью указания пути к файлу.

Что такое путь. Путь — это последовательность из имен каталогов или символов «..» , разделенных символом «\». Этот путь задает мар­шрут от текущего каталога или от корневого каталога диска к тому ка­талогу, в котором находится нужный файл.

Если путь начинается с символа «\», то маршрут вычисляется от корневого каталога диска, иначе — от текущего каталога. Каждое имя каталога в пути соответствует входу в подкаталог с таким именем, «..» соответствует входу в надкаталог. Например, пусть текущий каталог — DOC (см. опорный конспект). Тогда:

   - путь от корневого каталога

                                         — путь от текущего каталога

\СНI                      . . \СНI          — путь к каталогу 1-го уровня CHI;

\DOC\LETTERS      LETTERS — путь к подкаталогу LETTERS каталога DOC; \EXE\CHI              . . \EXE\CHI — путь к подкаталогу CHI каталога ЕХЕ.

Полное имя файла имеет следующий вид (скобками ( ) обозна­чаются необязательные элементы):

(дисковод:) (путь\) имя-файла

т.е. состоит из пути к каталогу, в котором находится файл, и имени файла, разделенных символом «\», перед которыми может стоять обо­значение дисковода. Если дисковод не указан, то подразумевается те­кущий дисковод. Если путь не указан, то подразумевается текущий ка­талог.

Полное имя файла полностью специфицирует, с каким файлом вы хотите работать.

2. Проведение практикума.

Задание № 1

Начиная от корневого каталога диска С:, пройти указанный путь и найти файл

C:\WINDOWS\SYSTEM32\DRIVERS\update.sys

Задание № 2

Перейти от файла, найденного в предьщущем задании, к файлу со следующим полным именем:

C:\WINDOWS\JAVA\PACKAGES\DATA\bndrtz5v.dat

Задание № 3

Выполнив предыдущие задания, какой вы можете сделать вывод о пути перехода?

(ответ учащихся: единственный путь перехода -  это возврат (движение «вверх» по дереву) до каталога WINDOWS, а затем движение вниз по новому направлению.)

4. Решение проблемных задач

Учащимся предлагается разделиться на команды по 4-5 человек. Каждой команде выдается задание.

Задание №1

 Как на основе примера файловой системы в опорном конспекте, представить аналогию с другой системой, которая будет олицетворять файловую систему на диске. И таким образом объяснить смысл файловой структуры.

Для решения данной задачи учащимся приводится пример: шкаф - ящики-папки - документы: шкаф – физический диск; ящики – логические диски, на которые поделен физический диск; папки – каталоги, которые могут быть вложены друг в друга; документ  - файл с информацией.

Задание №2

Как известно, полное имя файла включает в себя как его собственное имя, так и его полный адрес во внешней памяти: имя диска и путь к файлу на диске, по аналогии назовите своё «полное имя».

Варианты ответов учащихся обсуждаются всей группой.

Правильный вариант ответа: «Россия, Москва, Проспект Мира, дом 10, квартира 49, Иванов Иван Иванович» Полное имя включает в себя подробный адрес.

 

Опорный конспект по теме: Файловая  система

Пример файловой системы на диске

Текущий каталог

 

   - путь от корневого каталога

                                         — путь от текущего каталога

\СНI                      . . \СНI          — путь к каталогу 1-го уровня CHI;

\DOC\LETTERS      LETTERS — путь к подкаталогу LETTERS каталога DOC; \EXE\CHI              . . \EXE\CHI — путь к подкаталогу CHI каталога ЕХЕ.

 

Краткое описание документа:

Представляю Вашему вниманию теоретическую разработку урока по технологии проблемного обучения и планы-конспекты проблемных уроков (лекция и практикум) по теме «Программное обеспечение ЭВМ». Предложенные уроки разработаны на основе теоретического материала литературного источника Левиной М.М. «Технологии профессионального педагогического образования».

Можно с уверенностью сказать, что успешность лекции проблемного содержания обеспечена, во-первых, проблемностью ее содержания, во-вторых, проблемным обучением, стимулирующим мотивационную активность, в-третьих, совместной творческой познавательной деятельностью преподавателя и обучающихся.

В обычной лекции, построенной в виде сообщения, информа­ция вводится в повествовательном плане. Как и в проблемной лекции, информация объективна, ориентирована на професси­ональную подготовку преподавателя, своевременна, доказательна и убедительна. Но обучающиеся будут воспринимать eё пассивно, так как она выдается в обработанном виде, готова к усвоению; не требуется думать над проблемой и решать ее — все задачи уже решены. Остается только понять и запомнить. Даже иллюстра­ции, введенные в лекцию, будут работать только на ее допусти­мость, но не на возбуждение и стимулирование самостоятельно­сти мышления.

Приведенная проблемная лекция содержит как бы один круп­ный виток акта познавательной учебной деятельности: анализ ин­формации, содержащейся в задаче, и той дополнительной инфор­мации, которую вводит преподаватель во время разъяснения отдельных положений и понятий; построение гипотезы – выбор варианта решения, оценка гипотезы в ходе обсуждения с преподавателем.