The Emissia.Offline Letters           Электронное научное издание (научно-педагогический интернет-журнал)  

Издается с 7 ноября 1995 г.  Учредитель и издатель: Российский государственный педагогический университет им. А.И.Герцена. ISSN 1997-8588

Байрамгалиев Рустам Ахметович
cтарший преподаватель кафедры информатики и методики преподавания  информатики, Оренбургский государственный педагогический университет,  г. Оренбург
b_rustam@pisem.net

Лозенко Галина Федоровна
кандидат физико-математических наук,  доцент кафедры информатики и методики преподавания  информатики, Оренбургский государственный педагогический университет,  г. Оренбург
glozenko@yandex.ru

Свободное  программное  обеспечение  для уроков информатики и дополнительной  работы со  школьниками

Аннотация
Излагается подход к освоению свободного программного обеспечения, применяемый авторами в образовательной практике в ВУЗе и на на курсах повышения квалификации учителей.  Представлен опыт работы со студентами и учителями информатики при изучении визуальной среды программирования Scratch и программных средств цифровой обработке фотографий и видеороликов

Ключевые слова
информатика, информационные технологии, свободное программное обеспечение, подход к обучению
 

Переход школьных учреждений на свободное программное обеспечение требует от учителя информатики правильных подходов по его освоению, разработки методического обеспечения для уроков информатики и дополнительной работы со школьниками.

В 2010 году завершается  проект по обеспечению общеобразовательных учреждений Российской Федерации лицензионными программными продуктами "Первая Помощь". Этот проект был направлен на смягчение  проблем, связанных с использованием нелицензионного программного обеспечения и предоставление времени на подготовку системы образования к массовому переходу на свободное программное обеспечение (СПО) [1].  Пакет СПО был внедрен  с целью апробации в трех пилотных регионах (Татарстан, Пермский край, Томская область), позже к этому проекту подключились некоторые школы других регионов.  

По плану минобразования и науки к концу 2011 года 35%  общеобразовательных учреждений должны использовать свободное программное обеспечение на каждом втором из имеющихся персональных компьютеров. Об этом говорится в докладе «Федеральные приоритеты в области информатизации образования на 2011 г.» [2].  Таким образом предполагается плавный переход на использование свободного программного обеспечения.  Надо заметить, что трудности полного перехода школ на свободное ПО связаны, в частности, с решением задач  административно-управленческого характера, но для уроков информатики пакет СПО вполне может заменить лицензионное ПО.  Вместе с тем, отметим, что переход школ на свободное ПО (даже при наличии сайта методической поддержки [3]), сопровождается возникновением проблемы освоения школьными учителями информатики нового программного обеспечения и обучения школьников работе с ним.

На наш взгляд, здесь важен подход к обучению: следует учить не конкретной операционной системе (ОС) и не конкретным приложениям, а базовым принципам работы.  Поясним это на примерах. Для этого выделим перечень СПО, предназначенного  для изучения одного из разделов школьной программы по информатике и информационно-коммукационным технологиям – раздела «Графика».  Важность выбора этого раздела обусловлена тем, что учителям информатики помимо проведения уроков приходится готовить школьников к различным конкурсам, многие из которых «привязаны» к графическим возможностям различных программ. В перечень СПО для этого раздела входят: 

• редактор  растровой графики Tuxpaint  (http://www.tuxpaint.org/)  для младших школьников;

• система визуального программирования Scratch, (http://scratch.mit.edu/) ориентированная на графику    для дополнительной работы с  младшими школьниками;

• учебная среда программирования Logo (http://edu.kde.org/kturtle/), ориентированная на графику для учебной и дополнительной работы с  младшими школьниками;

• редактор растровой графики Gimp  (http://www.gimp.org/)  для базового уровня обучения (8-9 классы);

• редакторы векторной графики Inkscape, (http://www.inkscape.org/),  Draw (http://www.openoffice.org/)  для базового уровня обучения (8-9 классы);

• программы для цифровой обработки фотографий и видеороликов Picasa (http://picasa.google.ru); XnView (http://xnview.com)  для 8-10 классов и дополнительных занятий;

• редактор трехмерной графики Blender  (http://www.blender.org/) для 8-10 классов и дополнительных занятий;

• cистема автоматизированного проектирования КОМПАС – 3D LT (http://edu.ascon.ru/)  для 9-10 классов и дополнительных занятий.

В приведенных ниже примерах  представлен опыт работы со студентами - будущими учителями информатики и с учителями информатики  на курсах повышения квалификации, проводимых на кафедре информатики и методики преподавания информатики. 

Пример 1.   Визуальная среда программирования Scratch.

На курсах повышения квалификации учителей информатики мы рекомендуем среду программирования Scratch для дополнительной работы с младшими школьниками.  Изучение среды программирования Scratch начинается с рассмотрения элементов интерфейса (рис.1): сцена (белое поле); группы блоков команд (слева); стиль вращения; вкладки скриптов, костюмов и звуков; кнопки пуск и стоп; смена направлений движения спрайта; режимы просмотра; встроенные графический редактор и библиотека спрайтов, главное меню, контекстное меню.

Группы блоков (команд):

• фиолетовый блок – внешность (изменение внешнего вида);

• синий блок – движение (перемещение объектов);

• желтый блок – контроль (контролирующие операторы);

•  темно-зеленый блок – перо  (возможность рисовать на экране);

• голубой блок – сенсоры (датчики);

• красный блок – переменные (переменные, которые можно передавать в скрипты и которым можно присваивать значение датчиков);

• зеленый блок – числа (операции с числами, сравнения, логические операторы);

• лиловый блок – звук (звуки, ноты и множество инструментов).

Рис. 1. Фрагмент интерфейса среды программирования Scratch

Обучение программированию в среде Scratch осуществляется через создание простого скрипта (программы), например:

1. Выбрать костюм (блок «внешность» - котик, кузнечик, девочка или любой другой объект по условию сценария). Объект должен появиться на сцене.

2. Выбрать команду «когда щелкнут по зеленому флажку» из блока «контроль» и перетащить в поле составления скриптов.

3. Выбрать команду «идти (10) шагов» из блока «движение». Эту команду можно заменить на другую простую  команду из блока «внешность» (сказать «Привет!») или из блока «звук» (играть звук «мяу»), перетащить и прицепить к первой команде.

4. Выбрать команду «остановить скрипт» из блока «контроль» и прицепить ко второй команде (этот пункт можно пропустить).

5. Щелкнуть по зеленому флажку (верхний правый угол экрана) и скрипт будет работать.

Рис.2. Примеры скриптов

Используя создание простого скрипта в качестве базового принципа, можно обучить  младшего школьника программированию в среде Scratch.   Начинать следует с простых задач (как объекту дигаться с определенной скоростью и как долго; как дойти до края сцены и повернуться; как имитировать движение (махать крыльями, двигать руками, ногами); как передавать друг другу сообщения и др.). Решение этих задач, а затем и более сложных,  рекомендуем выполнять с применением метода проектов. Задача-проект позволяет, прежде всего, видеть цель, достижение которой осуществляется за счет усложнения простого скрипта разными конструкциями типа ветвлений, циклов.   Пример усложнения простого скрипта показан на рис. 2.

Постепенно у школьника будет накапливаться опыт работы в среде Scratch для работы со сложными проектами. Описание проектной деятельности школьника в среде программирования Scratch, представлены в работе В.Г. Рындак, В.О. Дженжера, Л.В. Денисовой [4] и в монографии этих же авторов [5]. Примеры научных проектов для среды Scratch описаны в работе Бугайко Е.В., Лозенко Г.Ф. [6]. 

Пример 2. Цифровая обработка фотографий

В обучении студентов и на курсах повышения квалификации учителей информатики всегда большой популярностью пользовались занятия по цифровой обработке фотографий и видеороликов. Учителя вместе со своими учениками  занимаются составлением различных фотоколлажей для школьных стенгазет или  школьного сайта. Для решения таких задач вполне достаточно функциональных возможностей таких небольших программ из пакета свободного ПО как Picasa, XnView. Для быстрого освоения этих программ предлагаем базовые упражнения:

• предварительный просмотр файлов, просмотр файлов в окне и в полноэкранном режиме, отображение файлов в режиме слайд-шоу, просмотр многостраничных и анимированных изображений, просмотр видеофайлов;

• уменьшение/увеличения видимого размера изображения, изменение размера изображения (файла);

• выделение части изображения, вырезание, копирование выделенной части в буфер обмена, вставка из буфера обмена;

• поворот изображения;

• преобразование цветов рисунка, замена цветовой палитры (изменение цветовой температуры);

• вставка текстовой надписи;

• применение к изображению различных эффектов;

• коррекция «эффекта красных глаз»;

• кадрирование: создание новой фотографии из части исходника;

• изменение размеров, как с сохранением пропорций, так и без;

• изменение яркости, контрастности и резкости фотографии;

• преобразование формата файлов изображений.

Опыт работы со свободным ПО при обучении студентов и повышении квалификации учителей позволяет утверждать, что переход на свободное ПО обеспечивает больший выбор программ для поддержки учебного процесса.  Вместе с тем, следует понимать, что  в урочное время достаточно освоить только базовые принципы работы сложных  графических редакторов и систем автоматического проектирования.  Зная базовые принципы работы, ученики смогут самостоятельно выполнить и сложные проекты, в частности,  для участия в различных конкурсах.

Литература:

1. Определение свободного программного обеспечения: [электронный ресурс]. / URL:   http://ru.wikipedia.org/wiki/Свободное_ПО   (дата доступа 03.12.2010).

2. Федеральные приоритеты в области информатизации образования на 2011 г.:  [электронный ресурс]. / URL:  http://ito.arkh-edu.ru/upload/files/Filippov_prezentatsiya.pdf   (дата доступа 03.12.2010).

3. Пакет свободного программного обеспечения для образовательных учреждений России.  Методические материалы: [электронный ресурс]. / URL:  http://linux.armd.ru/ru/documentation/metod/  (дата доступа 03.12.2010).

4. Рындак В. Г., Дженжер В. О., Денисова Л. В. Проектная деятельность школьника в среде программирования Scratch: учебно-методическое пособие. — Оренбург: ОГИМ, 2010. — 106 с.:   [электронный ресурс]. /URL: http://sites.google.com/site/orenscratch/nasi-razrabotki  (дата доступа 03.12.2010).

5. Рындак В. Г., Дженжер В. О., Денисова Л. В. Внеучебная проектная научно-познавательная деятельность школьника. Методика организации (с использованием языка программирования Scratch): монография. — М: «Дом педагогики», 2010. — 251 с.

6. Бугайко Е.В., Лозенко Г.Ф. К  вопросу о повышении квалификации  учителей информатики// Письма в Эмиссия. Оффлайн (The Emissia.Offline Letters): электронный научный журнал. - Ноябрь 2010, ART 1471. - CПб., 2010г. -  http://www.emissia.org/offline/2010/1471.htm  . - Гос. рег. 0420800031.  ISSN 1997-8588  (дата обращения 03.12.2010).

Исследование выполнено при поддержке Рособразования в рамках реализации АВЦП «Развитие научного потенциала высшей школы» (2009–2010 годы) (№ 3.1.2/4125).

Рекомендовано к публикации:
А.А.Ахаян, доктор педагогических наук, член Редакционной Коллегии

-----

Rustam A. Bayramgaliev
Senior Lecturer Orenburg State Pedagogical University, Orenburg
b_rustam@pisem.net 

Galina F. Lozenko 
Candidate of phys.-math. Sciences,  Associate Professor of the Department of Computer Science, Orenburg State Pedagogical University, Orenburg
glozenko@yandex.ru

Free software for computer lessons and additional work with schoolchildren

The approach to development of the free software, applied by authors in an educational practice in HIGH SCHOOL and on at courses of improvement of qualification of teachers is stated. The operational experience with students and teachers of computer science at studying the visual environment of programming Scratch and software is presented to digital processing of photos and videoclips

Keywords: сomputer science, information technologies,  free software, approach to training