Размещено на http://www.allbest.ru

42

Размещено на http://www.allbest.ru

Федеральное агентство по образованию и науке РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Белгородский государственный университет

Кафедра педагогики

Курсовая работа

Профильное обучение: проблемы, перспективы, управление организацией внедрения профильной подготовки и профильного обучения

Белгород 2008

Содержание

Введение

Глава 1. Основные положения концепции профильного обучения

1.1 Цели профильного обучения

1.2 Зарубежный опыт профильного обучения

1.3 Отечественный опыт профильного обучения

1.4 Возможные формы организации профильного обучения

1.5 Предпрофильная подготовка (на второй ступени общего образования)

1.6 Профильная общеобразовательная подготовка в системе начального и среднего профессионального образования

1.7 Этапы введения профильного обучения

Глава 2. Реализация концепции профильного обучения на примере изучения темы «Файловые системы»

2.1 Психолого-педагогические аспекты изучения информационных

технологий

2.2 Особенности изучения элективного курса «Файловые системы» в 10 классе

2.2.1 Содержание обучения

2.2.2 Средства обучения

2.3 Разработка уроков

Заключение

Список используемой литературы

Приложение

профильное обучение профессиональное образование

Введение

По мнению авторов данной курсовой работы, учет индивидуальных интересов школьника, его познавательных интересов должен быть одним из главных принципов при построении содержания образования в средней школе. Но современная система образования не способна в полной мере реализовать этот принцип. В этом отношении переход к профильному обучению представляется нам исследования наиболее перспективным.

На первом этапе исследования мы рассмотрим основные положения концепции профильного обучения в средней школе, а на втором этапе реализуем эту концепцию на примере изучения файловой системы в профильном курсе информатики.

Важно отметить, что информатика является одним из тех предметов, в которых дифференциация обучения реализуется наиболее естественным образом. Однако истинная дифференциация курса информатики связана не с методическими различиями в изложении одного и того же материала, как в базовом курсе, а с реальными различиями в содержании дифференцированных курсов. Подобное возможно лишь на старшей ступени школы, после изучения базового курса информатики.

Тема файловые системы не дается в полном объеме в базовом курсе. Но для поступления в высшие учебные заведения знания предмета данной темы является необходимым.

Профильный курс информатики рассматривали такие специалисты преподавания информатики, как А.И. Бочкин [2], М.П. Лапчик [7], Е.К. Хеннер [7], И.Э. Унт [13]

Объектом исследования будет являться процесс и содержание профильного обучения в средней школе, в частности изучения информатики в профильном курсе.

Предметом исследования будет являться теоретические и практические основы концепции профильного обучения, а также изучение файловых систем. Цель исследования: разработка содержания изучения файловых систем в профильном курсе информатики.

Задачи исследования:

· Рассмотреть основные положения концепции профильного обучения

· Рассмотреть аспекты профильного обучения

· Рассмотреть различные подходы к развитию мышления школьника

· Рассмотреть содержание обучения файловым системам в вузовском и школьном курсах информатики

· Разработать содержание изучения темы «Файловые системы»

Методы исследования:

· Анализ методической литературы

· Наглядно-иллюстративный метод

Глава 1. Основные положения концепции профильного обучения

1.1 Цели профильного обучения

В соответствии с распоряжением Правительства Российской Федерации от 29 декабря 2001 г. №1756-р об одобрении Концепции модернизации российского образования на период до 2010 г. на старшей ступени общеобразовательного школы предусматривается профильное обучение, ставится задача создания “системы специализированной подготовки (профильного обучения) в старших классах общеобразовательной школы, ориентированной на индивидуализацию обучения и социализацию обучающихся, в том числе с учетом реальных потребностей рынка труда <…> отработки гибкой системы профилей и кооперации старшей ступени школы с учреждениями начального, среднего и высшего профессионального образования”.

Прежде всего, следует разграничить понятия «профильное обучение» и «профильная школа».

Профильное обучение - средство дифференциации и индивидуализации обучения, позволяющее за счет изменений в структуре, содержании и организации образовательного процесса более полно учитываются интересы, склонности и способности учащихся, создавать условия для обучения старшеклассников в соответствии с их профессиональными интересами и намерениями в отношении продолжения образования. Профильная школа есть институциональная форма реализации этой цели. Это основная форма, однако перспективными в отдельных случаях могут стать иные формы организации профильного обучения, в том числе, выводящие реализацию соответствующих образовательных стандартов и программ за стены отдельного общеобразовательного учреждения.

Профильное обучение направлено на реализацию личностно-ориентированного учебного процесса. При этом существенно расширяются возможности выстраивания учеником индивидуальной образовательной траектории.

Переход к профильному обучению преследует следующие основные цели:

- обеспечить углубленное изучение отдельных предметов программы полного общего образования;

- создать условия для существенной дифференциации содержания обучения старшеклассников с широкими и гибкими возможностями построения школьниками индивидуальных образовательных программ;

- способствовать установлению равного доступа к полноценному образованию разным категориям обучающихся в соответствии с их способностями, индивидуальными склонностями и потребностями;

- расширить возможности социализации учащихся, обеспечить преемственность между общим и профессиональным образованием, более эффективно подготовить выпускников школы к освоению программ высшего профессионального образования.

1.2 Зарубежный опыт профильного обучения

Реформы образования происходят сейчас в большинстве развитых стран мира. При этом особое место в них отводится проблеме профильной дифференциации обучения.

В большинстве стран Европы (Франции, Голландии, Шотландии, Англии, Швеции, Финляндии, Норвегии, Дании и др.) все учащиеся до 6-го года обучения в основной общеобразовательной школе формально получают одинаковую подготовку. К 7-ому году обучения ученик должен определиться в выборе своего дальнейшего пути. Каждому ученику предлагаются два варианта продолжения образования в основной школе: “академический”, который в дальнейшем открывает путь к высшему образованию и “профессиональный”, в котором обучаются по упрощенному учебному плану, содержащему преимущественно прикладные и профильные дисциплины. При этом многие ученые-педагоги европейских стран считают нецелесообразной раннюю профилизацию (в основной школе).

В США профильное обучение существует на последних двух или трех годах обучения в школе. Учащиеся могут выбрать три варианта профиля: академический, общий и профессиональный, в котором дается предпрофессиональная подготовка. Вариативность образовательных услуг в них осуществляется за счет расширения спектра различных учебных курсов по выбору. При этом прежде всего учитываются запросы и пожелания родителей, планирующих профиль для своих детей.

Анализ зарубежного опыта позволяет выделить следующие общие для всех изученных стран черты организации обучения на старшей ступени общего образования:

1. Общее образование на старшей ступени во всех развитых странах являются профильными.

2. Как правило, профильное обучение охватывает три, реже два последних года обучения в школе.

3. Доля учащихся, продолжающих обучение в профильной школе, неуклонно возрастает во всех странах и составляет в настоящее время не менее 70%.

4. Количество направлений дифференциации, которые можно считать аналогами профилей, невелико. Например, два в англоязычных странах (академический и неакадемический), три во Франции (естественнонаучный, филологический, социально-экономический) и три в Германии (“язык-литература-искусство”, “социальные науки”, “математика-точные науки-технология”).

5. Организация профильной подготовки различается по способу формирования индивидуального учебного плана обучающегося: от достаточно жестко фиксированного перечня обязательных учебных курсов (Франция, Германия) до возможности набора из множества курсов, предлагаемых за весь период обучения (Англия, Шотландия, США и др.). Как правило, школьники должны выбрать не менее 15 и не более 25 учебных курсов, продолжительностью до одного семестра. Аналогами таких курсов в России можно было бы считать учебные модули, из которых возможно строить множество самостоятельных курсов.

6. Количество обязательных учебных предметов (курсов) на старшей ступени по сравнению с основной существенно меньше. Среди них присутствуют в обязательном порядке естественные науки, иностранные языки, математика, родная словесность, физическая культура.

7. Как правило, старшая профильная школа выделяется как самостоятельный вид образовательного учреждения: лицей - во Франции, гимназия - в Германии, “высшая” школа - в США.

8. Дипломы (свидетельства) об окончании старшей (профильной школы) обычно дают право прямого зачисления в высшие учебные заведения за некоторыми исключениями, например, во Франции прием в медицинские и военные вузы проходит на основе вступительных экзаменов.

9. Весь послевоенный период количество профилей и учебных курсов на старшей ступени школы за рубежом постоянно сокращалось, одновременно росло число обязательных предметов и курсов. При этом все более отчетливо проявлялось влияние и возрастающая ответственность центральной власти за организацию и результаты образования. Это отражается на всех этапах проведения экзаменов, в разработке национальных образовательных стандартов, уменьшении разнообразия учебников и др.

1.3 Отечественный опыт профильного обучения

Российская школа накопила немалый опыт по дифференцированному обучению учащихся. Первая попытка осуществления дифференциации обучения в школе относится к 1864 г. Соответствующий Указ предусматривал организацию семиклассных гимназий двух типов: классическая (цель -- подготовка в университет) и реальная (цель -- подготовка к практической деятельности и к поступлению в специализированные учебные заведения).

Новый импульс идея профильного обучения получила в процессе подготовки в 1915-16 годах реформы образования, осуществлявшейся под руководством Министра просвещения П. Н. Игнатьева. По предложенной структуре 4-7 классы гимназии разделялись на три ветви: новогуманитарную, гуманитарно-классическую, реальную.

В 1918 г. состоялся первый Всероссийский съезд работников просвещения и было разработано Положение о единой трудовой школе, предусматривающее профилизацию содержания обучения на старшей ступени школы. В старших классах средней школы выделялись три направления: гуманитарное, естественно-математическое и техническое.

В 1934 г. ЦК ВКП(б) и Совет Народных комиссаров СССР принимают постановление “О структуре начальной и средней школы в СССР”, предусматривающее единый учебный план и единые учебные программы. Однако введение на всей территории СССР единой школы со временем высветило серьезную проблему: отсутствие преемственности между единой средней школой и глубоко специализированными высшими учебными заведениями, что заставило ученых-педагогов в который раз обратиться к проблеме профильной дифференциации на старших ступенях обучения.

Академия педагогических наук в 1957 г. выступила инициатором проведения эксперимента, в котором предполагалось провести дифференциацию по трем направлениям: физико-математическому и техническому; биолого-агрономическому; социально-экономическому и гуманитарному. С целью дальнейшего улучшения работы средней общеобразовательной школы в 1966 г. были введены две формы дифференциации содержания образования по интересам школьников: факультативные занятия в 8-10 классах и школы (классы) с углубленным изучением предметов, которые, постоянно развиваясь, сохранились вплоть до настоящего времени.

В конце 80-х - начале 90-х годов в стране появились новые виды общеобразовательных учреждений (лицеи, гимназии), ориентированные на углубленное обучение школьников по избираемым ими образовательным областям с целью дальнейшего обучения в вузе. Также многие годы успешно существовали и развивались специализированные (в известной мере, профильные) художественные, спортивные, музыкальные и др. школы. Этому процессу способствовал Закон Российской Федерации 1992 года “Об образовании”, закрепивший вариативность и многообразие типов и видов образовательных учреждений и образовательных программ.

Таким образом, направление развития профильного обучения в российской школе в основном соответствует мировым тенденциям развития образования.

Вместе с тем сеть общеобразовательных учреждений с углубленным изучением предметов (гимназии, лицеи и др.) пока развита недостаточно. Для большинства школьников они малодоступны. Это ведет к таким негативным явлениям, как массовое репетиторство, платные подготовительные курсы при вузах и т.п. Профилизация обучения в старших классах школы должна внести позитивный вклад в разрешение подобных проблем.

1.4 Возможные формы организации профильного обучения

Предлагаемая концепция профильного обучения исходит из многообразия форм его реализации.

Возможна такая организация образовательных учреждений различных уровней, при которой реализуется не только содержание выбранного профиля, но и предоставляется учащимся возможность осваивать интересное и важное для каждого из них содержание из других профильных предметов. Такая возможность может быть реализована как посредством разнообразных форм организации образовательного процесса (дистанционные курсы, факультативы, экстернат), так и за счет кооперации (объединения образовательных ресурсов) различных образовательных учреждений (общеобразовательные учреждения, учреждения дополнительного, начального и среднего профессионального образования и др.). Это позволит старшекласснику одного общеобразовательного учреждения при необходимости воспользоваться образовательными услугами других учреждений общего, начального и среднего профессионального образования, обеспечивающей наиболее полную реализацию интересов и образовательных потребностей учащихся.

Таким образом, можно выделить несколько вариантов (моделей) организации профильного обучения.

1) Модель внутришкольной профилизации

Общеобразовательное учреждение может быть однопрофильном (реализовывать только один избранные профиль) и многопрофильном (организовать несколько профилей обучения).

Общеобразовательное учреждение может быть в целом не ориентировано на конкретные профили, но за счет значительного увеличения числа элективных курсов предоставлять школьникам (в том числе, в форме многообразных учебных межклассных групп) в полной мере осуществлять свои индивидуальные профильные образовательные программы, включая в них те или иные профильные и элективные курсы.

2) Модель сетевой организации

В подобной модели профильное обучение учащихся конкретной школы осуществляется за счет целенаправленного и организованного привлечения образовательных ресурсов иных образовательных учреждений. Оно может строиться в двух основных вариантах.

Первый вариант связан с объединением нескольких общеобразовательных учреждений вокруг наиболее сильного общеобразовательного учреждения, обладающей достаточным материальным и кадровым потенциалом, которое выполняет роль «ресурсного центра». В этом случае каждое общеобразовательное учреждение данной группы обеспечивает преподавание в полном объеме базовых общеобразовательных предметов и ту часть профильного обучения (профильные предметы и элективные курсы), которую оно способно реализовать в рамках своих возможностей. Остальную профильную подготовку берет на себя «ресурсный центр».

Второй вариант основан на кооперации общеобразовательного учреждения с учреждениями дополнительного, высшего, среднего и начального профессионального образования и привлечении дополнительных образовательных ресурсов. В этом случае учащимся предоставляется право выбора получения профильного обучения не только там, где он учится, но и в кооперированных с общеобразовательным учреждением образовательных структурах (дистанционные курсы, заочные школы, учреждения профессионального образования и др.).

Предложенный подход не исключает возможности существования и дальнейшего развития универсальных (непрофильных) школ и классов, не ориентированных на профильное обучение и различного рода специализированных общеобразовательных учреждений (хореографические, музыкальные, художественные, спортивные школы, школы-интернаты при крупных вузах и др.).

Решение об организации профильного обучения в конкретном образовательном учреждении принимает его учредитель по представлению администрации образовательного учреждения и органов его общественного самоуправления.

1.5 Предпрофильная подготовка (на второй ступени общего образования)

Курсы по выбору

Реализация идеи профильности старшей ступени, ставит выпускника основной ступени перед необходимостью совершения ответственного выбора - предварительного самоопределения в отношении профилирующего направления собственной деятельности.

Необходимым условиями создания образовательного пространства, способствующего самоопределению учащегося основной ступени, является введение предпрофильной подготовки через организацию курсов по выбору.

В этих целях необходимо:

- увеличить часы вариативного (школьного) компонента Базисного учебного плана в выпускном классе основной ступени общего образования;

- при организации обязательных занятий по выбору ввести деления класса на необходимое число групп;

- образовательным учреждениям использовать часы вариативного компонента, прежде всего на организацию предпрофильной подготовки.

Особенности организации курсов по выбору

Основная функция курсов по выбору - профориентационная. В этой связи число таких курсов должно быть по возможности значительным. Они должны носить краткосрочный и чередующийся характер, являться своего рода учебными модулями. Курсы по выбору необходимо вводить постепенно. Единовременное введение целого спектра разнообразных курсов по выбору может поставить ученика (семью) перед трудноразрешимой задачей. Необходима целенаправленная, опережающая работа по освоению учеником самого механизма принятия решения, освоения “поля возможностей и ответственности”.

Итоговая аттестация выпускников основной школы и организация поступления в старшую профильную школу

В существующей практике число желающих продолжить образование в старших классах определенного общеобразовательного учреждения (лицея, гимназии) больше, чем реальные возможности приема в эти классы. Возникает ситуация конкурсного приема, которая может стать особенно актуальной в условиях перехода на профильное обучение. Поэтому необходимо решить вопрос об открытой, гласной процедуре проведения подобного конкурсного набора.

Следует отметить, что конкурсный набор в старшие классы отдельных общеобразовательных учреждений не входит в противоречие с законодательно закрепленным правом получения каждым ребенком общего (полного) среднего образования (ст. 16, п.1, абз. 2 Закона Российской Федерации «Об образовании»). Закон гарантирует гражданам право получения образования этого уровня, что, однако, не есть синоним права получения его в конкретном общеобразовательном учреждении. В связи с этим представляется целесообразным, наряду с итоговой аттестацией выпускников основной школы предусмотреть определенную форму, позволяющую объективно оценить уровень готовности учащихся к продолжению образования по тому или иному профилю, а также создать основу для внедрения в массовую практику механизмов рационального и прозрачного конкурсного набора в старшую профильную школу.

Важную роль должно сыграть введение накопительной оценки (портфолио - «портфель достижений»), которая учитывает различные достижения учащихся по исполнению тех или иных проектов, написанию рефератов, творческих работ, реальные результаты на курсах по выбору и т.п.

Муниципальные органы управления образованием должны обеспечить возможность получения общего среднего (полного) образования каждому школьнику, изъявившему желание в его получении.

1.6 Профильная общеобразовательная подготовка в системе начального и среднего профессионального образования

Необходимость одновременного усвоения учащимися учреждений начального и среднего профессионального образования учебного материала, определяемого двумя стандартами (общего среднего и профессионального образования) приводит к перегрузкам и снижению качества как общего образования, так и профессиональной подготовки выпускников. Сохраняется жесткая видовая структура образовательных программ, учащиеся и студенты ограничены в выборе образовательной траектории.

Важной предпосылкой модернизации общеобразовательного цикла в программах начального и среднего профессионального образования является относительная завершенность программы основной школы по большинству основных образовательных областей (например, курс естествознания должен быть достаточно завершенным для будущих филологов, а курс истории - для будущих математиков).

Предлагается следующая модель общеобразовательной составляющей образовательной программы начального и среднего профессионального образования для выпускников 9 класса общеобразовательной школы:

Обязательные общеобразовательные модули:

??Основной (профессионально ориентированный) общеобразовательный модуль объемом примерно 500-700 часов, в рамках которого учащиеся, во-первых, получают и закрепляют знания по тем предметам и разделам общего образования, которые непосредственно обеспечивают успешное усвоение специальных предметов и, во-вторых, проходят интегрированный гуманитарный курс, обеспечивающий общекультурное развитие;

??Модули общих навыков (объемом до 300 часов). Термин “общие навыки” вводится как рабочий, для обозначения совокупности навыков, необходимых для успешной адаптации выпускников учреждений начального и среднего профессионального образования на рынке труда.

После изучения обязательных общеобразовательных модулей обучаемые делятся на два потока с учетом их собственных интересов и результатов обучения. Образовательные программы для этих потоков структурно отличаются соотношением общего и профессионального образования

Первый поток, основной по численности, продолжает углубленное освоение профессии или специальности (повышение уровня квалификации и освоение дополнительных специализаций), что позволит повысить конкурентоспособность выпускников на рынке труда. В будущем, по мере формирования устойчивых жизненных приоритетов, часть этих выпускников может пройти дополнительный общеобразовательный курс и сдать единый государственный экзамен, что позволит им поступить в учебное заведение высшего профессионального образование.

Второй поток, включающий учащихся, успешно освоивших обязательные общеобразовательные модули и стремящихся к получению высшего образования, завершает освоение профессии или специальности в рамках стандарта по сокращенной программе, осваивает специализацию на начальном уровне квалификации. При этом они изучают дополнительный общеобразовательный модуль, ориентированный на требования единого государственного экзамена (этот модуль учащиеся могут осваивать как в своем образовательном учреждении, так и в близлежащей школе, по дневной или вечерней форме обучения). Таким образом, общий срок обучения не увеличивается, но при этом более эффективно используются образовательные ресурсы за счет четкой расстановки акцентов в образовательных программах начального и среднего профессионального образования.

1.7 Этапы введения профильного обучения

При планировании введения профильного обучения следует принять во внимание объективную необходимость подготовительной работы по обновлению содержания образования и его обеспечения (стандарты, учебные планы, примерные программы, учебники и методические пособия, переподготовка кадров и проч.). Следует также учитывать необходимость соотнесения планируемых действий с рядом осуществляемых общесистемных нововведений в образовании. В частности, введение единого государственного экзамена. С учетом реально складывающейся ситуации предлагаются следующие этапы перехода на профильное обучение в среднесрочной перспективе.

Предварительным этапом введения профильного обучения является начало перехода на предпрофильное обучение в последнем классе основной ступени.

При содействии муниципальных и региональных органов управления образованием необходимо организовать повышение квалификации учителей и администрации общеобразовательных учреждений, принять меры по обеспечению школ учебными пособиями и при необходимости учебниками, отвечающими задачам профильного обучения.

Перед введением профильного обучения в общеобразовательных учреждениях должен быть проведен значительный объем работ по обеспечению предстоящего выбора учащимися профилей обучения (анкетирование, беседы с родителями и др.).

Параллельно должна быть осуществлена разработка процедуры приема выпускников предпрофильных классов в профильные школы (классы, группы). Органам управления образованием различных уровней целесообразно разработать предложения по сетевому взаимодействию образовательных учреждений, обеспечивающему наиболее сбалансированный спектр возможностей получения старшеклассниками полного среднего образования на профильном уровне, а также в непрофильных (общеобразовательных) школах, классах и группах.

На основе примерных нормативов и расчетов субъекты Российской Федерации должны представить предложения в проекты территориальных бюджетов, с целью дополнительного бюджетного финансирования работы старших классов общеобразовательных учреждений, планирующих переход на профильное обучение.

На следующем этапе должна быть продолжена работа по созданию нового поколения учебной литературы, уточнению базисных учебных планов, разработке и принятию примерных учебных планов профилей и ежегодному расширению числа школ и обучающихся, переходящих на профильное обучения на основе соответствующих региональных программ.

Глава 2. Реализация концепции профильного обучения на примере изучения темы «Файловые системы»

2.1 Психолого-педагогические аспекты изучения информационных технологий

Проанализировав работы специалистов, которые занимались изучением мышления С.Л. Рубинштейна [12], П.Я. Гальперина [8], Н.Ф. Талызиной [8],

М.Б. Воловича [4], Н.Н. Поспелова [11], В.В. Давыдова [5], Ж. Пиаже [10], рассмотрим теорию поэтапного формирования мыслительных действий.

Она была разработана в 50-е годы нашего столетия. Ее создателем является советский психолог и педагог П.Я. Гальперин.

По П.Я. Гальперину, любое новое умственное действие, например воображение, понимание, мышление, наступает после соответствующей внешней деятельности. Этот процесс проходит несколько этапов, обусловливающих переход от внешней деятельности к психологической. Эффективным, т.е. действительно ускоряющим развитие учащегося, является только такое обучение, при котором учитываются эти этапы. Такое обучение основывается не на выявлении и развитии врожденных способностей личности, а на овладении ею такими видами и способами познавательной деятельности, которые являются приобретением общества и которые позволяют личности стать членом этого общества.

П.Я. Гальперин широко понимает обучение. Он пишет, что обучением условно можно назвать любую деятельность, поскольку тот, кто ее выполняет, получает новую информацию и умения, и одновременно получаемая им информация получает новое качество.

В деятельности, выполняемой учащимися, П.Я. Гальперин выделяет три стороны: ориентировочную, исполнительную и контрольную. Ориентировочная сторона основана на использовании учащимися объективных условий, необходимых для выполнения определенной деятельности. Исполнительная сторона сводится к последовательности этапов преобразования объекта деятельности, а контрольная -- требует от учащегося наблюдения за ходом деятельности и сопоставления ее результатов с соответствующими образцами, а при обнаружении расхождений -- соответствующей корректировки ориентировочной и исполнительной составляющих этой деятельности. Вся деятельность не является самоцелью, а вызвана неким мотивом этой деятельности, в состав которой он входит. Когда цель задания совпадает с мотивом, действие становится деятельностью. Иначе говоря, деятельность -- это процесс решения задач, вызванный желанием достичь цели, что может быть обеспечено с помощью этого процесса. Роль мотивации П.Я. Гальперин оценивает так высоко, что наряду с пятью основными этапами в процессе овладения новыми действиями в последних своих работах он рекомендует учитывать еще один этап -- формирование соответствующей мотивации у учащихся.

Концепцию поэтапного формирования умственных действий наряду с ее создателем развивают его ученики, среди которых важную роль играет

Н.Ф. Талызина, автор многочисленных исследований и работ по этой теме. Познакомимся с характеристикой вышеуказанных этапов в ее понимании.

Этап создания схемы ориентационной основы деятельности.На этом этапе учащиеся получают данные о цели деятельности и еепредмете, что обеспечивает им предварительное ознакомление с деятельностью и условиями ее выполнения. Таким образом, учащиеся узнают, что является предметом учения и в какой последовательности они должны выполнять ориентационные, исполнительные и контрольные действия. Это еще не сама деятельность, а лишь система указаний на то, как учащийся должен осуществлять эту деятельность.

Этап формирования материальной деятельности. Здесь уже сами учащиеся выполняют действия (например, замеряют размеры школьного класса), но только во внешней форме -- материальной или материализованной. Материальная форма имеет место тогда, когда учащиеся сталкиваются с самими предметами, например с объектами природы, а материализованная -- когда они выполняют действия на геометрических или физических моделях. Эти действия охватывают как ориентационную, так и исполнительную и контрольную деятельность, причем внимательное отношение ко всем трем сторонам деятельности имеет на данном этапе особое значение. Одновременно происходит название всех этих действий.

Этап внешней речи. Здесь действие подвергается дальнейшемуобобщению благодаря его полной вербализации в устной или письменной речи. Таким образом, действие усваивается в форме, оторванной от конкретики, т.е. обобщенной.

Этап внутренней речи. Так же как и на предыдущем этапе, действие проявляется в обобщенном виде, однако его вербальное освоение происходит без участия внешней речи. После получения мысленной формы действие начинает быстро редуцироваться, приобретая форму, идентичную образцу, и подвергаясь автоматизации.

5. Этап интериоризации действия. Действие становится здесь внутренним процессом, максимально автоматизированным, становится актом мысли, ход которого закрыт, а известен только конечный «продукт» этого процесса. Таким образом, поэтапно учащиеся приходят к овладению мысленными действиями, совсем не похожими на действия внешние, но являющимися их производными.

В теории П.Я. Гальперина использованы достижения кибернетики. Ее главный принцип состоит в управлении процессом обучения, которое он понимает шире, чем другие, считая его главной формой деятельности учащейся молодежи. Управление здесь доведено до своего совершенства, что и позволяет преобразовывать внутренние действия во внешние и тем самым ускорять развитие учащихся. Такие их способности, как мышление, память или внимание, остаются в тени ориентационных, исполнительных и конкретных действий, а вся эмоциональная жизнь учащегося сводится к заботе о формировании мотивации к обучению. При всем этом данная система является весьма молодой, к тому же находящейся в стадии продолжающегося развития, на основе немноголетнего опыта ее трудно оценить, что было возможно в случае рассмотрения других, уже долгое время применяющихся на практике систем. Апробируем эту теорию в ходе разработанных уроков. [10].

Переходя от теории к практике, применим теорию П.Я. Гальперина и

Н.Ф. Талызиной конкретно к разработанным урокам информатики. На предварительном этапе надо сформировать мотивацию у учеников. Это будет происходить на первом или втором уроке. Надо будет объяснить им, как знания, которые им предлагаются, необходимы им в дальнейшем. Скорее всего, нужно будет ориентировать на удачное поступление в ВУЗ.

На первом этапе надо будет провести инструктаж и рассказать о устройстве программы эмулятор MS-DOS. Это хорошо реализовано на лабораторной работе. Второй этап реализуется при помощи наглядности. Это различные плакаты, на которых изображены: иерархия файловых систем, схема устройства жесткого диска, физическая организация файла. А также надо будет продемонстрировать работу программы эмулятор MS-DOS.

Следующий этап - внешняя речь. Для лучшего запоминания материала, ученики должны проговаривать его. Это реализуется как на уроках-беседах, так и на семинарском занятии.

На четвертом этапе - нужно чтобы изученный материал они также и проговорили про себя. Это проконтролировать сложнее. Поэтому придется мотивировать учеников.

И на последнем этапе им предстоит применить знания в контрольных работах, лабораторной работе и подготовке к семинарскому занятию. Для наибольшей эффективности им предложено творческое задание на лабораторной работе.

2.2 Особенности изучения элективного курса «Файловые системы» в 10 классе

Одной из основных задач операционной системы (ОС) является предоставление удобств пользователю при работе с данными, хранящимися на дисках. Для этого ОС подменяет физическую структуру хранящихся данных некоторой удобной для пользователя логической моделью.

Файловая система (ФС) -- это часть операционной системы, включающая:

· совокупность всех файлов на диске;

· наборы структур данных, используемых для управления файлами, такие, например, как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске;

· комплекс системных программных средств, реализующих различные операции над файлами, такие как создание, уничтожение, чтение, запись, именование и поиск файлов.

Файловая система позволяет программам обходиться набором достаточно простых операций для выполнения действий над некоторым абстрактным объектом, представляющим файл. При этом программистам не нужно иметь дело с деталями действительного расположения данных на диске, буферизацией данных и другими низкоуровневыми проблемами передачи данных с долговременного запоминающего устройства. Все эти функции файловая система берет на себя. Файловая система распределяет дисковую память, поддерживает именование файлов, отображает имена файлов в соответствующие адреса во внешней памяти, обеспечивает доступ к данным, поддерживает разделение, защиту и восстановление файлов.

Таким образом, файловая система играет роль промежуточного слоя, экранирующего все сложности физической организации долговременного хранилища данных, и создающего для программ более простую логическую модель этого хранилища, а также предоставляя им набор удобных в использовании команд для манипулирования файлами.

Существует несколько файловых систем: FAT, NTFS, ufs, s5 и др. Мы будем рассматривать только FAT и NTFS, так как они являются наиболее используемыми.

Операционными системами Windows используется, разработанная еще для MS-DOS файловая система FAT, в которой для каждого раздела и тома MS-DOS имеется загрузочный сектор, а каждый раздел MS-DOS содержит две копии таблицы размещения файлов (file allocation table - FAT).

FAT представляет собой матрицу, которая устанавливает соотношение между файлами и папками раздела и их физическим местоположением на жестком диске.

Перед каждым разделом жесткого диска последовательно расположены две копии FAT. Подобно загрузочным секторам, FAT располагается за пределами области диска, видимой для файловой системы.

При записи на диск файлы не обязательно занимают пространство, эквивалентное их размеру. Обычно файлы разбиваются на кластеры определенного размера, которые могут быть разбросаны по всему разделу.

В результате таблица FAT представляет собой не список файлов и их местоположения, а список кластеров раздела и их содержимого, а в конце каждого описания содержится ссылка на следующий занимаемый файлом кластер.

Элементы таблицы FAT представляют собой 12-, 16- и 32-битовые шестнадцатеричные числа, размер которых определяется программой FDISK, а значение непосредственно создается программой FORMAT.

Все гибкие диски, а также жесткие диски размером до 16 Мбайт используют в FAT 12-битовые элементы. Жесткие и съемные диски, имеющие размер от 16 Мбайт и более, обычно используют 16-битовые элементы.

Файловая система FAT использовалась во всех версиях MS-DOS и в первых двух выпусках OS/2 (версии 1.0 и 1.1). Каждый логический том имел собственный FAT, который выполнял две функции: содержал информацию распределения для каждого файла в томе в форме списка связей модулей распределения (кластеров) и указывал, какие модули распределения свободны.

Когда таблица FAT была изобретена, это было превосходное решение для управления дисковым пространством, главным образом, потому что гибкие диски, на которых она использовалась, редко были размером более, чем несколько Mb.

Когда Windows NT впервые вышла в свет, в ней была предусмотрена поддержка трех файловых систем. Это таблица размещения файлов (FAT), обеспечивавшая совместимость с MS-DOS, файловая система повышенной производительности (HPFS), обеспечивавшая совместимость с LAN Manager, и новая файловая система, носившая название Файловой системы новых технологий (NTFS).

NTFS обладала рядом преимуществ в сравнении с использовавшимися на тот момент для большинства файловых серверов файловыми системами.

Для обеспечения целостности данных в NTFS имеется журнал транзакций. Подобный подход не исключает вероятности утраты информации, однако, значительно увеличивает вероятность того, что доступ к файловой системе будет возможен даже в том случае, если будет нарушена целостность системы сервера. Это становится возможным при использовании журнала транзакций для отслеживания незавершенных попыток записи на диск при последующей загрузке Windows NT. Журнал транзакций также используется для проверки диска на наличие ошибок вместо проверки каждого файла, в случае использования таблицы размещения файлов.

Одним из основных преимуществ NTFS является безопасность. NTFS предоставляет возможность вносить записи контроля доступа (Access Control Entries, ACE) в список контроля доступа (Access Control List, ACL). ACE содержит идентификационное имя группы или пользователя и маркер доступа, который может быть использован для ограничения доступа к определенному каталогу или файлу. Этот доступ может предполагать возможность чтения, записи, удаления, выполнения и даже владения файлами.

С другой стороны, ACL представляет собой контейнер, содержащий одну или более записей ACE. Это позволяет ограничить доступ отдельных пользователей или групп пользователей к определенным каталогам или файлам в сети.

Кроме того NTFS поддерживает работу с длинными именами, имеющими длину до 255 символов и содержащими заглавные и строчные буквы в любой последовательности. Одной из главных характеристик NTFS является автоматическое создание эквивалентных имен, совместимых с MS-DOS.

Также NTFS имеет функцию сжатия, впервые появившуюся в NT версии 3.51. Она обеспечивает возможность сжатия любого файла, каталога или диска NTFS. В отличии от программ сжатия MS-DOS, создающих виртуальный диск, имеющий вид скрытого файла и подвергающий сжатию все данные на этом диске, Windows NT использует дополнительный уровень файловой подсистемы для сжатия и разуплотнения требуемых файлов без создания виртуального диска. Это оказывается полезным при сжатии либо определенной части диска (например, пользовательского каталога), либо файлов, имеющих определенный тип (например, графических файлов). Единственным недостатком сжатия NTFS является невысокий, в сравнении со схемами сжатия MS-DOS, уровень компрессии. Зато NTFS отличается более высокой надежностью и производительностью [9]

2.2.1 Содержание обучения

Планирование по файловым системам (12 ч.)

Тема	Количество часов
Логическая организация файловой системы (6 ч)
Урок 1. Цели и задачи файловой системы. Иерархическая структура файловой системы	1
Урок 2. Типы файлов. Имена файлов. Атрибуты файлов	1
Урок 3 Команды MS-DOS	1
Урок 4. Лабораторная работа по теме иерархическая структура файловой системы.	1
Урок 5. Логическая организация файла	1
Урок 6. Контрольная работа.	1
Физическая организация файловой системы (6 ч)
Урок 1. Диски, разделы, секторы, кластеры	1
Урок 2. Физическая организация FAT	1
Урок 3 Физическая организация NTFS	1
Урок 4 Сравнение FAT и NTFS (семинар)	1
Урок 5 Физическая организация и адресация файла	1
Урок 6 Контрольная работа	1

Учащиеся должны знать:

· понятие файл

· понятие каталог

· понятие файловая система

· типы файлов

· представление об иерархической структуре файловой системы

· представление об имени файла

· представление об атрибутах файла

· команды MS-DOS

· представление о логической организации файла

· представление о физической организации диска

· представление о физической организации FAT

· представление о физической организации NTFS

· представление о физической организации и адресации файла

Учащиеся должны уметь

· создавать дерево каталогов

· создавать текстовые файлы

· работать с командами MS-DOS

2.2.2 Средства обучения

Средством обучения помимо наглядности (см. приложение 1) будет являться специально разработанная программа эмулятор работы MS-DOS. Рассмотрим команды, которые удалось реализовать.

Ввод команд.

Для ввода команды следует набрать эту команду на клавиатуре и нажать .

Работа с файлами в MS-DOS.

Команды MS-DOS состоят из имени команды и, возможно, параметров, разделённых пробелами. Имя команды и параметры могут набираться как прописными, так и строчными латинскими буквами. В дальнейшем, необязательные элементы команд будут отмечаться скобками [и].

Создание текстовых файлов.

Небольшие текстовые файлы можно набрать непосредственно с клавиатуры, хотя это и неудобно. Для этого следует ввести команду

Copy con имя файла

После ввода этой команды нужно будет поочерёдно вводить строки файла. В конце каждой строки надо нажимать клавишу , а после ввода последней - набрать ^Z затем . Команда copy выведет сообщение

1 file(s) copied

(Один файл скопирован)

и на диске появится файл с указанным именем.

Удаление файлов.

Для удаления файлов имеется команда del. Формат команды:

Del имя файла

В имени файла можно употреблять символы * и ?.

Переименование файлов.

Для переименования файлов имеется команда ren (Rename).

Формат команды:

Ren имя файла1 имя файла2

Пример:

Ren qw.doc er.txt

Параметры. Параметр имя файла1 задаёт имя (или шаблон имён с символами * и ?) переименовываемых файлов, параметр имя файла2 - новое имя (имена) файлов.

Выполнение команды. Переименовываются все файлы из заданного каталога, подходящие под шаблон, заданный в первом имени файла в команде. Если символы * и ? имеются во втором имени файла в команде, то символы имён файлов на соответствующих позициях не изменяются.

Копирование файлов.

Для копирования файлов имеется команда Copy.

Формат команды:

Сору имя файла путь/

Пример:

Copy qw.doc c:\qw\er

В именах файлов можно употреблять символы * и ?, а также указывать имя диска и каталога.

Выполнение команды. Если в параметре имя файла1 указано имя каталога, то файлы копируются их этого каталога, иначе - из текущего каталога. Каталог, в который копируются файлы, можно задать параметром имя каталога2 или указанием каталога в параметре имя файла2. Если этот каталог не задан, то файлы копируются в текущий каталог.

Если во втором параметре команды задано имя файла, то оно указывает новое имя копируемого файла. Символы * и ? в имени файла во втором параметре команды указывают, что соответствующие символы в именах копируемых файлов при копировании не меняются.

Команда смены текущего дисковода.

Формат команды. Для смены текущего дисковода надо набрать имя дисковода, который должен стать текущим, и затем двоеточие, например:

A: - переход на дисковод А:

В: - переход на дисковод В:

С: - переход на дисковод С:

После ввода команды надо нажать клавишу .

Изменение текущего каталога.

Для изменения текущего каталога имеется команда Cd (Change Directory).

Формат команды:

Cd [дисковод:] путь

Если задан дисковод, то текущий каталог изменяется на этом дисководе, иначе - на текущем дисководе. Команда cd без параметров сообщает текущие диск и каталог.

Примеры:

Cd\ - переход в корневой каталог текущего диска;

Cd.. - переход в вышестоящий каталог

Cd\exe\MS-DOS - переход в каталог \exe\MS-DOS.

Просмотр каталога.

Для вывода оглавления каталога имеется команда Dir.

Формат команды:

Dir [дисковод:] [путь\]

В имени файла можно употреблять символы * и ?. Если имя файла не задано, то выводится всё оглавление каталога, иначе выводятся только сведения о данном файле или группе файлов.

Если в команде не указаны дисковод или путь, то подразумеваются текущий дисковод и текущий каталог.

Выполнение команды. По умолчанию (если не задано иных режимов) команда Dir для каждого файла сообщает его имя, расширение имени, размер файла в байтах, дату и время создания или последнего обновления файла. Подкаталоги отмечаются <DIR

Создание каталога.

Для создания нового каталога имеется команда Md (Make Directory).

Формат команды:

Md [дисковод:] путь

Пример:

Md xxx - создание подкаталога xxx в текущем каталоге;

Уничтожение каталога.

Для удаления (пустого) каталога имеется команда Rd (Remove Directory).

Формат команды:

Rd [дисковод:] путь

Пример:

Rd xxx -удаление подкаталога ххх в текущем каталоге;

С помощью команды rd можно удалить только пустой каталог, т.е. каталог, не содержащий файлов и подкаталогов.

Вывод файла на экран.

Для вывода текстового файла на экран можно использовать команду Type.

Формат команды:

Type имя файла

Пример:

Type paper.doc - вывод на экран файла paper.doc из текущего каталога [14]

2.3 Разработка уроков

Тема: Логическая организация файловой системы

Урок 1. Цели и задачи файловой системы. Иерархическая структура файловой системы.

Цели:

1) Образовательные: сформировать понятие файл, сформировать понятие «каталог», сформировать понятие файловая система, сформировать представление об иерархической структуре файловой системы

2) Развивающие: развить память, развить внимание, развить речь.

3) Воспитательные: воспитать умение слушать, воспитать аккуратность при работе в тетради, воспитать дисциплинированность.

Ход урока

Как вы думаете, что такое файл? Это область памяти, в которую можно заносить данные.

Запишите определение

Файл -- это именованная область внешней памяти, в которую можно записывать и из которой можно считывать данные.

Каталог - это особый тип файлов, которые содержат системную справочную информацию о наборе файлов, сгруппированных пользователем по какому-либо неформальному признаку.

Где хранятся файлы?

На жестком диске, на дискетах, компакт дисках.

Как вы думаете, могут ли файлы хранится в оперативной памяти?

Наверное, могут

Да, есть одно исключение - это электронный диск, когда в оперативной памяти создается структура, имитирующая файловую систему.

1) Как вы думаете, для чего используют файлы?

Долговременное хранение информации

Надежность

За счет чего достигается долговременное хранение?

За счет использования запоминающих устройств

А надежное хранение?

За счет средств защиты доступа

Правильно, запишите:

Цели использования файла

· Долговременное и надежное хранение информации. Долговременность достигается за счет использования запоминающих устройств, не зависящих от питания, а высокая надежность определяется средствами защиты доступа к файлам и общей организацией программного кода ОС, при которой сбои аппаратуры чаще всего не разрушают информацию, хранящуюся в файлах.

· Совместное использование информации. Файлы обеспечивают естественный и легкий способ разделения информации между приложениями и пользователями за счет наличия понятного человеку символьного шпени и постоянства хранимой информации и расположения файла. Пользователь должен иметь удобные средства работы с файлами, включая каталоги-справочники, объединяющие файлы в группы, средства поиска файлов по признакам, набор команд для создания, модификации и удаления файлов. Файл может быть создан одним пользователем, а затем использоваться совсем другим пользователем, при этом создатель файла или администратор могут определить права доступа к нему других пользователей.

Эти цели реализуются в ОС файловой системой.

Запишите определение

Файловая система (ФС) -- это часть операционной системы, включающая:

· совокупность всех файлов на диске;

· наборы структур данных, используемых для управления файлами, такие, например, как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске;

· комплекс системных программных средств, реализующих различные операции над файлами, такие как создание, уничтожение, чтение, запись, именование и поиск файлов.

Файловая система позволяет программам обходиться набором достаточно простых операций для выполнения действий над некоторым абстрактным объектом, представляющим файл. При этом программистам не нужно иметь дело с деталями действительного расположения данных на диске, буферизацией данных и другими низкоуровневыми проблемами передачи данных с долговременного запоминающего устройства. Все эти функции файловая система берет на себя. Файловая система распределяет дисковую память, поддерживает именование файлов, отображает имена файлов в соответствующие адреса во внешней памяти, обеспечивает доступ к данным, поддерживает разделение, защиту и восстановление файлов.

Запишите вывод

Таким образом, файловая система играет роль промежуточного слоя, экранирующего все сложности физической организации долговременного хранилища данных, и создающего для программ более простую логическую модель этого хранилища, а также предоставляя им набор удобных в использовании команд для манипулирования файлами.

Задачи, решаемые ФС, зависят от способа организации вычислительного процесса в целом. Самый простой тип -- это ФС в однопользовательских и однопрограммных ОС, к числу которых относится, например, MS-MS-DOS. Основные функции в такой ФС нацелены на решение следующих задач:

...