Размещено на http://www.allbest.ru/

Изучение возможностей облачных сервисов в углубленном курсе информатики



СОДЕРЖАНИЕ:

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ

1.1 ВЛИЯНИЕ НОВОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ ФГОС НА ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВОПРОСОВ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СТАРШЕЙ ШКОЛЕ

1.2 НЕОБХОДИМОСТЬ СОВЕРШЕННОСТВОВАНИЯ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ С ИСПОЛЬТЗОВАНИЕМ ОБЛАЧНЫХ СЕРВИСОВВ СТАРШЕЙ ШКОЛЕ

2.1 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ И СИСТЕМА ЗАДАЧ

2.2 МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОСВОЕНИЮ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ СТАРШЕЙ ШКОЛЫ

2.3 РЕЗУЛЬТАТЫ АПРОБАЦИИ ПРЕДЛАГАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ

В СТАРШЕЙ ШКОЛЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



ВВЕДЕНИЕ

Информационные технологии с каждым годом оказывают все большее влияние, как на экономику, так и на повседневную жизнь людей. Этапы качественного развития большинства отраслей (медицины, энергетики, торговли, образования, страхования, финансового сектора, и др.) и государственного управления, в том числе в военной сфере, связаны с внедрением информационных технологий.[20]

Наступает эра электронного взаимодействия. По оценкам специалистов, уже в ближайшие десять лет более 90% от всего количества составлять будут электронные документы, связанные с обслуживанием экономических и общественных процессов. С каждым годом информационные технологии открывают все более широкие перспективы для повышения эффективности бизнеса и качества жизни граждан.

Государственная политика в отношении создания условий и обозначения приоритетов для развития российской отрасли ИТ во многом определит ее облик на 2014 - 2020 годы и перспективу до 2025 года.[20]

Значительно возрастет востребованность специалистов по внедрению решений, основанных на ИТ. Система образования обязана учитывать эти аспекты в полной мере.

В части развития общего образования необходимы дальнейшее совершенствование физико-математического образования и подготовки в сфере ИТ, поддержка общеобразовательных организаций, специализирующихся по этим направлениям, и увеличение их общего количества. Сильные лицеи, школы, интернаты и гимназии физико- математического профиля в крупных городах являются основой для формирования огромного количества профессионалов отрасли высокого уровня. Планируется их поддержка в первоочередном порядке, в том числе на региональном и муниципальном уровне. Умения использовать возможности ИКТ для достижения положительных результатов становятся неотъемлемым компонентом деятельности обучающегося и важнейшим аспектом его образования. В ситуации перехода на новые образовательные стандарты требуется расширение диапазона инструментария ученика за счет новых возможностей доступа к информационным источникам и информационным средствам, повышающим эффективность и качество его образовательного процесса.

Средства ИКТ и электронные образовательные ресурсы перевернули информационно-образовательную среду школы и внесли огромный вклад в развитие методической системы обучения. Невероятное многообразие подходов к обучению в условиях информатизации образования позволяют обеспечивать индивидуальные потребности учащихся, профильные интересы детей, то есть повсеместно в массовой школе реализовать педагогику развития ребенка. Классические методики обогатились новыми мощными наглядными средствами обучения (интерактивная доска, мультимедиа проектор, документ камера, графический планшет, цифровой микроскоп), которые позволяют не только усилить визуальный ряд по предмету, особенно при работе с картами, слайд-шоу, видео, но и реализовать фронтальную демонстрацию мелкой моторики вживую: проведения опыта, моторики манипуляций с реактивами, демонстрации исследовательского наблюдения, мелких демонстраций по биологии, химии, технологии, физике, и т.д.

Новые методы развития деятельностных подходов в обучении детей также нужно отметить. Это использование всевозможных компьютерных лабораторий, интерактивных технологий, баз данных, поисковых систем, которые позволяют оснастить новыми информационными массивами исследовательскую и поисковую работу учащихся, включая анализ, сбор и обработку отобранной или подготовленной детьми самостоятельно информации. телекоммуникационная технология облачный сервис

В целом, потребности в электронных образовательных ресурсах в общем виде можно опосредовано определить, исходя из анализа их дидактических возможностей - это доступ к новым источникам знаний, оперативность контроля, визуализация учебного материала, повышение интерактивности обучения, и т.д. Изменения методической системы обучения предмету должны отслеживаться учителем-предметником.

При создании современных учебников, проектировании учебных ситуаций, составляющих его содержание, авторы и издатели ориентируются на использование (для поддержки планируемой учебной деятельности школьников) различных электронных образовательных ресурсов.[21] Таким образом, ИКТ стали неотъемлемой частью обучения.

В настоящее время существует противоречие между существующими подходами к изучению телекоммуникационных технологий в курсе информатики старшей школы и отсутствием методических разработок по изучению телекоммуникационных технологий с опорой на возможности облачных сервисов в условиях новой информационной образовательной среды в соответствии с требованиями ФГОС СОО. Это существенно влияет на изменение методических подходов к изучению информационных и коммуникационных технологий в курсе информатики старшей школы.

Актуальность: в необходимости совершенствования методики обучения телекоммуникационным технологиям с акцентом на применение облачных сервисов в курсе информатики старшей школы для обеспечения достижения учащимися результатов в соответствии с требованиями ФГОС СОО.

Объект исследования: процесс обучения информатике в старшей школе.

Предмет исследования: возможности облачных сервисов для изучения телекоммуникационных технологий в углубленном курсе информатики.

Цель: разработать учебно-методические материалы для изучения телекоммуникационных технологий с опорой на возможности облачных сервисов в старшей школе.

Задачи:

1. Провести анализ научной и методической литературы, связанной с процессом обучения информатике в школе, а также основополагающих нормативных документов и выделить изменения, которые необходимо учесть в содержании курса информатики старшей школы.

2. Обосновать необходимость совершенствования методики обучения линии "информационные технологии" в соответствии с требованиями к освоению основной образовательной программы среднего общего образования в соответствии с ФГОС СОО.

3. Предложить теоретическое содержание тем, относящихся к телекоммуникационным технологиям с опорой на облачные сервисы, систему задач и методические подходы к их изучению в курсе информатики старшей школы.

4. Описать результат апробации предлагаемых материалов в курсе информатики старшей школы.



ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ

1.1 ВЛИЯНИЕ НОВОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ ФГОС НА ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВОПРОСОВ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СТАРШЕЙ ШКОЛЕ

Федеральные государственные образовательные стандарты нового поколения предъявляют новые требования к образовательным учреждениям: к составу и содержанию учебного плана к структуре образования, к учебно- методическим материалам, к методике преподавания, к материально- технической базе, к квалификации кадрового состава, а также указывают, что

«Информационно-методические условия реализации основной образовательной программы общего образования должны обеспечиваться современной информационно-образовательной средой».[19]

Так, пункт 26 федерального государственного образовательного стандарта общего образования определяет информационно-образовательную среду как комплекс информационных образовательных ресурсов, в число которых входят цифровые образовательные ресурсы, совокупность технологических средств информационных и коммуникационных технологий: компьютеры, иное ИКТ оборудование, коммуникационные каналы, систему современных педагогических технологий, обеспечивающих обучение в современной информационно-образовательной среде.

Далее в тексте пункта 26 федерального государственного образовательного стандарта общего образования перечисляются требования к информационно - образовательной среде, информационно- образовательная среда образовательного учреждения должна обеспечивать:

1) информационно-методическую поддержку образовательного процесса;

2) планирование процесса обучения и его ресурсного обеспечения;

3) мониторинг и фиксацию хода и результатов процесса обучения;

4) мониторинг состояния здоровья обучающихся;

5) современные процедуры поиска, создания, анализа, сбора, хранения, обработки и представления информации;

6) дистанционное взаимодействие всех участников процесса обучения (обучающихся, их родителей (законных представителей), педагогических работников, органов управления в сфере образования, общественности), в том числе, в рамках дистанционного образования;

7) дистанционное взаимодействие учебного заведения с другими организациями социальной сферы: учреждениями культуры, учреждениями дополнительного образования детей, спорта, здравоохранения, досуга, службами занятости населения, обеспечения безопасности жизнедеятельности.

8) Функционирование информационно-образовательной среды должно соответствовать законодательству РФ.

9) информационную поддержку образовательной деятельности обучающихся и педагогических работников на основе современных информационных технологий в области библиотечных услуг (доступ к электронным учебным материалам и образовательным ресурсам Интернета, поиск документов по любому критерию, создание и ведение электронных каталогов и полнотекстовых баз данных);

10) укомплектованность печатными и электронными информационно- образовательными ресурсами по всем предметам учебного плана: учебниками, в числе которых учебники с электронными приложениями, которые являются их составной частью, учебно- методической литературой и материалами по всем учебным предметам основной образовательной программы основного общего образования на определенных учредителем образовательного учреждения языках обучения, дополнительной литературой;

11) Фонд дополнительной литературы должен включать: отечественную и зарубежную, классическую и современную художественную литературу; научно-популярную и научно- техническую литературу; издания по музыке, изобразительному искусству, физической культуре и спорту, правилам безопасного поведения на дорогах, экологии; справочно-библиографические и периодические издания; собрание словарей; литературу по профессиональному и социальному самоопределению обучающихся;

12) Учебное заведение должно иметь интерактивный электронный контент по всем учебным предметам, в том числе содержание предметных областей, представленное учебными объектами, которыми можно манипулировать, и процессами, в которые можно вмешиваться.

Такимобразом,информационно-образовательнуюсредуможно представить в виде следующей схемы (см. Рисунок 1):



Рисунок 1

Размещено на http://www.allbest.ru/

А традиционные средства обучения предстают в инновационном виде:

• Книга - электронная книга;

• Доска - интерактивная доска;

• Парта - интерактивная парта;

• Библиотека - медиатека;

• Тетрадь - планшет;

• Класс - сетевой класс;

• Дневник/журнал - электронный дневник/журнал;

• Урок - ДО урок, сетевая олимпиада;

• Школа - видео присутствие / школьное ТВ;

• Экскурсия - интернет-путешествие;

• Музей - электронный музей;

• Портфель - ноутбук;

• Лаборатория - компьютерная лаборатория;

• Учительская - электронная учительская / приемная;

• Информационная доска школы /школьный сайт;

• Личная папка достижений - электронное портфолио. Учащиеся попадают в совсем другую среду (см. Рисунок 2):

Рисунок 2

Данная среда сильно ИКТ насыщена, огромное количество взаимодействий теперь происходит с помощью сетевых технологий. И в

данной среде ни у ученика, ни у учителя не должно возникать проблем взаимодействия с данной средой.

Получение необходимой ИКТ компетенции как учеником, так и учителем, наиболее четко иллюстрирует следующая схема (см. Рисунок 3)



Рисунок 3

Подводя итог всему выше сказанному, при переходе на ФГОС ОО необходимо преобразовывать структуру методики обучения телекоммуникационным технологиям в курсе информатики. Потому, что именно на уроках информатики в обучающегося закладываются те необходимые знания, умения, навыки, которые помогут ему во взаимодействии с ИОС новой школы.

В 2017 году уже с полной уверенностью можно говорить, что облачные технологии используются повсеместно, наиболее распространены файловые хранилища на основе «облаков», а также офисные приложения, развернутые в «облаке», такие как Google Docs.

Чтобы учить детей использованию этих технологий, необходимы изменения в информатике как школьной дисциплине, в частности, обновление линии телекоммуникационных технологий.

В чем может быть преимущество изучения облачных технологий для образовательного учреждения? Как известно, существующие программные продукты, работе с которыми обучаются дети в основной и старшей школе, являются лицензионными, а значит, они стоят немалых для школы денег. Использование облачных сервисов, может решить эту проблему, так как сейчас облачные офисные пакеты уже полностью дублируют функционал существующих офлайн-прототипов. В российских образовательных учреждениях изначально облачные сервисы появились преимущественно как бесплатные хостинги почтовых служб. Прочие многочисленные решения в среде облачных вычислений для образования практически не использовались из-за малого количества информации о них и отсутствия практических навыков их использования для образовательных целей. Относительно недавно ученическое сообщество и преподаватели по стали по достоинству оценивать современные ИТ-приложения.

Сетевым технологиям и использованию социальных сетевых сервисов сети Интернет для нужд образования посвящены многие работы российских и зарубежных авторов. К примеру, основные социальные сетевые сервисы сети Интернет описаны в работе российских авторов К.Г. Кречетникова и И.В. Кречетниковой. Российский портал e-education.ru посвящен вопросам Интернет-обучения, а также организации единой международной виртуальной среды для реализации образовательных услуг различными учебными заведениями мира.

Многие авторы отмечают, что до сих пор имеют место быть мало изученность вопроса использования облачных сервисов, а также отсутствие актуальной информации о различных сервисах, появившихся в недавнее время.

1.2 НЕОБХОДИМОСТЬ СОВЕРШЕННОСТВОВАНИЯ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ В КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ

Информатика формирует системно-информационный подход к анализу окружающего мира как одна из фундаментальных областей научного знания, изучает информационные процессы, а также является образовательным фундаментом для решения задач различных специальностей, опирающихся на использование информационных технологий.

В последнее время информатика уже расширила свою предметную область - и из технологической дисциплины о методах и средствах обработки информации она постепенно превращается в фундаментальную науку об информационных процессах, протекающих повсюду.

Так, учитывая выше отмеченный многоаспектный характер использования информационных технологий, было бы правильно проводить изучение информационных и телекоммуникационных технологий в школьном курсе на более глубоком уровне, дающим представление о самых перспективных сферах применения этих технологий в современном информационном обществе.

Именно это и требует ФГОС ОО, предъявляя следующие требования к учащимся:

1) Знаниеипониманиеобучающимисяназначенияифункций информационных и коммуникационных технологий.

2) Умения:

· создавать информационные объекты (списки, тексты, диаграммы, графики, электронные таблицы);

· создаватьчертежи,рисункисиспользованиемграфических редакторов;

· осуществлять простейшую обработку цифровых изображений;

· создавать записи в базе данных;

· создавать презентации на основе шаблонов;

· искать информацию в компьютерных сетях, базах данных, некомпьютерных источниках информации при выполнении проектов и заданий по различным учебным дисциплинам;

· пользоватьсясканером,принтером,мультимедийным проектором, модемом, цифровым датчиком, цифровой камерой.

3) Использование приобретённых знаний и умений в практической деятельности и повседневной жизни для:

· создания информационных объектов;

· организации индивидуального информационного пространства;

· создания личных коллекций информационных объектов;

· передачи информации по телекоммуникационным каналам в личной и учебной переписке.

Актуальность изучения темы телекоммуникационных технологий в школьном курсе вызвана целым рядом обстоятельств, в том числе:

1. Повсеместное внедрение ФГОС;

2. Проникновением телекоммуникационных систем абсолютно во все сферы деятельности человека, даже в те, где ранее они не были задействованы;

3. Использованием компьютерных систем для нужд дистанционного образованию;

4. Использованием телекоммуникационных систем в области управления образовательным учреждением и т.д.;

И как уже было сказано выше, при внедрении ФГОС ОО, создается новая ИОС, в которой обучающийся должен чувствовать себя как "рыба в воде". Только в этом случае все меры, направленные на насыщение образовательных учреждений ИКТ, будут оправданы, только в этом случае ИКТ помогут достичь желаемых образовательных результатов. А для того, что обучаемый комфортно чувствовал себя в новой ИОС школы необходимо совершенствовать методику обучения телекоммуникационным технологиям в курсе информатики.

Рассмотрим, как представлена тема «облачных вычислений» в учебно- методических комплектах для старшей школы:

1. Гейн А.Г., Ливчак А.Б., Сенокосов А.И. и др. (Информатика (базовый и углубленный уровень)) - в учебнике для 11 класса в рамках Главы 4 «Телекоммуникационные сети. Интернет» параграфа 42

«Сервисы Интернета» рассматриваются услуги, предоставляемые Сетью, однако, облачные технологии там не рассматриваются[4];

2. Семакин И.Г., Хеннер Е.К., Шеина Т.Ю. (Информатика. Базовый уровень) - в разделе «Технологии использования и разработки информационных систем» рассматриваются различные технологии, в том числе офисные приложения, однако не рассмотрен их «облачный» вариант, таким образом, темы облачных вычислений в учебно- методическом комплекте так же не представлена[19];

3. Калинин И.А., Самылкина Н.Н. (Информатика. Углубленный уровень) - в учебнике для 11 класса в главе 5 «Сети и сетевые технологии» в параграфе 20 «Современные сетевые сервисы» рассмотрены облачные вычисления. Дано определение облачных вычислений, перечислены возможности «облаков», кратко описан принцип работы. Практическая часть отсутствует[16];

4. Поляков К.Ю., Еремин Е.А. (Информатика. Углубленный уровень) - в разделе «Компьютерные сети» облачные технологии не рассматриваются и не упоминаются[15];

5. Семакин И.Г., Шеина Т.Ю., Шестакова Л.В. (Информатика. Углубленный уровень) - рассматриваются технологии обработки текстовой информации и табличных вычислений, однако облачные технологии так же игнорируются и не упоминаются;

6. Фиошин М.Е., Рессин А.А, Юнусов С.М. / Под ред. Кузнецова А.А. (Информатика. Углублённый уровень) - в модуле «Сетевые информационные технологии» так же не рассмотрены облачные технологии[24].

Как мы видим, за единичным исключением, современный курс информатики, обходит стороной облачные сервисы. Вернемся к высказанной ранее идее о необходимости получения навыков работы с облачными сервисами, обладающими функционалом офисных пакетов. В основной школе учащиеся изучают теоретические аспекты обработки текстовой, числовой и мультимедиа-информации. Практическая часть линии

«информационные технологии» в основной школе содержит в себе работу с текстовым процессором (реализуется с использованием Microsoft Word), работу с табличным процессором (реализуется с использованием Microsoft Excel), работу по созданию мультимедиа-презентаций (реализуется с использованием Microsoft PowerPoint). Однако, возможны замены данных продуктов на существующие свободно распространяемые аналоги, содержащиеся в офисных пакетах OpenOffice.Org (LibreOffice): OpenOffice Writer, OpenOffice Calc, OpenOffice Impress соответственно.

Курс старшей школы подразумевает углубление знаний по использованию данных продуктов. Ранее мы выяснили, что существуют облачные сервисы, которые почти полностью дублирующие функционал традиционных офисных пакетов, поэтому в курсе старшей школы возможно изучить как сам принцип данных технологий, так и рассмотреть работу с ними на практике.

Вывод: в соответствии с требованиями ФГОС СОО, изучение телекоммуникационных технологий в школе в нынешнем виде не создает у обучающихся полного представления о современных технологиях, т.к. Облачные технологии почти во всех учебно-методических комплектах игнорируются. В связи с этим, необходимы изменения в курсе информатики.



ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ С ИСПОЛЬТЗОВАНИЕМ ОБЛАЧНЫХ СЕРВИСОВ В СТАРШЕЙ ШКОЛЕ

2.1 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ И СИСТЕМА ЗАДАЧ

Исторические аспекты.

Концепция современных «облачных вычислений» публично была озвучена в 1970 году Джозефом Карлом Робнетом Ликлайдером (Joseph Carl Robnett Licklider). Дж. К. Р. Ликлайдер, в тот момент ответственный за разработку проекта ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network - компьютерная сеть, проект Агентства Министерства Обороны США, прототип современного Интернета), высказал идею, смысл которой заключался в том, что если каждый пользователь подключен к Сети, то он может из нее получать не только данные, но и программы. В то же время, создатель термина «искусственный интеллект» Джон Маккарти (John McCarthy) считал, что можно предоставлять как услугу вычислительные мощности компьютера.

Так или иначе, до начала 90-х годов облачные технологии не развивались. Но позже все же идеи Ликлайдера и Маккарти получили свое развитие в связи с:

· Интернет бурно развивался, а если говорить точнее, развивалась скорость передачи данных по Сети. Именно увеличение скоростей стало первым шагом к развитию «облачных вычислений»;

· Первой в мире предоставлять доступ к своему приложения через собственный сайт начала компания Salesfoce.com в 1999 году.

Такой вариант предоставления услуг называется «программное обеспечение как услуга»;

· Свой облачный сервис в 2002 года запускает компания Amazon (ныне один из главных игроков на рынке «облачных вычислений» наравне с Microsoft и Google). Сервис позволяет производить некоторые вычисления, а также услуги по хранению информации;

· Та же компания Amazon в 2006 году запускает сервис, позволяющий пользователям хранить и запускать свои собственные приложения. Сервис получил название Elastic Compute cloud (EC2) и его можно называть первым полноценным сервисом, реализующим идея «облачных вычислений»;

· Несколько позже компания Google внесла свою лепту в развитие облачных технологий, открыв свою платформу веб-приложений Google Apps;

· На доступность технологий «облачных вычислений» также повлияло развития аппаратного обеспечения.

Основные понятия.

Согласно специальной литературе, облачные вычисления (cloud computing) - есть технология распределенной обработки данных, в которой все компьютерные ресурсы и имеющиеся мощности предоставляются пользователю в формате интернет-сервиса. При этом под интернет-сервисом понимают помимо доступа к Сети, еще и доступ через обычную сеть с использование веб-технологий[27].

Основные достоинства облачных вычислений:

· Доступность - технологии доступны при наличии Интернета и устройства, имеющего браузер;

· Дешевизна - с развитием технологий, расходы на обслуживание снизились, оплата производится только за фактическое использование ресурсов облака пользователем, что позволяет экономить средства на покупке программного обеспечения и лицензий на него;

· Гибкость - благодаря технологии виртуализации, вычислительные мощности «облака» фактически неограниченны;

· Надежность - благодаря дополнительным источникам питания и высокой пропускной способности канала, «облако» устойчиво к угрозам типа DDOS-атак;

· Безопасность - при правильном использовании гарантирован высокий уровень безопасности. Но, при низком уровне грамотности эффект будет обратным.

Обратимся к недостаткам:

· Интернет-соединение - для работы необходимо постоянное соединение с Сетью;

· Программное обеспечение - пользователь имеет доступ только к тем программным продуктам, которые доступны в «облаке», при этом не имеет возможности его кастомизировать, настроить под конкретно свои нужды;

· Конфиденциальность - пока еще не существует технологии, обеспечивающей полную безопасность и конфиденциальность данных;

· Надежность - если какая-либо информация в «облаке» будет удалено или утеряна, восстановить ее будет абсолютно невозможно;

· Безопасность - в случае успешных противоправных действий злоумышленника, он получит доступ к огромным массивам данных;

· Высокая стоимость оборудования - если необходимо создать свое «облако», то необходимо будет вложить большой объем материальных средств.

Какие виды услуг предоставляются облачными сервисами:

· Everything As A Service (Все как услуга) - предоставляется полный доступ к системе, то есть аппаратной части, программной части, взаимодействию между пользователями. Единственная оговорка - пользователь обязан иметь выход в Интернет;

· Infrastructure As A Service (Инфраструктура как услуга) - предоставляются виртуальные платформы, объединенные в сеть, которые пользователь может настроить под свои цели;

· Platform As A Service (Платформа как услуга) - пользователь получает некоторый аналог персонального компьютера - платформу, на которой установлена операционная система и некоторое программное обеспечение;

· Software As A Service (Программное обеспечение как услуга) - пользователь получает доступ к программному обеспечению, которое развернуто в «облаке» на удаленных серверах, доступ к ним возможен исключительно через Интернет. Плата производится только за пользование программным обеспечением, проблемы с его лицензированием решает владелец

«облака»;

· Hardware As A Service (Аппаратное обеспечение как услуга) - пользователь на правах аренды использует оборудование, программное обеспечение пользователь определяет и устанавливает самостоятельно;

· Workplace As A Service (Рабочий стол как услуга) - в качестве пользователя выступает фирма. Она организует рабочие места для сотрудников и осуществляет выбор и установку программного обеспечения;

· Data As A Service (Данные как услуга) - пользователь получает в распоряжение некоторый объем дискового пространства, на котором он может хранить информацию;

· Security As A Service (Безопасность как услуга) - пользователь получает возможность развернуть программное обеспечение, позволяющее защитить передачу данных, переписку или иную информацию.

Облачные сервисы, предоставляющие услуги можно еще классифицировать как частные, публичные и гибридные.

· Публичный облачный сервис - «облако», используемое большим количеством пользователей (как частных, так и различных компаний, в том числе сервисов). Пользователи не принимают участие в обслуживании «облака», этим занимается только тот, кому оно принадлежит. «Облака» этого типа предлагают услуги по доступной цене, например, развертывание веб-сайтов или использование бизнес-систем. Примеры - Amazon EC2, Google Docs;

· Частные облачные сервисы - более безопасное «облако». Используется исключительно одной фирмой. Она же управляет облачным сервисом либо выбирает стороннюю организацию, которая этим будет заниматься. Инфраструктура размещается в помещениях самой фирмы средствами самой фирмы;

?Гибридный облачный сервис - используется рядом организаций, сочетает в себе черты частных и публичных облачных сервисов. Как правило, это частное «облако», использующее в случае необходимости мощности публичного.

Отбор содержания.

Прежде, чем решать, как именно реализовать практическую часть «облачных вычислений» в курсе старшей школы, необходимо определить«теоретический минимум», который мы будем давать обучающимся.

Однозначно, необходимо определение облачных вычислений (технология распределенной обработки данных, в которой все компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю в формате интернет- сервиса). Для наглядности можно использовать схематичное изображение Сети, где «облаком» закрыта ее часть, так же, как и в при реальном облачном развертывании пользователь не видит инфраструктуру сети.

Классификацию «облаков» как услуги имеет смысл сократить, отдельно остановившись на тех группах, которые наиболее знакомы школьникам либо актуальны для образовательного процесса, то есть DaaS (Data As A Service - данные как услуга), оно же облачное хранилище, как пример, обучающиеся могут вспомнить iCloud или Dropbox; и SaaS (Software As A Service - программное обеспечение как услуга), представленное в виде офисных пакетов Google Drive.

Далее необходимо рассказать про возможности облачных технологии и их особенности и уже переходить к практической части.

Очевидно, что «облачные» офисные пакеты надо рассматривать в тех разделах, где основную сложность для учащихся вызывает не использование офисного пакета, а конкретно данные, с которыми в этом продукте приходится работать. Если обратиться к учебно-методическому комплекту К.Ю.Полякова, Е.А.Еремина, в 10 классе в учебнике для углубленного уровня есть раздел «Компьютерные сети», где можно дать этот небольшой экскурс по теме «Облачные технологии», чтобы их использовать в курсе позже.

Очевидно, что при изучении численных методов, школьного математического аппарата недостаточно и этот раздел, в частности практические работы по нему вызывают сложности. Речь идет о параграфах 70-74 (Оптимизация, решение уравнений, обработка результатов эксперимента и статистические расчеты).

Теперь необходимо определиться с тем, какой формат урока и практической работы нужно выбрать.

Но прежде, чем это сделать, обратимся к федеральному государственному образовательному стандарту ФГОС СОО. Согласно данному документу, изучение дисциплины информатика должно обеспечить сформированность представлений о роли информатики в современном обществе, понимание основ правовых аспектов использования компьютерных программ и работы в Интернете. В требованиях к предметным результатам освоения курса информатики, мы можем обнаружить «владение компьютерными средствами представления и анализа данных» (базовый уровень), «сформированность представлений об устройстве современных компьютеров, о тенденциях развития компьютерных технологий; о понятии «операционная система» и основных функциях операционных систем; об общих принципах разработки и функционирования интернет-приложений» (углубленный уровень), «сформированность представлений о компьютерных сетях и их роли в современном мире; знаний базовых принципов организации и функционирования компьютерных сетей, норм информационной этики и права, принципов обеспечения информационной безопасности, способов и средств обеспечения надёжного функционирования средств ИКТ» (углубленный уровень).

Как мы выяснили, на данный момент, изучение телекоммуникационных технологий в школе не предполагает в основной массе своей даже упоминания облачных сервисов как технологии. Так как «облака» используются повсеместно, мы имеем некоторое противоречие с ФГОС СОО. Заключается оно в том, что игнорирование этих сервисов не дает полное представление о тенденциях о развитии современных информационных технологий и функционировании интернет-приложений, так как любой облачный сервис, безусловно, является интернет- приложением.

2.2 МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОСВОЕНИЮ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХТЕХНОЛОГТЙВКУРСЕ ИНФОРМАТИКИ СТАРШЕЙ ШКОЛЫ

Прежде, чем допустить возможность использования облачных технологий в школе, необходимо определиться с «поставщиком» данных услуг и сравнить его с традиционными программными продуктами. Рассматривать будем на примере офисных пакетов.

Сравнение Google Drive и Microsoft Office Online

Будем сравнивать три «базовых» продукта - в классическом Microsoft Office это Word, Excel, PowerPoint.

Для персонального использования оба продукта бесплатны, потому будем рассматривать исключительно их возможности.

Оба продукта имеют стандартный офисный интерфейс, у Google Docs он напоминает Microsoft Office 2003, у Office Online это Microsoft Office 2013 с сильно «урезанным» функционалом.

Word Online и Google Docs

Сейчас уже прошли времена, когда Google Docs не мог распознавать файлы расширением docx, поэтому нужно сравнивать конкретный функционал.

Word Online:

2.2.1 Невозможно создать или изменить стиль;

2.2.2 Нельзя отследить изменения в документе, сделанные в онлайн-версии;

2.2.3 Автозамены невозможно выключить;

2.2.4 Легко открывает несложные документы;

и т.п.

· Применимы стили по умолчанию, колонтитулы, заголовки

Google Docs:

· Более надежны;

· Модносоздаватьдополнительныеобъекты(рисункии математические формулы);

· Есть экранная линейка;

· Доступен макроязык;

· Нельзя создать пользовательские стили.

Таким образом, можно создавать простейшие документы в обоих продуктах без особых различий с настольной версией.

Excel Online и Google Spreadsheet

По сути, оба продукта позволяют работать с встроенными в настольный Excel функциями, однако, если в таблицы присутствуют макросы, только Google сможет открыть данный документ. Так же, в Google Spreadsheet существуют подключаемые модули, которые могут заменить некоторые возможности настольной версии Excel (например, Solver). Единственный минус Google Spreadsheet - при импорте документа может быть уничтожено форматирование.

Вывод: в электронных таблицах Google Drive превосходит Microsoft Online.

PowerPoint Online и Google Slides

PowerPoint Online и Google Slides сопоставимы для создания простых презентаций с минимумом эффектов. Далее начинаются существенные различия. Что присутствует в Google Slides и отсутствует в PowerPoint Online:

· режим «Сортировщик слайдов» (Slide Sorter);

· режим «Докладчик» (Presenter);

· можно редактировать слайды, созданные в настольной версии PowerPoint;

· вставка мультимедиа-объекта проходит без конфликта продукта (в PowerPoint Online нужен предустановленный пакет Silverlight).

Вывод: наиболее полной заменой классическому офисному пакету для требований школьной общеобразовательной программы может считаться Google Drive.

Основными элементами облачных сервисов являются:

· Самообслуживание по требованию - пользователю не нужна помощь сотрудника фирмы-поставщика облачных услуг для доступа к сервису;

· Широкий сетевой доступ - для доступа к услугам нужен стандартный механизм выхода в Сеть с любого устройства;

· Объединение ресурсов - ресурсы выделяются динамически под нужды конкретного пользователя;

· Мгновенная эластичность - объем выделенных ресурсов изменяется в соответствии с потребностями пользователя;

· Измеряемый сервис - объем предоставленных ресурсов можно отслеживать и контролировать.

Для начала, определим теоретическое содержание темы «облачные технологии» для старшей школы.

Необходимо дать определение понятия «облачные технологии». Через определение транслируется мысль о том, что «облака» есть предоставление мощностей пользователю, поэтому следующим шагом в объяснении того, что такое облачные технологии, идет классификация этих технологий по модели развертывания (частные, публичные, гибридные). После этого, можно перейти к классификации «облаков» по предоставляемым услугам, отдельно выделив некоторые, наиболее часто используемые (данные как услуга и программное обеспечение как услуга). Далее можно привести примеры существующих на российском рынке программных продуктов. Все это вписывается в тему «компьютерные сети» курса информатики.

Рассмотрим практическую сторону изучения. Работу с текстовым документом и работу по созданию презентаций по большей части изучают в основной школе. В федеральном государственном образовательном стандарте СОО на базовом и углубленном уровне как результат фигурирует владение компьютерными средствами представления и анализа данных. Достижение этого результата реализуется в том числе через изучение дополнительных возможностей табличного процессора Microsoft Excel. Однако, эти возможности реализуемы через облачный сервис Google Drive, с использованием Google Spreadsheets и подключаемого модуля-аналога средства Solver. Задачи по оптимизации, требующие решения через табличный процессор, можно адаптировать для Google Spreadsheets.

Рассмотрим, как реализуется изучение телекоммуникационных технологий в курсе информатики старшей школы. В каждом из учебно- методических комплектов изучаются как компьютерные сети, так и расширенные возможности табличного процессора:

1. Гейн А.Г., Ливчак А.Б., Сенокосов А.И. и др. (Информатика (базовый и углубленный уровень)) - в учебнике для 11 класса в рамках Главы 4 «Телекоммуникационные сети. Интернет» параграфа 42

«Сервисы Интернета» рассматриваются услуги, предоставляемые Сетью. В учебнике 10 класса в главе «Моделирование процессов живой и неживой природы» рассматривается применение дополнительных возможностей Microsoft Excel для обработки результатов эксперимента[4];

2. Семакин И.Г., Хеннер Е.К., Шеина Т.Ю. (Информатика. Базовый уровень) - тема 9 «Модель оптимального планирования». Учащиеся получают знание о том, что такое оптимальное планирование; что такое ресурсы; как в модели описывается ограниченность ресурсов; что такое стратегическая цель планирования; какие условия для нее могут быть поставлены; в чем состоит задача линейного программирования для нахождения оптимального плана; какие существуют возможности у табличного процессора для решения задач линейного программирования. На практике учащиеся решают задачу оптимального планирования (линейного программирования) с небольшим количеством плановых показателей с помощью табличного процессора («Поиск решения» или «Solver» в Microsoft Excel). Тема 3

«Организация и услуги Интернета» содержит изучение основных понятий WWW[16];

3. Калинин И.А., Самылкина Н.Н. (Информатика. Углубленный уровень) - в учебнике для 11 класса в главе 5 «Сети и сетевые технологии» в параграфе 20 «Современные сетевые сервисы» рассмотрены облачные вычисления[19];

4. Поляков К.Ю., Еремин Е.А. (Информатика. Углубленный уровень) - учебник 10 класса, глава 9 «Решение вычислительных задач на компьютере» - реализуется требование ФГОС «сформированность представлений о способах хранения и простейшей обработке данных», учебник 10 класса, глава 7 «Компьютерные сети» - реализуется требование ФГОС «сформированность представлений о тенденциях развития компьютерных технологий» [15];

5. Семакин И.Г., Шеина Т.Ю., Шестакова Л.В. (Информатика. Углубленный уровень) - учебник 10 класса, раздел «Компьютерные телtкоммуникации», параграфы 4.1 «Организация локальных ком- пьютерных сетей», 4.2 «Глобальные компьютерные сети», реализуется требование «Сформированность представлений о компьютерных сетях и их роли в современном мире; знаний базовых принципов организации и функционирования компьютерных сетей». Учебник 10 класса, раздел «Электронные таблицы», параграф 3.3 «Технологии табличных вычислений», реализуется требование «наличие опыта использования компьютерных средств представления и анализа данных».

В учебно-методических комплектах, которые не содержат изучения облачных сервисов, теоретические их аспекты можно изучить в главах, посвященным компьютерным сетям или технологиям сети Интернет, а практическую часть тем «Моделирование» или «Обработка числовой информации» адаптировать для использования Google Spreadsheets.

Применяются ли сейчас облачные технологии в школе? Как пример применения облачных сервисов в образовании, можно назвать электронные журналы, школьные порталы и электронные дневники, личные кабинеты для учителей и учащихся, интерактивная приемная и другое. Это и тематические форумы, где обучающиеся могут обмениваться информацией, искать информацию, где обучающиеся могут решать как индивидуально, так и совместно, ряд учебных задач даже в отсутствии педагога или под его руководством.

Для этих целей можно использовать:

· Различные компьютерные программы;

· электронные версии учебников;

· разнообразные тренажеры;

· Обучающие, тестовые и диагностические системы;

· Инструментальные и прикладные программные продукты;

· лабораторные комплексы;

· системы на базе мультимедиа-технологии;

· телекоммуникационные системы (к примеру, электронную почту, телеконференции);

· электронные библиотеки и другое.

Рассмотрим облачные сервисы, которые можно применить в школе:

Box.com, Disk.yandex.ru, Dropbox.com. Данные сервисы представляют особые сервисы хранения и синхронизации файлов. Облачное файловое хранилище - некоторое место для хранения информации, расположенное у поставщика облачного сервиса, при этом не относящееся к конкретному оборудованию и доступное при наличии доступа к сети Интернет. Позволяют хранить документы Access, PowerPoint, Word, Excel аудио, видео и прочие файлы, открывать к ним доступ коллегам и обучающимся. Также дают возможность осуществлять кроссплатформенную синхронизацию файлов.

Diigo.com, Del.icio.us, OneNote (от Microsoft). Данные сервисы - сервисы хранения закладок. Данные ресурсы позволяют сохранять веб- страницы в закладки, объединять их в группы, открывать к ним доступ и дают возможность сохранять заметки к этим ресурсам, различные закладки, комментировать их. Особенность заключается в том, что имеется возможность обеспечить коллективный доступ к закладкам с совместным редактированием и возможность организовать работу с любого веб-браузера или устройства.

Google Apps для образовательных учреждений. ИТ-корпорация Google предоставляет и разрабатывает множество сервисов и приложений, доступ к которым возможен в окне абсолютно любого браузера (Internet Explorer, Opera, Google Chrome, Mozilla Firefox, Safari и др.) при наличии подключения к сети Интернет. Отдельное место среди них занимает Google Apps - это службы, которые предоставляет компания Google для использования своего доменного имени с возможностью работы с веб-сервисами от Google. Регистрация доменного имени возможна через регистратора, авторизованного компанией Google. Google Apps представлен двумя пакетами: бесплатным базовым и профессиональным. Для учебных целей разработан Google Apps Education Edition - это бесплатный пакет для образовательных учреждений, включающий в себя абсолютно все возможности, входящие в профессиональный пакет. Google Apps Education Edition - это Web-сервисы, построенные на основе облачных вычислений, предоставляющие обучающимся и преподавателям образовательных учреждений инструменты, необходимые для продуктивного общения и совместной работы.

Сервисы Google для образовательных учреждений, по мнению разработчиков, содержат бесплатный (и абсолютно свободный от рекламы) набор инструментов, который позволяет преподавателям и обучающимся более успешно и эффективно взаимодействовать, обучать и обучаться. Онлайн-сервисы для образовательных учреждений от Google обладают рядом достоинств, что дает возможность использовать их в любой образовательной среде, где есть доступ к сети Интернет.

Основные плюсы от использования Google Apps Education Edition в процессе обучения с точки зрения рядового пользователя:

· минимальные требования к аппаратному обеспечению (обязательное условие - наличие подключения к сети Интернет);

· облачные технологии не требуют никаких затрат на приобретение или какое-либо обслуживание специального программного обеспечения (доступ к облачным сервисам можно получить через окно любого веб-браузера);

· Google Apps поддерживают все операционные системы (Windows, MacOS, Linux) и клиентские программы, используемые обучающимися и образовательными учреждениями;

· работа с документами возможна также посредством любого мобильного устройства, поддерживающего работу в Интернете;

· все инструменты Google Apps Education Edition абсолютно бесплатны.

Современные компьютерные технологии позволяют обучающимся и преподавателям использовать для общения и работы несколько устройств: ноутбуки, компьютеры, смартфоны, планшетные компьютеры и т.д. Инструменты Google Apps поддерживаются самыми разными устройствами, поэтому являются общедоступной и универсальной ИТ-технологией для работы в образовательной среде.

Рассмотрим основные облачные сервисы, предоставляемые Google для образовательных учреждений.

Gmail является полнофункциональный почтовым клиентом с встроенным обменом мгновенными сообщениями через собственный месенджер, голосовым и видеочатом, мобильным доступом, а также встроенной защитой от спама и вирусов. Основной особенностью данного почтового сервиса, по мнению разработчиков Google, является мощный алгоритм поиска по почтовой корреспонденции. Продуманная иерархия сообщений в Gmail, позволяет видеть сообщения в контексте и, если существуют ответы на отправленное или полученное сообщение, система Gmail автоматически отображает их в хронологическом порядке вместе с исходным сообщением. Эта цепочка сообщений позволяет отслеживать все сообщения и продолжать обсуждение в одном месте.

Календарь Google - это, прежде всего, инструмент планирования и управления. Создание календаря общешкольных или классных мероприятий, календарное планирование работы над различными проектами, совместное использование календарей для просмотра и создания расписаний занятий и внеурочных мероприятий - вот несколько примеров возможностей сервиса Календарь Google.

Диск Google. Предоставляет доступ к своим файлам или целым папкам отдельным пользователям или всей команде проекта. Присутствует возможность писать и отвечать на комментарии к файлам.

Сайты Google. Представляет собой простой конструктор сайтов с возможностью публикации видеофайлов, изображений, документов. Цель сервиса, по словам разработчиков, - «организовать единое Интернет- пространство, где пользователи будут делиться информацией». Сервис Сайты Google позволяет добавлять на сайт самую разнообразную информацию - календари, видео, изображения, документы и др.; определить параметры доступа к сайту.

Сейф Google предоставляется дополнительно и дает возможности архивации, электронной передачи документов и управления информацией.

Так же Google предлагает такие сервисы, как Apps Marketplace, который позволяет найти, приобрести и внедрить веб-приложения, совместимые с Google Apps для образовательных учреждений; Google Модератор, который позволяет создавать категории для вопросов, которые вы хотите обсудить в классе или в школе, и открывать их для тех, кто хочет внести идеи или предложения и YouTube для учебных заведений.

Помимо Google, Microsoft так же предлагает ряд облачных сервисов для образования. Microsoft Office 365 для учебных заведений позволяет пользоваться всеми возможностями «облачных» служб, а также повышает работоспособность обучающихся и сотрудников. Базовый функционал, включающий в себя облачные реализации Office Web Apps, SharePoint Online и Exchange Online, а также Lync Online с возможностью видеоконференций будет предоставляться абсолютно бесплатно. Office 365 для учебных заведений сочетает возможности знакомых приложений Microsoft Office для настольных компьютеров с веб-версиями нового поколения служб Microsoft для связи и коллективной работы. Office 365 прост в использовании и администрировании, обладает устойчивой системой безопасности и уровнем надежности, характерным для ведущего мирового поставщика услуг.

Windows Azure in education предоставляет возможность включить в свой процесс обучения одну из наиболее инновационных и быстро развивающихся технологий, как в теоретическую, так и в его практическую часть.

Для чего вводить облачные технологии в образование? Как известно, облачные технологии - это не только будущее, во многом это уже настоящее. Однако, недостаточное оснащение техникой, низкая скорость доступа в интернет, контентная фильтрация, а также ограничение доступа в поисковики, блоги, сайты дистанционных конкурсов, олимпиад (так как всё это не входит в перечень федеральных образовательных ресурсов) - известные проблемы и камень преткновения в вопросе введения облачных технологий в образовательный процесс.

В процессе обучения информатике, использование облачных технологий приходит с задержкой или, порой, вовсе не находит применения. Современные дети читают о подобных сервисах, используют некоторые в своей личной деятельности, но не понимают полного их потенциала.

Так как в рамках обычной школьной программы реализовать весь потенциал облачных технологий сложно, можно организовать дополнительную или проектную деятельность обучающихся, основываясь на облачных вычислениях.

Школьное техническое оснащение совместно с домашними ресурсами обучающихся позволят воплотить в жизнь такой проект в полной мере.

Для того чтобы обучающиеся осваивали облачные вычисления с особым интересом, этот процесс можно организовать следующим образом: предложить им участие в проекте «Облачная школа». Минимальная длительность проекта - учебный год. Во время реализации проекта школьники освоят облачные сервисы и технологии и получат возможность попробовать себя в самых разных профессиях. Сопутствующим результатом выполнения проекта станет сплочение обучающихся в школе и создание ими необычного и уникального сайта для школы.

В рамках проекта ученики примеряют на себя разные роли: репортёров, писателей, фотографов, а также избирателей. Ведь особенность «Облачной Школы» в том, что предлагаемые учениками новости для сайта сначала обсуждаются всеми учащимися школы, редактируются, выносятся на всеобщее голосование «Стоит ли публиковать этот документ» и лишь после одобрения ответственного за проект, занимающегося сайтом, публикуются. Это напоминает тест на профориентацию, но проводимый вживую и в течение долгого времени, а не в форме теста с заранее определёнными ответами.

Как же конкретно связаны облачные технологии с проектом «Облачная Школа» и почему необходимо объяснить школьникам важность облачных технологий в принципе?

Рассмотрим на примере сервисов Google Диска.

· Документы

Сколько времени занимает обсуждение различных планов/отчётов, когда кого-то из учителей нет на рабочем месте? Сколько раз подобные документы перепечатываются? С какой долей вероятности принятые поправки не устроят кого-то, ранее приславшего свои сведения? (Например, составление расписания отпусков)

...