Программное обеспечение компьютеров и компьютерных систем. Виды ПО. ПО мобильных устройств
Цели и задачи
- Цель: Сформировать целостное представление о структуре программного обеспечения современных компьютерных систем, включая мобильные платформы, и научить классифицировать ПО по функциональному назначению.
- Образовательная задача: Систематизировать знания о системном, прикладном ПО и инструментарии программирования, выявить особенности архитектуры ПО мобильных устройств.
- Развивающая задача: Развивать навыки критического анализа при выборе программных решений для профессиональных и учебных задач, а также умение структурировать информацию с помощью ментальных карт.
- Воспитательная задача: Формировать ответственное отношение к соблюдению авторских прав и лицензионных соглашений при использовании ПО.
Планируемые результаты
Личностные
- Готовность к осознанному выбору будущей профессиональной деятельности в сфере ИТ.
- Способность к самооценке уровня своей цифровой грамотности.
- Понимание правовых и этических аспектов использования программного обеспечения в современном обществе.
Метапредметные
- Умение определять понятия, создавать обобщения и классифицировать объекты.
- Навык построения логического рассуждения и вывода причинно-следственных связей между архитектурой железа и типом ПО.
- Умение работать с неструктурированной информацией и представлять её в виде графических схем.
Предметные
- Знать классификацию ПО (системное, прикладное, системы программирования).
- Понимать назначение и функции операционных систем, драйверов и утилит.
- Владеть знаниями об особенностях мобильных ОС (Android, iOS) и отличиях мобильного ПО от десктопного.
- Уметь различать виды лицензий на программное обеспечение (свободное, проприетарное).
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Смыслообразование (установление связи между изучением ПО и личными целями в подготовке к ЕГЭ и будущей карьере).
- Нравственно-этическое оценивание использования нелицензионного контента.
Регулятивные УУД
- Целеполагание как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно, и того, что еще неизвестно.
- Самоконтроль при выполнении классификационного теста.
Познавательные УУД
- Поиск и выделение необходимой информации в тексте лекции и дополнительных материалах.
- Моделирование структуры ПО через создание ментальной карты (кластера).
Коммуникативные УУД
- Умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами коммуникации.
- Сотрудничество в парах при анализе кейсов выбора ПО.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить презентацию с интерактивной схемой классификации ПО.
- Распечатать рабочие листы для создания ментальной карты (15 шт., на каждую парту).
- Подготовить карточки для приёма «Сортировка» (наборы названий программ: Linux, Photoshop, Python, BIOS, Android, Excel и др.).
- Проверить работу проектора и интерактивной доски.
- Сформировать подборку кратких видеороликов об истории развития мобильных ОС.
Ход урока
Этап 1. Мотивация и самоопределение (3 мин)
Цель этапа: вызвать познавательный интерес, используя приём «Проблемная ситуация».
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | "Здравствуйте, коллеги! Именно так я хочу к вам обращаться, ведь в 11 классе вы уже почти специалисты. Представьте ситуацию: вы купили самый мощный компьютер в мире — с квантовым процессором, терабайтами памяти и видеокартой будущего. Вы нажимаете кнопку включения, но... ничего не происходит. На экране лишь черный фон или сообщение об отсутствии системного диска. Скажите, во что превращается это дорогое железо без программ? Какую роль играет ПО в жизни современного человека, который не расстается со смартфоном даже во сне?" | Слушают учителя, включаются в диалог. Отвечают: "Железо превращается в груду металла или в дорогой обогреватель", "Без программ компьютер — это просто корпус с деталями". Предполагают, что ПО — это 'душа' или 'интеллект' машины, обеспечивающий связь человека и аппаратного обеспечения. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Верно. Сегодня мы разберемся, как устроена эта 'невидимая' часть компьютерных систем и почему ваш смартфон иногда умнее вашего ноутбука."
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: актуализировать базовые понятия о компонентах компьютера и подготовить почву для классификации ПО.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | "Давайте вспомним базу. На экране вы видите два списка: Hardware и Software. Я буду называть объект, а вы хором говорите, к какой категории он относится: Процессор? Браузер? Оперативная память? Антивирус? Компилятор? Молодцы. А теперь вопрос на засыпку: к какому типу ПО вы бы отнесли саму операционную систему? Можно ли без неё запустить Word или игру? Почему?" | Хором отвечают на вопросы учителя: "Hardware!", "Software!". Вступают в дискуссию о роли ОС. Отвечают: "ОС — это системное ПО", "Без неё ничего не запустится, так как она управляет ресурсами процессора и памяти". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы видим, что ПО неоднородно. Пришло время навести в этом порядок и построить четкую иерархию."
Этап 3. Выявление места и причины затруднения (2 мин)
Цель этапа: зафиксировать отсутствие знаний о специфике мобильного ПО и инструментария.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | "Многие из вас знают, что такое Windows или Android. Но сможете ли вы с ходу сказать, чем архитектурно отличается приложение для смартфона от программы для ПК? И куда мы отнесем среду разработки Python — к системному ПО или прикладному? У нас возникло затруднение в точной классификации современных систем." | Сталкиваются с проблемой классификации сложных объектов (сред разработки, мобильных приложений). Признают, что знаний для точного разделения недостаточно. |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Значит, наша задача на сегодня — создать универсальную карту ПО, которая подойдет и для суперкомпьютера, и для вашего телефона."
Этап 4. Построение проекта выхода из затруднения (3 мин)
Цель этапа: сформулировать цель урока и план действий.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | "Какова цель нашего урока? Сформулируйте её. Какой план нам нужен, чтобы разобраться в теме? Я предлагаю: 1. Изучить три кита ПО. 2. Разобрать особенности 'мобильного мира'. 3. Понять, как ПО защищено законом." | Формулируют цель: "Изучить виды ПО и их особенности для разных устройств". Соглашаются с планом, записывают тему урока в тетради. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "План намечен. Приступаем к реализации."
Этап 5. Реализация проекта / Открытие нового знания (12 мин)
Цель этапа: изучить классификацию ПО и особенности мобильных ОС через приём «Инсерт» и составление кластера.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
7 мин | "Работаем с информационными листами. Используем приём 'Инсерт': читаем текст, ставим на полях знаки: 'V' — уже знал, '+' — новое, '?' — хочу спросить. Обратите внимание на блоки: Системное ПО (ОС, драйверы, утилиты), Прикладное ПО (общего и специального назначения) и Инструментарий. После чтения мы вместе заполним центральную часть нашей ментальной карты на доске." | Индивидуально читают текст, делают пометки. Выделяют ключевые группы ПО. Готовятся к обсуждению. |
5 мин | "Теперь поговорим о мобильных устройствах. Почему мы выделяем их ПО в отдельный блок? Посмотрите на экран: здесь сравнение Android и iOS. Какие ключевые отличия в управлении ресурсами и установке приложений вы видите? Запишем особенности мобильного ПО: энергоэффективность, сенсорный интерфейс, песочница (sandboxing) для безопасности." | Сравнивают ОС, называют отличия (закрытость/открытость систем, магазины приложений). Записывают особенности мобильного ПО в тетрадь. |
Запись в тетрадях
- ПО = Системное + Прикладное + Инструментарий.
- Системное: ОС (ядро + интерфейс), драйверы (связь с hardware), утилиты (обслуживание).
- Прикладное: Общего назначения (редакторы, браузеры) и Специальное (САПР, бухгалтерские системы).
- Мобильное ПО: Оптимизация под ARM-архитектуру, управление питанием, обязательная изоляция приложений.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы построили каркас знаний. Теперь проверим его на прочность в реальных ситуациях."
Этап 6. Первичное закрепление (7 мин)
Цель этапа: применить полученные знания для решения практических задач.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
7 мин | "Применяем метод 'Подумай — обсуди в паре — поделись'. На слайде 3 кейса. Кейс 1: Вы системный администратор, нужно подобрать ПО для защиты сети школы. Кейс 2: Вы разработчик игр, что вам нужно установить на компьютер? Кейс 3: Вы купили новый принтер, но он не печатает. Какого ПО не хватает? Обсудите в парах 2 минуты и дайте аргументированный ответ." | Обсуждают ситуации. Ответы: 1. Системное ПО (антивирусы, файрволлы). 2. Инструментарий (IDE, компиляторы) + Прикладное (графические редакторы). 3. Системное ПО (драйверы). |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Отлично, вы верно идентифицируете типы программ по их назначению."
Этап 7. Самостоятельная работа с самопроверкой (7 мин)
Цель этапа: индивидуальная проверка усвоения классификации ПО.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | "Выполняем небольшое задание на карточках. Вам нужно распределить 10 названий программ по трем колонкам таблицы. Список: Windows 11, WinRAR, Python IDE, Kaspersky, Android, Adobe Premiere, BIOS, SQL Server, Google Chrome, Драйвер видеокарты NVIDIA." | Самостоятельно заполняют таблицу в рабочих листах. |
2 мин | "Внимание на экран — эталон решения. Проверьте себя. Если всё верно — поставьте '+', если 1-2 ошибки — '?', если больше — нужно еще раз просмотреть конспект." | Сверяют свои ответы с эталоном, проводят самооценку. |
Эталон решения
1. Системное: Windows 11, Kaspersky, Android, BIOS, Драйвер видеокарты.
2. Прикладное: WinRAR (утилита/прикладное), Adobe Premiere, Google Chrome.
3. Инструментарий: Python IDE, SQL Server (как среда управления БД).
2. Прикладное: WinRAR (утилита/прикладное), Adobe Premiere, Google Chrome.
3. Инструментарий: Python IDE, SQL Server (как среда управления БД).
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Большинство справилось без ошибок. Это говорит о том, что структура ПО вами усвоена."
Этап 8. Включение в систему знаний (3 мин)
Цель этапа: связать тему с вопросами информационной безопасности и лицензирования.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | "В 11 классе важно понимать не только как работает программа, но и кому она принадлежит. Какие виды лицензий вы знаете? Чем Free Software отличается от Shareware? Помните, что использование 'пиратского' системного ПО — это не только нарушение закона, но и огромная дыра в безопасности ваших данных." | Отвечают: "Свободное, коммерческое, демо-версии". Обсуждают риски использования нелицензионного ПО (вирусы, отсутствие обновлений). |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Цифровая гигиена начинается с выбора надежного и легального ПО."
Этап 9. Рефлексия и домашнее задание (3 мин)
Цель этапа: подвести итоги урока, оценить уровень достижения целей.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | "Подведем итоги. У вас на столах 'Билеты на выход'. Напишите на них одну вещь, которая вас сегодня удивила, и один вопрос, который остался. Также запишите домашнее задание. Спасибо за активную работу!" | Заполняют билеты на выход, записывают домашнее задание. Оценивают свою работу на уроке. |
Критерии оценивания практической работы
- "5" — Верно классифицированы все 10 программ в самостоятельной работе, даны полные ответы на кейсы, активно участвовал в обсуждении.
- "4" — Допущено 1-2 ошибки в классификации, ответы на кейсы верные, но не всегда полные.
- "3" — Допущено 3-4 ошибки в классификации, ученик испытывал затруднения при анализе кейсов, требуется помощь учителя.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Какая группа ПО кажется вам наиболее сложной для понимания и почему? | Выявление пробелов в понимании классификации. |
Сможете ли вы теперь самостоятельно выбрать ОС для нового устройства, исходя из его задач? | Проверка практической значимости полученных знаний. |
Что нового вы узнали о ПО своего смартфона? | Оценка осознанности восприятия темы мобильных устройств. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы увидели, что программное обеспечение — это сложная, многоуровневая система, которая делает железо полезным инструментом. Мы научились видеть разницу между системными процессами и прикладными задачами, а также заглянули 'под капот' ваших смартфонов. Эти знания — фундамент для любого ИТ-специалиста и грамотного пользователя. На следующем уроке мы перейдем к более детальному изучению операционных систем и файловых структур. До встречи!"
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить таблицу 'Мое ПО': перечислить 5 программ на домашнем ПК и 5 на смартфоне, указав их тип (системное/прикладное) и назначение. | Закрепление навыка классификации на личном опыте. |
Средний (повышающий) | Подготовить краткое сообщение (1 стр.) о сравнительных характеристиках двух мобильных ОС: Android и HarmonyOS (или iOS). | Развитие навыков сравнительного анализа и изучение рынка ПО. |
Продвинутый (дополнительный) | Провести мини-исследование: 'Open Source решения как альтернатива проприетарному ПО для школьника'. Найти бесплатные аналоги для 3-4 популярных платных программ. | Формирование навыков поиска легальных ИТ-решений и экономии ресурсов. |
Контрольные вопросы: 1. Может ли компьютер работать без BIOS? 2. В чем главное отличие драйвера от утилиты? 3. Почему мобильные приложения чаще всего несовместимы с десктопными ОС?
