Разработка электронных образовательных ресурсов и методика их применения на примере темы "Аппаратное обеспечение компьютера" в 7–9 классах

Открываем информационную систему->Ученик->урок №2->тест

Домашнее задание

На выбор:

· Составить кроссворд на тема «Принципы устройства компьютера»

· Составить схему понятий



Конспект урока по теме «Внутренние устройства компьютера»

Цель урока: изучение внутренних устройств компьютера, их характеристик и назначения. Компьютерная программа: MS Access, Microsoft Office PowerPoint (для презентации)

Цели (ФГОС):

· Личностные

1) формирование интереса к данной теме;

2) развитие самостоятельности и личной ответственности в информационной деятельности;

3) развитие навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных социальных ситуациях, умения не создавать конфликтов и находить выходы из спорных ситуаций;

· Метапредметные

1) освоение способов решения проблем творческого характера посредством использования информационной системы;

2) формирование умения планировать, контролировать и оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации;

3) активное использование речевых средств и средств ИКТ;

4) овладение базовыми понятиями - тактовая частота, системная плата, центральный процессор, память, видеокарта, жесткий диск, оптический привод, блок питания.

· Предметные

1) использование начальных математических знаний для описания и объяснения окружающих предметов, процессов, явлений, а также оценки их количественных и пространственных отношений;

2) овладение основами логического и алгоритмического мышления, пространственного воображения и математической речи, измерения, пересчета, прикидки и оценки, наглядного представления данных и процессов, записи и выполнения алгоритмов;

3) знание внутренних устройств компьютера, знание их характеристик и назначения.

Оборудование: ПК, проектор, презентация

Тип урока: обучающий

Основные понятия: системная плата, центральный процессор, оперативная память, видеокарта, жесткий диск, оптический привод, блок питания

План урока

1. Организационный момент (2 мин)

2. Постановка проблемы (5 мин)

3. Изучение нового материала (23 мин)

4. Тест (15 мин)

Организационный этап урока	Деятельность учителя	Деятельност ь учащихся
Организационный	Приветствие, объявление темы урока	Приветствуют
момент		учителя,
		садятся на
		места
Постановка проблемы	Здравствуйте, сегодня мы с вами поговорим о внутренних устройствах	Слушают
	компьютера.	задания
	Сколько и какие компоненты компьютера вы знаете?	Системная
		плата,
	Все верно, в современных компьютерах их 7. Сейчас мы рассмотрим их подробнее, а в конце урока рассмотрим дополнительные устройства, устанавливаемые в мобильные и настольные ПК для расширения их функциональных возможностей.	центральный процессор, оперативная память, видеокарта, жесткий диск, оптический привод, блок питания и корпус
Изучение	нового	Начнем с самого главного устройства - центрального процессора - главной	Ее тактовая
материала		части аппаратного обеспечения компьютера и его вычислительного центра.
		По сути, он является исполнителем машинных инструкций и предназначен	частота, от
		для выполнения сложных компьютерных программ. У ЦПУ есть несколько	которой
		главных характеристик, но для обычного обывателя важны лишь две -	зависит ее
		тактовая частота и количество ядер. Первые массовые многоядерные	пропускная
	процессоры для настольных ПК были выпущены в начале 2006 года и на данный момент почти полностью вытеснили одноядерные. Следующее немаловажное внутреннее устройство - оперативная память (оперативное запоминающее устройство ОЗУ) - важнейшая часть системы, отвечающая за временное хранение данных и команд, необходимых процессору для выполнения различных операций. Каковы основные характеристики памяти? Не менее важным показателем для памяти является поколение, к которому оно относится. Естественно, что память разных поколений имеет совершенно разные характеристики (напряжение питания, энергопотребление, тактовую частоту, пропускную способность, латентность и т.д.). Вам необходимо помнить, что разъемы для установки модулей памяти для разных поколений различны, и это необходимо учитывать при выборе связки оперативная память - материнская плата.	способность и объем
	Дальше мы рассмотрим видеокарту (графический адаптер, графическая карта, видеоадаптер) - устройство, которое формирует графический образ и выводить его на экран монитора. В эпоху зарождения настольных ПК графические адаптеры выполняли лишь функцию вывода на экран уже сформированного процессором изображения. Нынешнее же поколение графических карт занимается не только выводом изображения, но и самостоятельно формирует его. Современные видеоадаптеры могут быть встроенными (интегрированными) в системную плату компьютера или являться платой расширения, которая вставляется в специальный разъем для видеокарт PCI-Express (ранее таким разъемом был AGP, который сейчас устарел) на материнской плате. Первая группа адаптеров, как правило, используется в бюджетных решениях для работы с офисными приложениями, где речи не идет о формировании сложных трехмерных изображений и вообще требования к графической составляющей невелики. И хотя последнее время многие интегрированные решения уже позволяют пользователям смотреть видео высокой четкости
	(HD) и наслаждаться трехмерной (3D) графикой начального уровня, их возможности не идут ни в какое сравнение с возможностями видеокарт, которые выпускаются, как самостоятельные решения. По сути, видеоадаптер, являющийся самостоятельной платой расширения - это еще один компьютер в вашем компьютере. Он имеет собственный графический процессор (GPU) или даже два, видеопамять (GDDR), систему охлаждения, систему питания, видеоконтроллер и цифроаналоговый преобразователь. Столь сложное устройство видеокарты обусловлено очень высокими требованиями к вычислительным ресурсам для построения реалистичной и динамичной трехмерной картинки в реальном времени. Поэтому для того, чтобы насладиться в полной мере красотами современных 3D-игр, необходимо, что бы ваш компьютер был оснащен графической картой самого высокого уровня. Каковы характеристики видеокарты? Производством плат видеокарт на данный момент занимается достаточно
	много компаний, но как не странно весь рынок графических адаптеров	Основными характеристиками видеокарты являются тактовые частоты видеопроцессора и видеопамяти, количество работающих исполнительных блоков внутри графического процессора, ширина шины видеопамяти (влияет на количество передаваемых памятью данных за один такт) и объем видеопамяти.
	поделен всего на два основных конкурирующих лагеря. Дело в том, что
	графический процессор определяет практически все основные
	характеристики карты, от которых зависит ее производительность и является
	ее ключевым компонентом. Ну а в проектировании и выпуске графических
	чипов, как и в случае с центральными процессорами, с середины 90-х ведут
	яростную борьбу за потребителей два непримиримых соперника - канадская
	компания ATI, купленная и ныне принадлежащая AMD и калифорнийская
	NVIDIA.
	Жесткий диск (HDD) - устройство хранения данных, основанное на
	принципах магнитной записи. Основное устройство в вашем компьютере, на
	котором располагается вся информация, начиная с установленной
	операционной системы и заканчивая вашими личными файлами.
	Давайте посмотрим, каковы же его основные характеристики:
	Емкость - количество данных, которые могут храниться на накопителе. Еще
	недавно весь модельный ряд жестких дисков укладывался в диапазон от 80 до
	1000 Гигабайт. Но уже сейчас современные накопители, благодаря
	технологии перпендикулярной записи, имеют размеры в 3 Терабайта (3000
	Гб).
	Физический размер - накопители, имеющие ширину 3,5 дюйма (редко 2,5
	дюйма) используются в настольных компьютерах, а 2,5 или 1,8 дюйма - в
	мобильных устройствах (ноутбуки или нетбуки).
	Скорость вращения шпинделя - важная характеристика, от которой зависят
	время доступа и средняя скорость передачи данных. Чем больше скорость
	вращения, тем быстрее жесткий диск. Измеряется в оборотах в минуту и в
	основном имеет значения: 5400 об/мин (в основном ноутбуки или
	высокоемкостные диски шириной 3,5»), 7200 об/мин (настольные ПК, реже
	ноутбуки), 10000 и 15000 об/мин (высокопроизводительные ПК или серверы).
	Любителям тишины следует помнить, что уровень шума накопителя сильно
	возрастает на высоких оборотах и при сборке тихой системы выбирать диск
	со скоростью выше 7200 об/мин не рекомендуется.
	Интерфейс подключения - тип разъема и шины, которые используются для
	подключения и обмена данными с жестким диском. Долгое время, самым	(учащиеся
	распространённым интерфейсом в настольных и мобильных компьютерах	заполняют
	являлся Parallel ATA (он же IDE, ATA, Ultra ATA, UDMA 133) с	таблицу
	максимальной пропускной способностью 133 Мбайт/сек, в котором	Устройство,
	использовался принцип параллельной передачи данных. Из-за этого разъем	Характерист
	подключения был достаточно широким и имел 40 контактов, а громоздкие	ика,
	80-жильные кабели подключения всегда мешались в корпусе и мешали	Назначение)
	нормальному охлаждению. И хотя многие современные системные платы до
	сих пор оснащаются разъемом IDE, дни этого интерфейса сочтены, а на
	смену ему уже давно пришел новый стандарт - Serial ATA (SATA),
	использующий последовательный интерфейс передачи данных. Пропускная
	способность современной 3-ей ревизии SATA III составляет 600 Мбайт/сек и
	превышает возможности PATA в 4,5 раза. Более того, SATA использует
	миниатюрный 7-контактный разъем, и соответственно, кабель гораздо
	меньшей площади, чем IDE, за счёт чего уменьшается сопротивление
	воздуху, обдувающему комплектующие компьютера и упрощается разводка
	проводов внутри системного блока.
	Время произвольного доступа - среднее время, за которое осуществляется позиционирование головки чтения / записи на произвольный участок магнитного диска. Как правило, у дисков, предназначенных для установки в настольные и портативные компьютеры, оно составляет от 8 до 16 миллисекунд и является основным тормозом скорости работы магнитного накопителя. Для сравнения, у новомодных твердотельных накопителей (SSD) оно равно 1 мсек. Буфер - промежуточная память (кэш), предназначенная для сглаживания различий скорости чтения / записи и передачи по интерфейсу. В современных носителях варьируется от 8 до 64 Мб. Совсем недавно на современном рынке магнитных накопителей вся продукция была представлена четырьмя производителями: крупнейшими в мире Western Digital (WD) и Seagate, а так же Hitachi и Samsung. Но в 2011 году ситуация изменилась, WD приобрела подразделение компании Hitachi по производству жестких дисков, а Seagate купила подразделение Samsung. Таким образом, к двум сегментам компьютерного рынка (производство
	центральных и графических процессоров), прибавился третий (производство жестких дисков), где разработкой и производством продукции занимаются только две конкурирующие компании. Оптический привод - устройство, предназначенное для считывания, записи и перезаписи информации с оптических носителей информации в виде пластикового диска (CD, DVD, BD). Основными характеристиками оптических приводов являются скорости чтения, записи и перезаписи данных в различных форматах. Ранее указывались непосредственно в самом названии привода, но из-за увеличения поддержки различных форматов дисков, теперь указываются только в подробном описании устройства. Приятным бонусом может стать наличие технологии маркировки специально подготовленных дисков, позволяющая получать изображение на его обратной поверхности. Как и жесткие диски, оптические приводы могут иметь два интерфейса подключения, устаревший IDE и современный SATA.
	Пример названия оптического привода выглядит довольно лаконично и содержит минимум информации: Привод Blu-ray Pioneer BDR-206DBK, Black, SATA, OEM · Blu-ray - привод поддерживает все существующие форматы оптических носителей, включая, новейший Blu-Ray · Pioneer - фирма производитель оптического привода · BDR-206DBK - модель привода · Black - цвет привода · SATA - интерфейс подключения привода · OEM - привод продается без красочной коробки и дополнительных аксессуаров (винтов крепления и кабеля подключения) Теперь, познакомившись с основными комплектующими, входящими в состав компьютера, пришло время рассмотреть деталь, которая все это объединяет в единое целое - материнскую плату. Это сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются
	основные компоненты персонального компьютера (центральный процессор, контроллер ОЗУ и собственно оперативная память, графический адаптер, контроллеры подключения жестких дисков и оптических приводов, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода, звуковая и сетевая карта). Как правило, системная плата так же содержит разъёмы (слоты) для подключения дополнительных плат и устройств по шинам USB, PCI и PCI - Express. Блок питания (БП) - предназначен для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока, а также преобразования сетевого напряжения до необходимых значений. В некоторой степени блок питания может выполнять функции стабилизации и защиты компонентов компьютера от незначительных скачков напряжений. Основной характеристикой БП является его мощность, которая в современных изделиях варьируется от 300 до 1500W (Ватт). Как правило, для офисного компьютера достаточно мощности в 400 - 450W, а вот для продвинутых игровых систем с установленными несколькими видеокартами может потребоваться очень мощный блок питания, так как в пиковой нагрузке энергопотребление такой системы может достигать от 700 - 1000 Вт. Необходимо учитывать тот факт, что выбирать мощность блока питания стоит с запасом от расчетной пиковой нагрузки, потому как в таком случае он будет меньше греться, а значит, и его система охлаждения будет работать тише. Щадящий режим благоприятно скажется и на сроках эксплуатации. Не стоит забывать и то, что со временем в силу различных фактов, показатели мощности БП могут упасть на 15 -20% от номинальной. Как правило, чем мощнее блок питания, тем больше разъемов и их модификаций для питания различных компонентов компьютера он содержит. Правда, в большинстве случаев количество этих самых разъемов избыточно, а что бы уложить компактно большой объем проводов в корпусе, приходится потратить немало усилий. Именно поэтому многие производители выпускают БП с отстёгивающимися кабелями, где вы можете подключить только необходимые вам разъемы. Корпус (системный блок) - защищает внутренние элементы компьютера от внешних воздействий и механических повреждений, поддерживает внутренний температурный режим и экранирует электромагнитные излучения. Основными характеристиками являются его тип (вертикальный Tower или горизонтальный Desktop) и размер (маленький Mini, средний Midi, большой Big). Самым распространенным форматом является Midi Tower, потому как такие корпуса предназначены для установки материнских плат самого популярного форм-фактора - ATX. Так же при выборе корпуса следует учитывать количество и расположение внешних USB портов, аудио - выходов, наличие выходов FireWire на внешней панели, количество внутренних вентиляторов и их размер.
тест	Открываем информационную систему->Ученик->урок №4->тест

Конспект урока по теме «Внешние устройства компьютера»

Цель урока: изучить разновидности внешних устройств компьютера и их назначение. Компьютерная программа: MS Access, Microsoft Office PowerPoint (для презентации) Цели (ФГОС):

· Личностные

1) формирование интереса к данной теме;

2) развитие самостоятельности и личной ответственности в информационной деятельности;

3) развитие навыков сотрудничества со взрослыми и сверстниками в разных социальных ситуациях, умения не создавать конфликтов и находить выходы из спорных ситуаций;

· Метапредметные

1) освоение способов решения проблем творческого характера посредством использования информационной системы;

2) формирование умения планировать, контролировать и оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации;

3) активное использование речевых средств и средств ИКТ;

4) овладение базовыми понятиями - устройства ввода-вывода, диалоговые средства пользователя, средства связи и телекоммуникации, средства мультимедиа.

· Предметные

1) использование начальных математических знаний для описания и объяснения окружающих предметов, процессов, явлений, а также оценки их количественных и пространственных отношений;

2) овладение основами логического и алгоритмического мышления, пространственного воображения и математической речи, измерения, пересчета, прикидки и оценки, наглядного представления данных и процессов, записи и выполнения алгоритмов;

3) знание внешних устройств компьютера, знание их характеристик и назначения.

Оборудование: ПК, проектор, презентация

Тип урока: обучающий урок

Основные понятия: устройства ввода-вывода, диалоговые средства пользователя, средства связи и телекоммуникации, средства мультимедиа

План урока

1. Организационный момент (1 мин)

2. Постановка проблемы (2 мин)

3. Изучение нового материала (20 мин)

4. Тест (22 мин)

Организационный этап урока	Деятельность учителя	Деятельнос ть учащихся
Организационный момент	Приветствие, объявление темы урока	Приветству ют учителя, садятся на места
Постановка проблемы	Сегодня мы с вами поговорим о внешних устройствах компьютера. Вы уже изучали их раньше, теперь мы с вами повторим и рассмотрим их более подробно, а в конце урока напишем тест по последним изученным темам.	Слушают задания
Актуализация знаний	Какие внешние устройства вам известны? Верно, а также к внешним устройствам относятся диалоговые средства пользователя и средства связи и телекоммуникации. Давайте вспомним, что относится к устройствам ввода информации? Что относится к устройствам вывода информации?	устройства ввода информации; устройства вывода информации; клавиатура, графические планшеты (дигитайзеры), сканеры, устройства указания (джойстик, мышь, трекбол, световое перо), сенсорные экраны графопостроители (плоттеры), принтеры, сенсорные экраны матричные, струйные, лазерные
	Какие виды принтеров вы знаете? · матричные - изображение формируется из точек, печать которых осуществляются тонкими иглами, ударяющими бумагу через красящую ленту. Знаки в строке печатаются последовательно. Количество иголок в печатающей головке определяет качество печати. Недорогие вдринтеры имеют 9 иголок. Более совершенные матричные принтеры имеют 18 и 24 иглы; · струйные - в печатающей головке имеются тонкие трубочки - сопла, через которые на бумагу выбрасываются мельчайщие капельки чернил. Матрица печатающей головки обычно содержит от 12 до 64 сопел. В настоящее время струйные принтеры обеспечивают разрешающую способность до 50 точек на миллиметр и скорость печати до 500 знаков в секунду при отличном качестве печати, приближающемся к качеству лазерной печати. Струйные принтеры выполняют и цветную печать, но разрешающая способность при этом уменьшается примерно вдвое; - лазерные - применяется электрографический способ формирования изображений. Лазер служит для создания сверхтонкого светового луча, вычерчивающего на Поверхности предварительно заряженного светочувствительного барабана контуры невидимого точечного электронного изображения. После проявления электронного Воображения порошком красителя (тонера), налипающей на разряженные участки, выполняется печать - перенoc тонера с барабана на бумагу и закрепление изображения на бумаге разогревом тонера до его расплавления. Лазерные принтеры обеспечивают наиболее высококачественную печать с высоким быстродействием. Широко используются цветные лазерные принтеры. Какие диалоговые средства пользователя вам известны? Вспомним, что они из себя представляют. видеотерминалы (мониторы) - устройства для отображения вводимой и выводимой информации. Видеотерминал состоит из видеомонитора (дисплея) и видеоконтроллера (видеоадаптера). Видеоконтроллеры входят в состав системного блока компьютера (находятся на видеокарте, устанавливаемой в разъем материнской
	платы). Видеомониторы относятся к внешним устройствам компьютера. Основной характеристикой монитора является разрешающая способность, которая определяется максимальным количеством точек, размещающихся по горизонтали и по вертикали на экране монитора. Современные мониторы имеют стандартные значения разрешающей способности от 640 X 480 до 1600 х 1200, но реально могут быть и другие значения. Могут использоваться как цветные, так и монохромные мониторы; устройства речевого ввода-вывода информации. К ним относятся различные микрофонные акустические системы, а также различные синтезаторы звука, выполняющие преобразование цифровых кодов в буквы и слова, воспроизводимые через динамики или звуковые колонки, подсоединенные к компьютеру.	мониторы, устройства речевого ввода - вывода информации
Изучение нового материала	Средства связи и телекоммуникации используются для подключения компьютера к каналам связи, другим компьютерам и компьютерным сетям. К этой группе прежде всего относятся сетевые адаптеры. В качестве сетевого адаптера чаще всего используются модемы (модулятор-демодулятор). Многие из названных выше устройств относятся к условно выделенной группе - средствам мультимедиа. Средства мультимедиа - это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться компьютером, используя самые разные естественные для себя среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию и др. К средствам мультимедиа относятся: · устройства речевого ввода и вывода информации; · микрофоны и видеокамеры, акустические и видеовоспроизводящие системы с усилителями, звуковыми колонками, большими видеоэкранами; · звуковые и видеоплаты, платы видеозахвата, снимающие изображение с видеомагнитофона или видеокамеры и вводящие его в компьютер; · сканеры; · вешние запоминающие устройства большой емкости на оптических дисках, часто используемые для записи звуковой и видеоинформации.
Тест	Открываем информационную систему->Ученик->урок №5->тест

В опору конспектам уроков включено визуальное сопровождение, а именно презентации (Приложение 1).

Практическая часть состоит из заданий и практических работ для закрепления рассмотренной темы (Приложение 2).

Контролирующая часть в виде тестов к урокам и итоговому контрольному тесту по всей теме (Приложение 3).

В аспекте разработки нового поколения педагогической продукции, представленной в электронном виде, целесообразно остановиться на описании различных уровней реализации Информационной системы учебного назначения, о которой пойдет речь в параграфе 2.2.

Вывод: создание ЭУМК проходит через следующие этапы:

1. Изучение существующей литературы и отбор информации

2. Оформление отобранной информации в уроки

3. Проведение (реализация) уроков.

Этапы создания ЭУМК схожи с этапами создания информационной системы, создание и реализацию которые будут рассмотрены позже. Мы предполагаем, что информационная система учебного назначения может выступать в качестве ЭУМК.

2.2 Разработка информационной системы учебного назначения «Аппаратное обеспечение компьютера» как ЭУМК

Проектирование информационной системы учебного назначения было начато с рассмотрения жизненного цикла информационной системы.

Жизненный цикл любой информационной системы, в частности, информационной системы учебного назначения «Аппаратное обеспечение компьютера» состоит из семи этапов:

3. Отбор требований к будущей системе (предпроектное исследование предметной области).

4. Этап проектирования.

5. Этап реализации.

6. Этап тестирования.

7. Этап ввод в эксплуатацию.

8. Этап опытной эксплуатации.

9. Этап снятия с эксплуатации. Рассмотрим подробнее три первых этапа.

1. Отбор требований к будущей системе.

На данном этапе была построена модель SADT, основанная на методологии IDEF0, которая дает полное и точное описание системы, имеющее конкретное учебное назначение (Рис. 2.).

Были сформулированы следующие требования к системе:

1) удобство хранения учебной информации с точки зрения пользователя (учителя, ученика);

2) удобство использования в качестве автоматизированного рабочего места учителя (АРМ), и в качестве источника учебной информации для учащихся;

3) простота и дружественность интерфейса системы.



Рис. 2. Фрагмент модели SADT

2. Этап проектирования.

На этом этапе была разработана концептуальная модель (ERD-модель) информационной системы, основанная на методологии IDEF1X и отражающая структуру создаваемой системы. IDEF1X является методом для разработки реляционных баз данных и использует условный синтаксис, специально разработанный для удобного построения концептуальной схемы. Концептуальная модель состоит из пяти сущностей взаимосвязанных друг с другом по ключевым атрибутам «№урока» (рис. 3). Независимая сущность называется «Конспекты», все остальные сущности являются зависимыми от сущности «Конспекты». В зависимых сущностях «№урока» является внешним ключом (Foreign Key).

Модели SADT и ERD были построены в среде Microsoft Visio.



Рис. 3. ERD-модель

После отбора требований и построения необходимых моделей был осуществлен переход к этапу реализации информационной системы.

3. Этап реализации.

На данный момент в подавляющем количестве образовательных учреждений, в частности, школ, на компьютерах установлено лицензионное программное обеспечение - об этом можно говорить в рамках проекта Стандартного базового пакета программного обеспечения «Первая помощь 1.0» для школ, куда входит 56 компонентов лицензионного программного обеспечения, в том числе и пакет Microsoft Office. Поэтому в качестве среды для реализации базы данных разрабатываемой информационной системы учебного назначения была выбрана система управления базами данных (СУБД) Microsoft Access. Данная среда наиболее распространенная и привычная для работы.

В начале этапа реализации были созданы пять таблиц, между которыми были установлены связи типа один ко многим (Рис. 4).



Рис. 4. Визуальное представление Схемы данных в СУБД MS Access

После составления таблиц и установления необходимых связей, следующим шагом было создание форм.

Как видно из Схемы данных (Рис. 4), существует четыре подчиненных таблицы и одна главная - им соответствуют создаваемые формы.

Первая форма предполагается, как «Рабочий стол учителя», соответственно, она включила в себя Конспекты, Тесты_учителю, Презентации, Практические работы. Благодаря соответствующим кнопкам на форме учитель имеет возможность найти необходимую запись в системе, а также добавить и удалить запись и вернуться на главную кнопочную форму.

Другая форма предназначается для учащихся, иначе говоря, «Рабочий стол ученика». Данная форма содержит Тесты, Презентации, Практические работы. В возможности ученика входит переключение между записями на форме, а также нахождение нужной записи и возврат на главную кнопочную форму.

Чтобы ИС учебного назначения отвечала требованиям простого и дружественного интерфейса, была использована Главная кнопочная форма, на которую поместили разделы для учителя, для учащегося и выход из приложения.

Таким образом, интерфейсная часть информационной системы состоит из Главной кнопочной формы, формы «Рабочий стол Преподавателя», формы «Рабочий стол Ученика» (Рис. 5).

Рис. 5. Интерфейсная часть информационной системы учебного назначения «Аппаратное обеспечение компьютера»

Наполнение информационной системы было осуществлено следующим образом: «Рабочий стол учителя» содержит информацию, которая разделена по урокам: в наполнение 5 конспектов уроков по теме содержательной линии «Аппаратное обеспечение компьютера» представлены презентации, тесты с ответами и практические работы для проведения практических и контрольных занятий в основной и средней школах.

Это означает, что для того, чтобы учителю подготовиться к уроку, ему достаточно зайти в раздел этого урока, в котором есть все необходимые материалы к нему (Рис. 6).



Рис. 6. Визуализация «Рабочего стола учителя»

Содержание учебного материала по теме «Аппаратное обеспечение компьютера» было отобрано в соответствии с ФГОС общего образования и на основании рабочих программ по информатике для 7-9 классов различных авторов, таких, как Н.Д. Угринович, И.Г. Семакин, а также учебников К.Ю. Полякова, Н.Н. Самылкиной.

2.3 Апробация и результаты исследования

Отчет о практической проверке информационной системы учебного назначение «Аппаратное обеспечение компьютера».

В период с марта по апрель 2016 года была проведена частичная практическая проверка методики использования ИС учебного назначения на примере темы «Аппаратное обеспечение компьютера» на базе Государственного бюджетного общеобразовательного учреждения города Москвы «Гимназия №1358».

Целью проводимой проверки являлась оценка эффективности методики использования информационной системы учебного назначения при изучении темы «Аппаратное обеспечение компьютера» предмета «Информатика и ИКТ» (для 7-9 классов средней школы).

Цель определяет следующие задачи:

· экспериментально проверить эффективность методики использования информационной системы учебного назначения при изучении темы «Аппаратное обеспечение компьютера» предмета «Информатика и ИКТ» (для 7-9 классов средней школы) посредством проведения контрольных мероприятий;

· проанализировать полученные данные.

Апробация информационной системы учебного назначения проходила в процессе экспериментального исследования. Эксперимент проводился в 9 классе, в одной группе обучение проводилось с использованием ИС учебного назначения, в другой группе обучение шло без использования ИС. Каждая группа состояла из 12 человек.

Темы и формы проведенных занятий:

1. Урок 1. Тема: «История развития вычислительной техники». Форма занятия

– комбинированный урок.

2. Урок 2. Тема: «Принципы устройства компьютера». Форма занятий - комбинированный урок.

3. Урок 3. Тема: «Типовые логические устройства компьютеров: триггеры, регистры, дешифраторы». Форма занятия - комбинированный урок.

4. Урок 4. Тема: «Внутренние устройства компьютеров». Форма занятия - комбинированный урок.

5. Урок 5. Тема: «Внешние устройства компьютеров». Форма занятия - комбинированный урок.

Содержание занятий:

1. История развития вычислительной техники.

Теоретическая часть:

· Основные этапы и их временные рамки.

· Особенности возможностей компьютеров на разных этапах.

· Отличия в строении компьютеров на разных этапах

Практическая часть:

Тест по рассмотренным на уроке вопросам.

2. Принципы устройства компьютера.

Теоретическая часть:

· Основные принципы устройства компьютера

· В чем заключается каждый принцип

· Алгоритм работы процессора

· Принципы архитектуры

Практическая часть:

Тест по рассмотренным на уроке вопросам.

3. Типовые логические устройства компьютеров: триггеры, регистры, дешифраторы

Теоретическая часть:

· Что такое регистр, триггер, дешифратор

· Их виды и принципы работы

Практическая часть:

На этом занятии учащиеся познакомились с типовыми логическими устройствами, а именно: с триггерами, с регистрами и их разновидностями, а также с дешифраторами. В конце урока учащиеся выполнили практическую работу по данной теме, в которой нужно было объяснить функционирование различных триггеров, охарактеризовать типы регистров, описать назначение и работу дешифратора а также построить их схемы.

4. Внутренние устройства компьютера

Теоретическая часть:

· Изучение внутренних устройств компьютера

· Характеристики внутренних устройств

· Назначение каждого устройства

Практическая часть:

В течение урока учащиеся выполнили небольшую практическую работу, в которой надо было ознакомиться со свойствами компьютера и заполнить таблицу, определив тип процессора, определить характеристики процессора и оперативной памяти, тип используемой операционной системы, а также заполнить таблицу данными о жестком диске.

В конце урока учащиеся написали тест по рассмотренной теме.

5. Внешние устройства компьютера

Теоретическая часть:

· Повторение основных внешних устройств компьютера, их назначение

· Виды принтеров (матричные, струйные, лазерные)

· Диалоговые средства

· Средства связи и телекоммуникации

Практическая часть:

В качестве практической части учащиеся выполняли контрольный тест по всем изученным вопросам темы «Аппаратное обеспечение компьютера».

Результат проведения частичной проверки показал, что использование информационной системы «Аппаратное обеспечение компьютера», а так же визуальное сопровождение позволили наилучшим образом сформировать усвоение знаний по изученным вопросам

Результаты эксперимента показали, что в группе, где занятия проводились с использованием информационной системы учебного назначения результаты итогового тестирования выше, чем в группе, где информационная система учебного назначения не использовалась.

Таблица 3

Итоговый тест Оценки	Экспериментальная группа (уроки с использованием ИС) в%	Контрольная группа (уроки без использования ИС) в%
2	1	5
3	2	8
4	32	34
5	65	53



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 7. Графическое отображение результатов тестирований (с использованием ИС - слева, без использования ИС - справа)

Вывод: Из полученных данных в Таблице 3 и диаграмм на Рисунке 7 видно, что использование ИС эффективно.

Этапы создания ЭУМК схожи с этапами создания информационной системы. Отсюда, информационная система учебного назначения может выступать в качестве реализации ЭУМК.

Структура информационной системы учебного назначение подразделяется на следующие составляющие: теоретические материалы (конспекты уроков, презентации), практические задания, контрольные тесты.

Интерфейсная часть информационной системы учебного назначения «Аппаратное обеспечение компьютера» содержит «Рабочий стол учителя» и «Рабочий стол ученика», которые имеют некоторые различия в контролирующей части (у учителя тесты с ответами, у учеников - без ответов).



Заключение

На сегодняшний день создание учебно-методических комплексов для использования в электронном виде является довольно актуальной проблемой, потому как созданные таким образом учебные материалы объединяют достоинства традиционных учебников и возможности современных развивающихся компьютерных технологий.

Электронные учебно-методические материалы позволяют осуществлять:

1. Автоматизацию и интенсификацию педагогического труда.

2. Простоту хранения больших информационных массивов.

3. Представление информации в различных формах.

4. Комфортность в работе за счет создания дружественного интерфейса. Исходя из вышеперечисленного, повышается актуальность создания, внедрения и использования ИС учебного назначения как подвида ЭУМК как для учащихся, так и для преподавателя.

Наполнение полученной в результате выпускного квалификационного исследования ИС учебного назначения как подвида ЭУМК базируется на основе учебников, допущенных и рекомендованных Минобрнауки.

ИС учебного назначения «Аппаратное обеспечение компьютера» универсальна в использовании, так как может использоваться как на уроках информатики в 7-9 классах учителем, так и при самостоятельной работе учащихся.

В ходе работы, в соответствии с ФГОС полного общего образования, было отобрано содержание обучения по теме «Аппаратное обеспечение компьютера» для наполнения информационной системы учебного назначения. Содержание информационной системы представляет собой опорные конспекты уроков, презентации к каждому уроку, практические работы и тесты в качестве контрольных мероприятий. Также была разработана ее структура.

На этапе проектирования информационной системы для наиболее четкой картины были построены модели SADT и ERD в среде Microsoft Visio. После отбора содержания для наполнения информационной системы и проведения всех необходимых построений ИС учебного назначения была успешно реализована в СУБД Microsoft Access.

Созданная информационная система учебного назначения «Аппаратное обеспечение компьютера» была апробирована в ходе педагогического эксперимента в учебном процессе средней школы.

На основании проделанного исследования, можно сделать следующие выводы:

1. Созданная информационная система учебного назначения «Аппаратное обеспечение компьютера» способствует наилучшему усвоению материала учащимися, что подтвердилось в результате апробации.

2. Информационную систему учебного назначение «Аппаратное обеспечение компьютера» целесообразно и необходимо использовать в учебном процессе на уроках информатики и при самостоятельной работе учащихся;

3. Систему можно расширить по наполнению другими содержательными темами курса информатики средней школы.

В заключении отметим, что разработанная система позволит повысить качество обучения на уроках информатики и при самостоятельной работе учащихся, а также мотивацию обучения по теме «Аппаратное обеспечение компьютера».



Список литературы

1. Балакирева Э.В. Электронный учебно-методический комплекс как средство обеспечения качества подготовки специалистов / Э.В., Балакирева, Е.З. Власова // Человек и образование. - 2012. №4.

2. Жданов С.А. Информационные системы: учебник для студ. учреждений высш. образования. / С.А. Жданов, М.Л. Соболева, А.С. Алфимова, - М.: OOO «Прометей», 2015. -302 с.

3. Жукова Е.Л. Электронный учебно-методический комплекс как основной электронный образовательный ресурс / Е.Л. Жукова // Информационные технологии в образовании - 2010.

4. Журнал: экономика, статистика и информатика. Вестник УМО - М., 2007. - №4. - С. 12-15. Издательство: Московский государственный университет экономики, статистики и информатики

5. Информатика и ИКТ. 10-11 классы. Профильный уровень. Учебник. В 2 частях. Часть 1 / Фиошин М.Е., Рессин А.А., Юнусов С.М. - М.: Дрофа, 2013. - 256 с.

6. Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 10-11 классов / Семакин И.Г., Хеннер Е.К. - 5-е изд. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. - 246 с.

7. Информатика. Углублённый уровень: учебник для 10 класса / Калинин И.А., Самылкина Н.Н., - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013 -256 с.

8. Информатика. Углублённый уровень: учебник для 10 класса: в 2 ч., Ч. 1 / Поляков К.Ю., Еремин Е.А., - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015 -344 с.

9. Информатика. Углублённый уровень: учебник для 11 класса / Калинин И.А., Самылкина Н.Н., - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013 -212 с.

10. Использование прикладных программных средств для разработки структуры и содержания материалов ЭУМК /Мамаева Н.А., Усольцева Л.А., Тривер Т.А., Черникова Н.А., Мамаев О.А., Яценко О.В. и др. - О., 2004. - стр. 69 - 79.

11. Марка Д.А. Методология структурного анализа и проектирования. / Д.А. Марка, К. МакГоуэн - М., МетаТехнология, 1993.

12. Роберт И.В. От электронного учебника до информационной системы образовательного назначения с элементами искусственного интеллекта / И.В. Роберт // Ученые записки ИИО РАО. - 2014. - №53.

13. Романова М.В. Разработка электронных образовательных ресурсов / М.В. Романова, К.Н. Савельев МГТУ им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск, тип: статья в сборнике трудов конференции - 2015.

14. Татаринцев А.И. Электронный учебно-методический комплекс как компонент информационно-образовательной среды педагогического вуза / А.И. Татаринцев // Теория и практика образования в современном мире: материалы междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, февраль 2012 г.). - СПб.: Реноме, 2012. - С. 367-370.

15. Усенков Д.Ю. Преподавание содержательной линии «Аппаратное обеспечение компьютера» с использованием средств ИКТ / Д.Ю. Усенков // Мир 3D/3D WORLD, Москва

16. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (5-9 классы). - URL: http://xn-80abucjiibhv9a.xn - p1ai/documents/938.

17. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего общего образования (10-11 классы)

18. Шихмагомедова С.М., Разработка автоматизированного учебно - методического комплекса по дисциплине «Программирование в Интернет», с/ С.М. Шихмагомедова, Ш.М. Магомедгаджиев // Роль информационных технологий в экономике и образовании/ Дагестанский государственный университет, Махачкала. - 2015. - 8 стр.



Приложение

Практическая работа «Типовые логические устройства компьютера»

1. Объясните функционирование различных триггеров.

2. В состав какого устройства компьютера входят регистры?

3. Охарактеризуйте три типа регистров.

4. Опишите назначение и работу дешифратора, используя его схему и таблицу состояний.

Практическая работа «Внутренние устройства компьютера»

Задание 1. Ознакомиться со свойствами компьютера

ь Вызвать меню объекта Мой компьютер;

ь Выбрать раздел Свойства;

ь На вкладке Общие найти тип процессора, определить характеристики процессора и оперативной памяти, тип используемой операционной системы

ь Закрыть окно

ь Результаты записать в таблицу:

Тип процессора
Характеристики процессора
Характеристики оперативной памяти
Тип используемой ОС

Задание 2. Определить размер жесткого диска, объем занятой и свободной дисковой памяти

ь Открыть объект Мой компьютер

ь Открыть меню диска С;

ь Выбрать раздел Свойства;

ь Изучить информацию в открывшемся окне;

ь Закрыть окно Свойства (С) и Мой компьютер;

ь Результаты практической работы записать в таблицу

Название устройства	Основное назначение	Основные характеристики	Значения
Микропроцессор		Тактовая частота
		Разрядность
Оперативная память		Объем памяти
Винчестер		Объем памяти

Размещено на Allbest.ru