Создание справочного пособия с помощью системы управления контентом "Joomla" для обучения информатике в школе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Департамент образования города Москвы

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

“Московский Городской Педагогический Университет”

Математический факультет

Кафедра информатики и прикладной математики

Дипломная работа

По теме:

Создание справочного пособия с помощью системы управления контентом “Joomla” для обучения информатике в школе

Студента 5 курса

очной формы обучения

Цыганова Виктора Ивановича

Научный руководитель: заведующий

кафедрой информатики и прикладной математики доктор технических наук, профессор

Григорьев Сергей Георгиевич

Москва, 2010

Ведение

Современный уровень развития электронных устройств и в частности компьютерной техники позволяет создавать новые технологии в различных сферах научной и практической деятельности. Одной из таких сфер стало образование - процесс и результат усвоения систематизированных знаний, умений и навыков.

Образование является мощной информационной сферой, в которой используется опыт различных классических (не компьютерных) информационных систем. Это позволило образованию быстро откликнуться на возможности современной техники. На наших глазах возникают образовательные ресурсы и нетрадиционные информационные системы, связанные с обучением. Эти системы называют информационно-обучающими.

Такие автоматизированные обучающие системы помогают учащимся осваивать новый материал, а преподавателям производить контроль знаний обучаемых, а также подготовить, наглядно и визуально красиво представить учебный материал.

Работа учителя информатики в школе требует применения компьютерных технологий обучения, и мне очень часто приходится использовать компьютерные информационные технологии: мультимедиа, обучающие и контролирующие программы, всемирную компьютерную сеть и многое другое. Подобные ресурсы являются одним из наиболее оптимальных и эффективных средств обучения в современном образовании.

Говоря об объекте исследования, можно сказать, что данная дипломная работа поможет понять и изучить процесс создания такой неотъемлемой части любой автоматизированной системы обучения как справочное пособие. К сожалению, такие системы обучения применяются на практике не так часто, как хотелось бы. Это связано не столько с не эффективностью подобных обучающих систем, сколько с трудностями, возникающими при их создании. В этой дипломной работе будет показан один из вариантов создания и практической реализации одного из основных элементов автоматизированной системы обучения. Данное справочное пособие будет создано с помощью системы управления контентом CMS «Joomla». Дипломная работа покажет, что при умеренной теоретической подготовке и небольшом практическом навыке и опыте работы в CMS «Joomla», подобное справочное пособие сможет создать не только любой преподаватель информатики, но и даже обучающиеся у него ученики.

Предметом исследования моей дипломной работы будет определение основных принципов и методов работы с CMS «Joomla», с помощью которых можно создать образовательный ресурс. В практической части дипломной работы рассмотрены основные этапы создания обучающей системы, с которыми сталкивается разработчик при реализации аналогичного образовательного ресурса. Будет показана эффективность результатов использования справочного пособия по HTML на уроках информатики, при изучении темы «Основные понятия языка HTML».

Актуальность темы дипломной работы заключается в том, что благодаря подобным образовательным ресурсам процесс обучения для учащихся становится более интересным, наглядным, быстрым и эффективным. Также автоматизированные системы обучения помогают преподавателю производить контроль знаний обучаемых, поднимать успеваемость в классе и повышать уровень мотивации изучения предмета у учащихся и развивать у них универсальные учебные действия.

Проблема состоит в необходимости изучения теоретических основ и основных принципов построения образовательных ресурсов на CMS «Joomla».

Цель исследования - разработать справочное пособие по HTML с помощью системы управления контенком CMS «Joomla». Перечислить основные возможности системы управления контентом CMS «Joomla» и показать способы их практической реализации на примере создания справочного пособия по HTML. Продемонстрировать эффективность использования данного справочного пособия на уроках информатики.

Гипотеза исследования - если педагог хочет создать справочное пособие, помогающее учащимся лучше и быстрее осваивать материал, то его можно реализовать с помощью системы управления контентом CMS «Joomla».

Задачи исследования:

· Провести анализ компьютерных обучающих систем, уточнить основные принципы новых информационных технологий обучения, выявить типы обучающих систем;

· Рассказать о цели создания и развития глобальной сети интернет, описать современные средства разработки web - сайта, выявить основные достоинства системы управления контентом CMS «Joomla»;

· Подготовить операционную систему к работе с CMS «Joomla», создать справочное пособие по HTML с помощью системы управления контентом CMS «Joomla»; произвести апробацию результатов исследования, показать эффективность использования справочного пособия по HTML на уроках информатики, при изучении темы « Основные понятия языка HTML».

Методы исследования - теоретический анализ литературы по проблемам исследования основных характеристик дипломной работы. Нахождение приемлемых способов и методов апробации. Обобщение педагогического опыта.

Значимость исследования заключается в выявлении основных методов создания справочного пособия по HTML с помощью CMS «Joomla» и дальнейшей модернизации и улучшении данного автоматизированного обучающего ресурса для повышения уровня универсальных учебных действий учащихся.

Структура работы - введение, теоретические и практические главы, заключение и библиография. Во введении описываются основные характеристики дипломной работы: проблема и актуальность, объект и предмет, цель и задачи, гипотеза и методы исследования; определяется значимость исследования, приводится структура работы и краткое изложение содержания каждой главы дипломной работы.

Теоретическая часть работы содержит теоретический материал и основные понятия, затронутые и используемые в практической части дипломной работы. Их знание необходимо для выполнения задач исследования.

Практическая часть работы вытекает из теоретического исследования и содержит основные практические принципы разработки справочного пособия, применяемые при создании ресурса с помощью CMS «Joomla»; основные выводы по эффективности применения разработанного справочного пособия на уроках информатики; описание условий апробации, а также полученные результаты исследования.

Результаты работы - мною было разработано справочное пособие по HTML с помощью системы управления контенком CMS «Joomla». Апробация показала, что благодаря данному образовательному ресурсу, учащиеся стали лучше и быстрее усваивать новый учебный материал. У них выросла общая мотивация к учебе. Улучшилось качество обучения, повысился уровень информационной культуры. Также у учащихся стала проявляться большая степень самостоятельности, в их деятельности появились элементы творчества.

В дипломной работе были перечислены основные возможности CMS «Joomla», определены ее достоинства и недостатки, оговорены особенности, основные принципы и способы работы с данной системой управления контентом.

Глава I. Теоретическая часть

§1. Компьютерные обучающие системы. Основные принципы новых информационных технологий обучения

С изобретением компьютера, перед человеком отрылось много новых и до этого не существующих возможностей. Наше общество уже нельзя представить без использования компьютерной техники. Современные компьютеры применяются практически во всех областях знаний. Одной из таких наиболее важных и значимых областей, является сфера образования. В педагогике такое направление в образовании называется компьютерные технологии обучения.

Первая обучающая система носила название Plato. Она была разработана в США в конце 50-х годов на основе мощной ЭВМ фирмы « Control Data Corporation ». Эта система развивалась в течение 20 лет. По-настоящему массовым создание и использование обучающих программ стало с начала 80-х годов, когда появились и получили широкое распространение персональные компьютеры. С тех пор образовательные применения ЭВМ выдвинулись в число их основных применений наряду с обработкой текстов и графики, оттеснив на второй план математические расчеты.

Внедрение компьютерного обучения позволило начать массовую разработку обучающих программ. Программы создавались представителями конкретных дисциплин, опираясь в основном на интуицию и практический опыт. В программах разработчики воплощали свои представления о преподавании с помощью компьютера. Педагоги-теоретики долгое время оставались в стороне от этого нового направления в обучении. В результате до сих пор отсутствует общепризнанная психолого-педагогическая теория компьютерного обучения, компьютерные обучающие программы продолжают создаваться и применяться без необходимого учета принципов и закономерностей обучения.

Благодаря своим мультимедийным особенностям современный ПК является уникальным по своим возможностям обучающим средством. Персональный компьютер применяется в обучении самым разнообразным дисциплинам и служит базой для создания большого числа новых информационных технологий обучения. Особенности персонального компьютера выгодно отличают его от других технических средств обучения. Эти особенности заключаются в возможности компьютера одновременно сочетать:

· интерактивный (диалоговый) режим работы (действие человека - реакции компьютера - ... - действие человека - реакция компьютера и т.д.);

· «персональность» компьютера (небольшие размеры и относительно невысокая стоимость, позволяют обеспечить компьютерами целый класс);

· хорошие графические, иллюстративные возможности (среднестатистический компьютер имеет разрешающую способность монитора 1024x768 точек при 32 млн. цветовых оттенков - это качество несопоставимо выше чем у обычного цветного телевизора или иллюстрации в журнале);

· простота управления и интуитивно понятный интерфейс;

· легкость регистрации учащихся в обучаемой программе и хранения информации о процессе обучения и работе учащегося.

Если компьютер используется как обучающее средство, то обычно его технические возможности позволяют:

· активизировать учебный процесс;

· индивидуализировать обучение;

· работать каждому ученику в своем индивидуальном темпе;

· повысить наглядность в предъявлении материала;

· сместить акценты от теоретических знаний к практическим (и наоборот);

· повысить интерес учеников к изучению нового материала и обучению в целом;

· реализовать автоматизированную систему проверки и контроля учащихся.

Активизация обучения связана с диалоговым характером работы компьютера и с тем, что каждый ученик работает за своим компьютером. При традиционном классном обучении основное - это восприятие учащимися информации в устной форме, при этом ученику не часто приходится проявлять активность на уроке и учитель не в состоянии организовать и контролировать активную работу каждого ученика на его рабочем месте. Поэтому традиционное обучение, в основном, является пассивным и на уроке активно работают 20 - 30% учащихся. Если же обучение ведется в компьютерном классе, компьютер диалоговым характером своей работы стимулирует ученика к деятельности и позволяет контролировать ее результаты.

Индивидуализация обучения при использовании компьютера также связана с интерактивным характером работы с компьютером и наличием компьютеров на рабочих местах: каждый ученик теперь может сам выбирать темп обучения, делать в работе паузы. Более глубокий и тонкий учет индивидуальных особенностей учащихся может осуществлять компьютерная программа, с помощью которой ведется обучение (педагогическое программное средство). Определив уровень обученности ученика с помощью начального теста, программа может, в соответствии с этим уровнем, предъявлять теоретический материал, вопросы и задачи, а также подсказки и помощь. Обучение слабых учеников программа ведет на самом легком (базовом) уровне, изложение теоретических сведений максимально упрощено, вопросы и задачи облегчены, помощь имеет характер прямой подсказки. Обучение сильных учеников ведется на наиболее сложном уровне, теория излагается углубленно, предлагаются творческие задачи, требующие изобретательности и интуиции, а помощь имеет косвенный характер - намека или наводящего на правильный путь вопроса. Между этими крайними случаями обучающая программа может учитывать более тонкую градацию подготовленности учащихся.

Каждый ученик в процессе обучения сталкивается с трудностями связанными с наличием пробелов в знаниях или особенностями мышления. При обучении с помощью компьютера обучающая программа может диагностировать пробелы в знаниях ученика, его индивидуальные особенности и строить обучение в соответствии с ними.

Графические возможности дисплеев персональных компьютеров позволяют сделать компьютерное обучение очень наглядным. На экране дисплея можно показывать геометрические фигуры и построения, стилизованные изображения реальных объектов и т.п. Все это можно реализовать как статически (т.е. неподвижно), так и динамически, в движении. С помощью компьютерной графики можно сделать зримыми такие явления и процессы, которые не могут быть увидены в действительности, можно создать наглядный образ того, что на самом деле никакой наглядности не имеет (например, эффектов теории относительности, закономерностей числовых рядов и т.п.). На этой возможности компьютеров основывается, так называемая, когнитивная компьютерная графика - особое направление применения компьютеров в научных исследованиях, когда иллюстративные возможности компьютера используются для изучения различных закономерностей.

Всегда остро стоит вопрос о соотношении теории и практики применительно к научному знанию. Традиционное обучение является преимущественно теоретическим. Классно-урочная форма обучения подталкивает каждого педагога в отдельности и всю систему образования в целом к усилению теоретической стороны обучения в ущерб практической. В самом деле, любому педагогу излагать теоретические знания у доски и требовать от учеников воспроизведения этого изложения значительно легче, чем организовывать ориентированную на практику работу учащихся. Если же вести обучение с помощью компьютера, оно приобретает практический уклон: диалоговый характер работы с компьютером, его вычислительные моделирующие возможности предрасполагают к обучению в форме решения задач практической направленности.

Важным условием успешного обучения является интерес учеников к изучаемому предмету, ходу обучения и его результату. Этот интерес связан с множеством факторов: содержанием изучаемого предмета, уровнем его сложности, организацией процесса обучения, системой поощрений и наказаний, применяемой учителем, мастерством и интересом к предмету самого учителя, системой ценностей ученика, его ближайшего окружения, родителей, взаимоотношениями в классном коллективе.

Компьютерная технология повышает интерес к обучению предметам, не связанным с информатикой. Новое в организации учебного процесса с участием компьютера, само изменение характера работы ученика на уроке способствуют повышению интереса к учебе. В то же время, более тонкое использование возможностей компьютера позволяет управлять мотивацией учеников во время компьютерного обучения. Здесь имеются в виду, в первую очередь, мотивирующие реплики обучающих программ, т.е. фразы, в которых обучающая программа оценивает работу ученика и стимулирует дальнейшее обучение. Эти фразы могут иметь неформальный характер и создавать положительную эмоциональную атмосферу при работе с компьютером. Важное значение имеют элементы игры, состязательности в компьютерном обучении (например, подсчет очков и сравнение достижений различных учеников) или звуковые и зрительные эффекты (звучание музыкальных мелодий, мигание и цвета на экране дисплея). Вот далеко неполный арсенал возможностей компьютера, делающих его очень перспективным для использования в учебном процессе обучающим средством.

Несмотря на все преимущества использования компьютерных программ в обучении, очень часто у учеников возникает сложности в работе за компьютером. Именно поэтому одной из главных задач учителя работающего с компьютерной техникой правильно подобрать обучающие программы и разработать верную методику использования возможностей компьютера в обучении.

§2. Типы обучающих систем

Основанием для классификации служат обычно особенности учебной деятельности обучаемых при работе с программами. Многие авторы выделяют четыре типа обучающих программ:

· тренировочные и контролирующие;

· наставнические;

· имитационные и моделирующие;

· развивающие игры.

Программы 1-го типа (тренировочные) предназначены для закрепления умений и навыков. Предполагается, что теоретический материал уже изучен. Эти программы в случайной последовательности предлагают учащемуся вопросы и задачи и подсчитывают количество правильно и неправильно решенных задач (в случае неправильного ответа может выдаваться поощряющая ученика реплика). При неправильном ответе ученик может получить помощь в виде подсказки.

Программы 2-го типа (наставнические) предлагают ученикам теоретический материал для изучения. Задачи и вопросы служат в программах для организации человеко-машинного диалога, для управления ходом обучения. Так если ответы, даваемые учеником, неверны, программа может «откатиться назад» для повторного изучения теоретического материала.

В таком типа программ основным теоретическим источником современного компьютерного обучения следует считать программированное обучение. Его главным элементом является программа, понимаемая как упорядоченная последовательность рекомендаций (задач), которые передаются с помощью дидактической машины или программируемого учебника и выполняются обучаемыми. Существует несколько известных разновидностей программируемого обучения:

1. Линейное программированное обучение. Разработано Скиннером в 1954 году. При создании автор опирался на бихевеористскую психологию, в соответствии с которой обучение основано на принципе S - R, т.е. на появлении некоторых факторов (S-stimulus) и реакции на них (R-reaction). По этой концепции для любой реакции, соответственно усиленной, характерна склонность к повторению и закреплению. Поощрением для обучаемого является подтверждение программой каждого удачного шага, причем, учитывая простоту реакции, возможность совершения ошибки сводится к минимуму.

Линейная программа в понимании Скиннера характеризуется следующими особенностями:

· Дидактический материал делится на незначительные дозы, называемые шагами, которые обучаемые преодолевают значительно легко, шаг за шагом;

· Вопросы, содержащиеся в отдельных рамках программы, не должны быть очень трудными, чтобы обучаемые не потеряли интереса к работе;

· Обучаемые сами дают ответы на вопросы, привлекая для этого необходимую информацию;

· В ходе обучения учащихся сразу же информируют о том, правильны или ошибочны их ответы;

· Все обучаемые проходят по очереди все объем программы, но каждый делает это в удобном для него темпе;

· Во избежание механического запоминания одна и та же мысль повторяется в различных вариантах и разных местах программы.

2. Разветвленная программа. Автор концепции разветвленного программирования - А. Кроудер. Разветвленная программа основана на выборе одного правильного ответа из нескольких данных, она ориентирует текст многократного выбора. По мнению автора, выбор правильных ответов требует от обучаемых больших умственных способностей, нежели припоминание какой-то информации. Непосредственное подтверждение правильности ответа он считает своеобразным типом обратной связи.

Вопросы, в понимании Кроудера, нужны для достижения с следующих целей:

· Проверить, знает ли ученик материал;

· В случае отрицательного ответа отсылать обучаемого к координирующим и обосновывающим ответ порциям информации;

· Увеличение усилий обучаемого и одновременную ликвидацию механического обучения через многократное повторение информации;

· Формирование требуемой мотивации обучаемого.

Если основой линейной программы является стремление избежать ошибок, то разветвленная программа не направлена на ликвидацию ошибок в процессе обучения. Ошибки Кроудер трактует как возможность обнаружить недостатки в знаниях обучаемых, а также выяснить, какие проблемы обучаемые уяснили недостаточно. Благодаря такому методу о его программе можно сказать, что она сводится к «управлению процессом мышления», в то время как линейная программа основана на «управлении ответами».

Постепенно оба классических типа - линейное и разветвленное программированное обучение - уступили место смешанным формам.

Известно несколько видов организации программ наставнического типа, называемых также алгоритмами программированного обучения.

1. Последовательно-подготовительный алгоритм. Начальный элемент задания относительно прост, он подготавливает выполнение второго, более сложного, а тот, в свою очередь, третьего и т.д. Заключительные элементы имеют достаточно высокий уровень сложности.

Параллельно-подготовительный алгоритм. Начальные элементы заданий независимо один от другого подготавливают выполнение следующего за ним комплексного элемента высокого уровня.

Последовательно-корректирующий алгоритм. Начальные элементы задания имеют высокий уровень сложности, а каждый последующий элемент корректирует выполнение предыдущего, указывая, например, на противоречия, к которым приводят неправильные ответы.

Параллельно-корректирующий алгоритм. Обучаемому предлагается комплексный элемент высокого уровня, последующие элементы играют роль наводящих (подсказывающих), причем с разных позиций, независимо один от другого.

Алгоритм переноса. Приводятся два массива элементов А(N) и В(N). Ими могут быть понятия, отношения, действия, характеристики и т.д. Требуется установить логическое соответствие между ними.

6. Аналитический алгоритм. Предлагаются элементы А(N). Необходимо установить принадлежность каждого из них к одному из классов В(N).

7. Синтезирующий алгоритм. Элементы массива А(N) уже разбиты на подгруппы. Задача обучаемого - установить критерий, по которому осуществлялась классификация.

8. Алгоритм упорядочения. Элементы массива А(N) необходимо упорядочить по некоторому указанному критерию В(N). Этот алгоритм требует для своего выполнения комплексной умственной деятельности.

Большинство инструментальных систем предоставляют преподавателю возможность составлять обучающие и контролирующие задания с различными типами ответов.

3. С выборочным ответом. Обучаемому предлагается задание (вопрос) и набор (меню) готовых ответов, из которых он может сделать выбор правильного, по его мнению, ответа (утверждения).

Такой вариант задания наиболее удобен для машинной реализации, так как ЭВМ анализирует лишь номер, по которому легко определяет правильность ответа. На первый взгляд задания с выборочным ответом имеют ряд недостатков, а именно: обязательное предъявление верного ответа, возможность его угадывания, а значит, ограничение мыслительной деятельности обучаемого. Эти недостатки существенно снижаются путем правильного, творческого и остроумного применения различных принципов составления таких заданий.

Вероятность угадывания правильного ответа сводится к минимуму следующими простыми приемами:

· Повторением аналогичного по смыслу вопроса в нескольких различных формах;

· Увеличением числа элементов для выбора (при выборе из пяти ответов вероятность угадывания равна 0,2);

· Увеличение числа верных ответов до двух или до нескольких пар. Подбирать ответы в заданиях необходимо таким образом, чтобы они были правдоподобными и равнопривлекательными.

Формы заданий с выборочным ответом:

1. С частично-конструируемьш ответом. Задания этого типа являются промежуточным и связующим звеном между заданиями с выборочным ответом и свободно-конструируемым. Частично-конструируемый ответ составляется из частей, предложенных преподавателем.

Эта форма используется для заданий по составлению определений законов, теорем, стандартных формулировок и т.д. В верный ответ входят, как правило, не все элементы задания, и порядок их выбора не является жестким.

2. Со свободно-конструируемым ответом. Задания такого типа являются наиболее предпочтительными для автоматизированного обучения и контроля. Они позволяют слушателю общаться с компьютером на естественном языке, имитируя диалог обучаемого и преподавателя.

Задания со свободно-конструируемым ответом наиболее сложны для обучаемого, так как полностью исключают возможность угадывания и требуют значительной умственной работы перед вводом в компьютер ответа, набираемого на клавиатуре в свободной форме. В то же время резко возрастает сложность деятельности преподавателя - автора курса по формированию автономных ответов для анализатора инструментальной системы. Применяемый при оценке полученного ответа обучаемого на заданный вопрос эталон сравнивается с текстом и вырабатывается соответствующий признак ответа: «верный», «неверный», «предполагаемый» и т.д.

Таким образом, автор курса формирует шаблоны, предъявляемые обучаемому в зависимости от признака ответа, что создает иллюзию «понимания» системой смысла введенной фразы, так как при разных ответах на один и тот же вопрос обучаемый получает и различную реакцию компьютера.

В современных инструментальных системах реализованы следующие методы сравнения эталонного ответа с ответом обучаемого.

1. Анализ по ключевым словам. Этот метод анализа достаточно прост и универсален. Эталонный ответ, заранее введенный преподавателем, используется в качестве ключа, который сравнивается с ответом обучаемого на протяжении всей строки. Ключом может быть один символ, слово или группа слов.

При использовании ключевых слов можно достичь достаточно хороших результатов. Но применять метод надо достаточно осторожно, так как возможности распознавания смысла с его помощью ограничены и ответ не распознается при перестановках внутри ключа.

2. Синтаксический анализ с использованием символов частичной обработки ответа обучаемого. Этот метод анализа целесообразно использовать в том случае, когда требуется выполнить сравнение не по ключу, а по жесткому эталону. Выполняется посимвольное сравнение ответа с эталоном. При совпадении всех символов ответа с символами эталона вырабатывается признак «верно».

Однако при работе могут возникнуть ситуации, когда необходимо, с целью более корректного толкования смысла ответа, сделать некоторые отступления от правил прямого сравнения. В подобных ситуациях метод синтаксического анализа предусматривает средства частичной обработки ответов обучаемого.

Символы частичной обработки ответа (спецсимволы), включенные в эталон ответа, позволяют игнорировать один или несколько символов при сравнении с эталоном. Все остальные символы, отличные от символов частичной обработки, в тексте обучаемого должны следовать в том же порядке, что и в эталоне ответа.

3. Логический анализ. Логический метод анализа дает возможность формирования ответа в свободно-конструируемой форме. В данном случае ответ может представлять собой фразу или предложение, в котором порядок слов строго не определен. В словах могут игнорироваться окончание или другие части.

Основным отличием данного метода анализа от анализа по ключевым словам является то, что исключается необходимость перечисления всех возможных последовательностей ключевых слов при рассмотрении многословных ответов, так как логический метод позволяет с помощью одного эталона проанализировать насколько вариантов ответов. Недостатками такого рода программ являются:

· Снижение мотивации в ходе работы с программой;

· Возникновение пробелов в знаниях, связанных с непроизвольным рассеянием внимания в процессе работы с программой, а также ослаблением системного связывания знаний при отсутствии их интонационного выделения;

· Сложность и высокая трудоемкость организации учебного диалога, а также диагностирующей и управляющей обучением части программы.

Ввиду чрезвычайно высокой трудоемкости написания программ такого рода на языках программирования и высоких требований к программистской квалификации разработчиков, они часто разрабатываются с использованием программных оболочек автоматизированных учебных курсов, имеющих свой язык программирования, интерфейс, рассчитанный на разработчика-непрограммиста.

Недостатком таких программ является высокая трудоемкость разработки, затруднения организационного и методического характера при использовании в реальном учебном процессе школы. Организационные трудности связаны с тем, что такие программы невозможно использовать в структуре урока из-за больших различий в темпе обучения разных учащихся. Методические трудности заключаются в том, что многие педагоги нередко склонны не соглашаться с методическими решениями при изложении теоретического материала, предложенными разработчиками программы.

Программы 3-го типа (моделирующие) основаны на графически-иллюстративных возможностях компьютера, с одной стороны, и вычислительных, с другой, и позволяют осуществлять компьютерный эксперимент. Такие программы предоставляют ученику возможность наблюдать на экране дисплея некоторый процесс, влияя на его ход подачей команды с клавиатуры, меняющей значения параметров.

Программы 4-го типа (игры) предоставляют в распоряжение ученика некоторую воображаемую среду, набор каких-то возможностей и средств их реализации. Использование предоставляемых программой средств для реализации возможностей, связанных с изучением мира игры и деятельностью в этом мире, приводит к развитию обучаемого, формированию у него познавательных навыков, самостоятельному открытию им закономерностей, отношений объектов действительности, имеющих всеобщее значение.

Наибольшее распространение получили обучающие программы первых двух типов в связи с их относительно невысокой сложностью, возможностью унификации при разработке многих блоков программ.

Основные действия, выполняемые программами первых двух типов:

· Предъявление кадра с текстом и графическим изображением;

· Предъявление вопроса и меню вариантов ответа (или ожидание ввода открытого ответа);

· Анализ и оценка ответа;

· Предоставление кадра помощи при нажатии специальной клавиши.

Они могут быть запрограммированы, так что разработчику обучающей программы остается ввести в компьютер только соответствующий текст, варианты ответов, нарисовать на экране с помощью манипулятора «мышь» картинки. Создание обучающей программы в этом случае выполняется совершенно без программирования, не требует серьезных компьютерных познаний и по силам любому педагогу-предметнику средней школы. Наиболее известны отечественные автоматизированные системы обучения: «Урок», «Адонис», «Магистр», «Stratum». Используются в России и зарубежные системы: «Linkway», «Techcad» и др. Многие из этих систем имеют хорошие графические подсистемы и позволяют создавать не только статические картинки, но и динамические графические фрагменты в духе «мультимедиа».

Создание обучающей системы обычно проходит четыре стадии:

1. Разработка сценария обучающей программы: на этой стадии педагог должен принять решение о том, какой раздел какого учебного курса он будет переводить в обучающую программу, продумать материал информационных кадров, такие вопросы и варианты ответов к ним, чтобы они диагностировали трудности, с которыми будут сталкиваться ученики при освоении материала. Разработать схему прохождения программы, систему взаимосвязей между ее отдельными фрагментами.

2. Ввод в компьютер текстов отдельных кадров будущей программы, рисование картинок, формирование контролирующих фрагментов: вопросов, вариантов ответов к ним и способов анализа правильности ответов. На этой стадии педагогу потребуется минимальное владение функциями компьютера и возможностями ввода и редактирования, встроенными в инструментальную программу.

3. Связывание отдельных элементов обучающей программы в целостную диалоговую систему, установление взаимосвязей между фрагментами, вопросами и помощью, окончательная доводка программы.

4. Сопровождение программы во время ее эксплуатации, внесение в нее исправлений и дополнении, необходимость которых обнаруживается при ее использовании в реальном процессе обучения.

Очевидно, что создание обучающих программ средствами инструментальных систем поможет снять остроту главной проблемы компьютерного обучения - отсутствия в достаточном количестве и разнообразии качественных обучающих программ, так чтобы компьютерное обучение могло превратиться из жанра «показательных выступлений» на открытых уроках в действительно систематическое обучение учебным дисциплинам или их большим разделам.

В качестве первого шага к компьютерным технологиям обучения нужно рассматривать тренирующие и контролирующие программы. Использовать такие контролирующие программы можно систематически. Это не потребует кардинальных изменений в существующем учебном процессе и избавит учителя от непроизводительных, рутинных операций по проверке письменных работ, контролю знаний учащихся, решит проблему накопляемости оценок. Из-за тотальности контроля учащиеся получат мощный стимул к обучению.

Следующая проблема компьютерного обучения связана с тем, что использование компьютера не вписывается в стандартную классно-урочную систему. Важно, чтобы ученик при компьютерном обучении не был ограничен жесткими временными рамками, чтобы педагогу не надо было работать «на класс» в целом, а чтобы он мог пообщаться с каждым учеником, дать индивидуальную консультацию по работе с обучающей программой и по материалу, в ней содержащемуся, помочь преодолеть индивидуальные затруднения.

При проведении урока с использованием компьютеров работа педагога проходит фазы:

· Планирования урока (определяется место урока в системе занятий по данной дисциплине, время проведения в кабинете электронно-вычислительной техники, тип урока и его примерная структура, необходимые для его проведения программные средства);

· Подготовки программных средств (наполнение оболочек контролирующих программ и обучающих систем соответствующими дидактическими материалами, подбор моделирующих программ, размещение программных средств на носителях информации, проверка работоспособности программ);

· Проведения самого урока;

· Подведения итогов (внесение исправлений в обучающие программы, архивирование их для будущего использования, обработка результатов компьютерного тестирования, удаление лишних временных файлов).

Отдельное направление использования компьютера в обучении - интегрирование предметных учебных курсов и информатики. При этом компьютер используется уже не как средство обучения, а как средство обработки информации, получаемой при изучении традиционных дисциплин - математики, физики, химии, экологии, биологии, географии. Компьютер выступает при этом в качестве средства предметной деятельности.

Особые надежды при таком использовании компьютера возлагаются на компьютерные телекоммуникации, возможностями локальных и глобальных компьютерных сетей.

Такая технология включает следующие моменты:

· Первоначальную мотивацию исследования, постановку цели и задачи исследования;

· Поиск решения задачи, построение гипотез;

· Проведение исследований, экспериментов, наблюдений и измерений, с целью доказать или опровергнуть выдвинутые гипотезы;

· Групповое обсуждение результатов, составление отчета, проведение научной конференции;

· Решение вопроса о практическом применении результатов исследований, разработку и защиту итогового проекта по теме.

Использование компьютера очень хорошо вписывается в эту технологию обучения, особенно если имеется возможность реализовать компьютерные телекоммуникации. Телекоммуникационная составляющая проекта позволяет резко повысить интерес учащихся к выполнению проекта, делает естественным использование компьютера для представления результатов наблюдений и измерений, способствует формированию информационной культуры учащихся. Содержание обучения по методу проектов является межпредметным, интегрированным, привлекающим знания из различных областей. На практике позволяет достигать следующие педагогические цели:

· Развитие письменной речи;

· Овладение компьютерной грамотностью, освоение текстового редактора, компьютерных телекоммуникационных программ;

· Развитие общих навыков решения проблем;

· Развитие навыков работы в группе;

· Развитие навыков творческой работы.

§3. Развитие глобальной сети Интернет

Интернет - всемирная компьютерная сеть, объединяющая миллионы компьютеров в единую информационную систему. Интернет предоставляет широчайшие возможности свободного получения и распространения научной, деловой, познавательной и развлекательной информации. Интернет возник как воплощение двух идей - глобального хранилища информации и универсального средства ее распространения.

В 1960-х компьютерные сети стали бурно развиваться, но крупным недостатком больших сетей была их низкая устойчивость.

Поль Барен, Ларри Робертс и Винтсент Серф разработали и применили методы, ставшие основой дальнейшего развития сетевых технологий: пакетная коммутация, динамическая маршрутизация сообщений в распределенной сети, использование универсального сетевого протокола.

В 1969 была создана сеть ARPANET. Именно она стала основой современного интернета, который постепенно разросся до масштабов всей Земли.

В 1976 Серф разработал универсальный протокол передачи данных TCP/IP (Transmission control protocol/ Internet protocol). Он стал стандартом для межсетевых коммуникаций.

В 1990 Тим Бернерс - Ли создал систему, реализующую идею единого гипертекстового пространства. Для описания гипертекстовых страниц служил специальный язык HTML (HyperText Markup Language), а для их пересылке по сети - протокол передачи HTTP (HyperText Transfer Protocol). Новый способ указания адресов с помощью URL (Uniform Resource Locator - универсальный указатель ресурсов) позволял легче запоминать их и лучше ориентироваться в информационном пространстве Интернета. Была написана также специальная программа отображения гипертекстовых страниц - первый браузер (browser - обозреватель). Бернерс - Ли назвал свой проект WWW - World Wide Web, то есть «Всемирная паутина».

В 1992 был разработан графический браузер «Мозаика» и с учетом возросшей пропускной способности сетей появилась возможность быстро передавать цветные изображения, фотографии, рисунки.

В настоящее время Интернет развивается экспоненциально: каждые полтора - два года его основные количественные показатели удваиваются. Это относится к числу пользователей, числу подключенных компьютеров, объему информации и трафика, количеству информационных ресурсов.

Растут требования к оперативности и надежности информационных услуг, появляются новые их виды. Уже сейчас ученые разрабатывают принципиально новые формы глобальных информационных сетей. В недалеком будущем многие процессы сетевого проектирования, администрирования и обслуживания будут полностью автоматизированы.

§4. Понятие web-сайта

Web-сайт - это информация, представленная в определенном виде, которая располагается на Web-сервере и имеет свое имя (адрес). Для просмотра Web-сайтов на компьютере пользователя используются специальные программы, которые называются браузерами. Web-сайт состоит из связанных между собой Web-страниц. Web-страница представляет собой текстовый файл с расширением *.html, который содержит текстовую информацию и специальные команды - HTML-коды, определяющие в каком виде эта информация будет отображаться в окне браузера. Вся графическая, аудио - и видео - информация непосредственно в Web-страницу не входит и представляет собой отдельные файлы с расширениями *.gif, *.jpg (графика), *.mid, *.mp3 (звук), *.avi (видео). В HTML-коде страницы содержатся только указания на такие файлы.

Каждая страница Web-сайта также имеет свой Internet адрес, который состоит из адреса сайта и имени файла, соответствующего данной странице. Таким образом, Web-сайт - это информационный ресурс, состоящий из связанных между собой гипертекстовых документов (Web-страниц), размещенный на Web-сервере и имеющий индивидуальный адрес.

§5. Средства разработки web-сайта. HTML

Обмен информацией в Интернет осуществляется с помощью протоколов прикладного уровня и реализующих тот или иной прикладной сервис. Одним из популярных сервисов Интернет стала World Wide Web (WWW), основанная на протоколе HTTP (Hyper Text Transfer Protocol - протокол передачи гипертекстовой информации). В гипертекстовых документах, представленных в WWW пользователи, не ограничены одним документом, и более того, не ограничены одним компьютером.

Для подготовки гипертекстовых документов используется язык HTML, предоставляющий широкие возможности по форматированию и структурной разметке документов, организации связей между различными документами, средства включения графической и мультимедийной информации. Как уже было сказано выше, HTML-документы просматриваются с помощью специальной программы - браузера. Наибольшее распространение в настоящее время получили браузеры Opera, FireFox и Internet Explorer. Реализации этих браузеров доступны практически для всех современных программных и аппаратных платформ (Windows, Linux, Macintosh).

HTML-документ состоит из текста, представляющего собой содержание документа, и тегов, определяющих его структуру и внешний вид при отображении браузером. Простейший html-документ выглядит следующим образом:

<html>

<head>

<title>Название</title>

</head>

<body>

<p>Тело документа

</body>

</html>

Как видно из примера, тег представляет собой ключевое слово, заключенное в угловые скобки. Различают одинарные теги, как, например, <p>, и парные, как <body> </body>, в последнем случае действие тега распространяется только на текст между его открывающей и закрывающей скобкой. Теги также могут иметь параметры - например, при описании страницы можно задать цвет фона, цвет шрифта и т.д.:

<body bgcolor="white" text="black">.

Текст всего документа заключается в теги <html>, сам документ разбивается на две части - заголовок и тело. Заголовок описывается тегами <head>, в которые могут быть включены название документа (с помощью тегов <title>) и другие параметры, использующиеся браузером при отображении документа. Тело документа заключено в теги <body> и содержит собственно информацию, которую видит пользователь. При отсутствии тегов форматирования весь текст выводится в окно браузера сплошным потоком, переводы строк, пробелы и табуляции рассматриваются как пробельные символы, несколько пробельных символов, идущих подряд, заменяются на один. Для форматирования используются следующие основные теги:

<p> - начало нового абзаца, может иметь параметр, определяющий выравнивание:

<p align=right>;

<br> - перевод строки в пределах текущего абзаца;

<u></u> - выделение текста подчеркиванием

Ссылка на другой документ устанавливается с помощью тега

<a href="URL">...</a>,

где URL - полный или относительный адрес документа. При этом текст, заключенный в тег <a>, обычно выделяется подчеркиванием и цветом, и после щелчка мышью по этой ссылке браузер открывает документ, адрес которого указан в параметре href. Графические изображения вставляются в документ с помощью тега <img src="URL">.

§6. PHP: Процессор гипертекста

PHP - это язык программирования, созданный для генерации HTML_страниц на web-сервере и работы с базами данных. В настоящее время поддерживается подавляющим большинством хостинг-провайдеров. Входит в LAMP - «стандартный» набор для создания web-сайтов (Linux, Apache, MySQL, PHP (Python или Perl)).

В области программирования для Сети, PHP - один из популярнейших скриптовых языков (наряду с JSP, Perl и языками, используемыми в ASP.NET) благодаря своей простоте, скорости выполнения, богатой функциональности и распространению исходных кодов на основе лицензии PHP. PHP отличается наличием ядра и подключаемых модулей, «расширений»: для работы с базами данных, динамической графикой, криптографическими библиотеками, документами формата PDF и т.п. Интерпретатор PHP подключается к web-серверу либо через модуль, созданный специально для этого сервера (например, для Apache или IIS), либо в качестве CGI_приложения.

В 1994 Расмус Лердорф написал набор скриптов на Perl/CGI обрабатывающий шаблоны HTML_документов. Лердорф назвал набор Personal Home Page (Личная Домашняя Страница) а затем написал на языке C новый интерпретатор шаблонов PHP/FI (англ. Personal Home Page / Forms Interpreter - «Личная Домашняя Страница / Интерпретатор форм». PHP/FI включал базовую функциональность сегодняшнего PHP: оформление переменных в стиле Perl ($имя_переменной для вывода значения), автоматическую обработку форм и встраиваемость в HTML_текст и многое другое.

В 1997 году Энди Гутманс и Зив Сураски сочли PHP/FI 2.0 непригодным и объявили PHP 3.0 официальным преемником PHP/FI.

Одной из сильнейших сторон PHP 3.0 была возможность расширения ядра, что дало PHP возможность работать с огромным количеством баз данных, протоколов, поддерживать большое число API .Был разработан более мощный и полный синтаксис.

Абсолютно новый язык программирования получил новое имя. Разработчики отказались от дополнения о персональном использовании, которое имелось в аббревиатуре PHP/FI. Язык был назван просто PHP (Препроцессор Гипертекста).

К зиме 1998 года, практически сразу после официального выхода PHP 3.0, Энди Гутманс и Зив Сураски начали переработку ядра PHP. В задачи входило увеличение производительности сложных приложений и улучшение модульности базиса кода PHP. Расширения дали PHP 3.0 возможность успешно работать с набором баз данных и поддерживать большое количество различных протоколов, но PHP 3.0 не имел качественной поддержки модулей и приложения работали неэффективно.

В1999 был разработан PHP 4.0, основанный на движке Zend Engine и принёсший с собой набор дополнительных функций. В дополнение к улучшению производительности, PHP 4.0 имел ещё несколько ключевых нововведений, таких как поддержка сессий, буферизация вывода, более безопасные способы обработки вводимой пользователем информации и несколько новых языковых конструкций.

Пятая версия PHP была выпущена через 5 лет, в 2004 году. Изменения включали обновление ядра Zend (Zend Engine 2), что существенно увеличило эффективность интерпретатора. Была введена поддержка языка разметки XML, полностью переработаны различные функции, которые стали во многом схожи с моделью, используемой в Java.

Шестая версия PHP находится в стадии разработки с октября 2006 года. В ней уже сделано множество нововведений, как, например, исключение из ядра регулярных выражений POSIX и «длинных» суперглобальных массивов, удаление директив safe_mode, php_magic_quotes и register_globals из конфигурационного файла php.ini. Также много внимания уделено поддержке Юникода.

§7. СУБД MySQL

Программное обеспечение MySQL представляет собой очень быстрый многопоточный, многопользовательский надежный SQL_сервер баз данных (SQL - язык структурированных запросов). Сервер MySQL предназначен как для критических по задачам производственных систем с большой нагрузкой, так и для встраивания в программное обеспечение массового распространения.

MySQL является решением для малых и средних приложений. Входит в LAMP. Обычно MySQL используется в качестве сервера, к которому обращаются локальные или удалённые клиенты, однако в дистрибутив входит библиотека внутреннего сервера, позволяющая включать MySQL в автономные программы.

Гибкость СУБД MySQL обеспечивается поддержкой большого количества типов таблиц: пользователи могут выбрать как таблицы типа MyISAM, поддерживающие полнотекстовый поиск, так и таблицы InnoDB, поддерживающие транзакции на уровне отдельных записей. Благодаря открытой архитектуре и GPL_лицензированию, в СУБД MySQL постоянно появляются новые типы таблиц.

В 2008 был выработан новый SQL_интерфейс, но API_интерфейс остался в наследство от mSQL.

MySQL портирована на большое количество платформ: AIX, BSDi, FreeBSD, HP-UX, GNU/Linux, Mac OS X, NetBSD, OpenBSD, OS/2 Warp, SGI IRIX, Solaris, SunOS, SCO OpenServer, SCO UnixWare, Tru64, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003 и Windows Vista. Существует также порт MySQL к OpenVMS.

MySQL имеет API для языков C, C++, Java, Perl, PHP, Python, Ruby, Smalltalk и Tcl, библиотеки для языков платформы.NET, а также обеспечивает поддержку для ODBC посредством ODBC_драйвера MyODBC.

MySQL 5.0 содержит следующие нововведения: хранимые процедуры и функции; обработчики ошибок; курсоры; триггеры; представления; информационная схема (так называемый системный словарь, содержащий метаданные).

§8. Системы управления контентом

В последние годы стали популярны системы управления контентом. С помощью подобных систем легко создать базовый web-проект, а web-интегратор получает возможность развернуть масштабный проект за счет модульности.

Применение системы управления контентом при разработке web-проекта позволило не работать над созданием кода разметки каждой страницы, программированием и интегрированием их графического оформления. Достаточно выбрать готовый модуль, из ранее созданных и протестированных. Интеграция в систему делается по единому стандарту.

Начало развитие web-среды происходит в 90_ых гг. Этот период характеризовался относительно невысоким уровнем развития web технологий и web-проекты способные на интерактивное взаимодействие могли создаваться только программистами.

Вся динамика реализовывалась через CGI и другие сложные технологии и сайт обычно представлял собой набор статичных html_страниц, подготовленных в html редакторах. После набора, страницы, для осуществления возможности межстраничных переходов, объединялись ссылками и размещались на сервере. Вся работа по обновлению информации и проверке работоспособности проекта перекладывалась на его автора. Если требовалось не просто изменить существующую страницу, а добавить новую, то приходилось решать вопросы, связанные с логическим и физическим внедрением последней в весь проект. И если объем страниц возрастал, то «справляться» с ними становилось еще сложнее. Изменять и расширять динамические проекты было еще более проблематично.