Содержание обучения

2.2. Содержание обучения

Планирование по файловым системам (12 ч.)

Тема	Количество часов
Логическая организация файловой системы (6 ч)
Урок 1. Цели и задачи файловой системы. Иерархическая структура файловой системы	1
Урок 2. Типы файлов. Имена файлов. Атрибуты файлов	1
Урок 3 Команды MS-DOS	1
Урок 4. Лабораторная работа по теме иерархическая структура файловой системы.	1
Урок 5. Логическая организация файла	1
Урок 6. Контрольная работа.	1
Физическая организация файловой системы (6 ч)
Урок 1. Диски, разделы, секторы, кластеры	1
Урок 2. Физическая организация FAT	1
Урок 3 Физическая организация NTFS	1
Урок 4 Сравнение FAT и NTFS (семинар)	1
Урок 5 Физическая организация и адресация файла	1
Урок 6 Контрольная работа	1

Учащиеся должны знать:

·     понятие файл

·     понятие каталог

·     понятие файловая система

·     типы файлов

·     представление об иерархической структуре файловой системы

·     представление об имени файла

·     представление об атрибутах файла

·     команды MS-DOS

·     представление о логической организации файла

·     представление о физической организации диска

·     представление о физической организации FAT

·     представление о физической организации NTFS

·     представление о физической организации и адресации файла

Учащиеся должны уметь

·     создавать дерево каталогов

·     создавать текстовые файлы

·     работать с командами MS-DOS

2.3 Разработка уроков

Тема: Логическая организация файловой системы

Урок 1. Цели и задачи файловой системы. Иерархическая структура файловой системы.

Цели:

1)         Образовательные: сформировать понятие файл, сформировать понятие «каталог», сформировать понятие файловая система, сформировать представление об иерархической структуре файловой системы

2)         Развивающие: развить память, развить внимание, развить речь.

3)         Воспитательные: воспитать умение слушать, воспитать аккуратность при работе в тетради, воспитать дисциплинированность.

Ход урока

Как вы думаете, что такое файл?

Это область памяти, в которую можно заносить данные.

Запишите определение

Файл — это именованная область внешней памяти, в которую можно записывать и из которой можно считывать данные.

Каталог – это особый тип файлов, которые содержат системную справочную информацию о наборе файлов, сгруппированных пользователем по какому-либо неформальному признаку.

Где хранятся файлы?	На жестком диске, на дискетах, компакт дисках.
Как вы думаете, могут ли файлы хранится в оперативной памяти?	Наверное, могут

Да, есть одно исключение - это электронный диск, когда в оперативной памяти создается структура, имитирующая файловую систему.

Как вы думаете, для чего используют файлы?	1)   Долговременное хранение информации 2)   Надежность
За счет чего достигается долговременное хранение?	За счет использования запоминающих устройств
А надежное хранение?	За счет средств защиты доступа

Правильно, запишите:

Цели использования файла

·    Долговременное и надежное хранение информации. Долговременность достигается за счет использования запоминающих устройств, не зависящих от питания, а высокая надежность определяется средствами защиты доступа к файлам и общей организацией программного кода ОС, при которой сбои аппаратуры чаще всего не разрушают информацию, хранящуюся в файлах.

·    Совместное использование информации. Файлы обеспечивают естественный и легкий способ разделения информации между приложениями и пользователями за счет наличия понятного человеку символьного шпени и постоянства хранимой информации и расположения файла. Пользователь должен иметь удобные средства работы с файлами, включая каталоги-справочники, объединяющие файлы в группы, средства поиска файлов по признакам, набор команд для создания, модификации и удаления файлов. Файл может быть создан од­ним пользователем, а затем использоваться совсем другим пользователем, при этом создатель файла или администратор могут определить права доступа к нему других пользователей.

Эти цели реализуются в ОС файловой системой.

Запишите определение

Файловая система (ФС) — это часть операционной системы, включающая:

·    совокупность всех файлов на диске;

·    наборы структур данных, используемых для управления файлами, такие, на­пример, как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске;

·    комплекс системных программных средств, реализующих различные опера­ции над файлами, такие как создание, уничтожение, чтение, запись, именова­ние и поиск файлов.

Файловая система позволяет программам обходиться набором достаточно простых операций для выполнения действий над некоторым абстрактным объектом, представляющим файл. При этом программистам не нужно иметь дело с деталями действительного расположения данных на диске, буферизацией данных и други­ми низкоуровневыми проблемами передачи данных с долговременного запоми­нающего устройства. Все эти функции файловая система берет на себя. Файло­вая система распределяет дисковую память, поддерживает именование файлов, отображает имена файлов в соответствующие адреса во внешней памяти, обес­печивает доступ к данным, поддерживает разделение, защиту и восстановление файлов.

Запишите вывод

Таким образом, файловая система играет роль промежуточного слоя, экранирую­щего все сложности физической организации долговременного хранилища данных, и создающего для программ более простую логическую модель этого хранилища, а также предоставляя им набор удобных в использовании команд для манипули­рования файлами.

Задачи, решаемые ФС, зависят от способа организации вычислительного про­цесса в целом. Самый простой тип — это ФС в однопользовательских и однопрограммных ОС, к числу которых относится, например, MS-MS-DOS. Основные функ­ции в такой ФС нацелены на решение следующих задач:

Запишите: Задачи файловой системы

·    именование файлов;

·    программный интерфейс для приложений;

·    отображения логической модели файловой системы на физическую организа­цию хранилища данных;

·    устойчивость файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и про­граммных средств.

Задачи ФС усложняются в операционных однопользовательских мультипрограммных ОС, которые, хотя и предназначены для работы одного пользователя, но дают ему возможность запускать одновременно несколько процессов. Одной из первых ОС этого типа стала OS/2. К перечисленным выше задачам добавля­ется новая задача совместного доступа к файлу из нескольких процессов. Файл в этом случае является разделяемым ресурсом, а значит, файловая система должна решать весь комплекс проблем, связанных с такими ресурсами.

В многопользовательских системах появляется еще одна задача: защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя.

Запишите, в многопользовательских операционных системах к выше перечисленным задачам добавляются еще две задачи: задача совместного доступа к файлу и защита файлов от несанкционированного доступа.

Запишите подзаголовок

Иерархическая структура файловой системы

Пользователи обращаются к файлам по символьным именам. Однако способ человеческой памяти ограничивают количество имен объектов, к которым пользователь может обращаться по имени. Иерархическая организация пространства имен позволяет значительно расширить эти границы. Именно поэтому большинство файловых систем имеет иерархическую структуру, в которой уровни создаются за счет того, что каталог более низкого уровня может входить в каталог более высокого уровня. Каталоги образуют дерево, если файлу разрешено входить только в один каталог и сеть — если файл может входить сразу в несколько каталогов. Например, в MS-MS-DOS и Windows каталоги образуют древовидную структуру, а в UNIX — сетевую. В древовидной структуре каждый файл являет­ся листом. Каталог самого верхнего уровня называется корневым каталогом, или корнем (root).

При такой организации пользователь освобожден от запоминания имен всех фай­лов, ему достаточно примерно представлять, к какой группе может быть отнесен тот или иной файл, чтобы путем последовательного просмотра каталогов найти его. Иерархическая структура удобна для многопользовательской работы: каж­дый пользователь со своими файлами локализуется в своем каталоге или подде­реве каталогов, и вместе с тем все файлы в системе логически связаны.

Частным случаем иерархической структуры является одноуровневая организа­ция, когда все файлы входят в один каталог. (см. Приложение 2)

Урок 3. Лабораторная работа по теме иерархическая структура файловой системы

Цели:

1)    Образовательные: проверить знание команд MS-DOS, проверить умение создавать дерево каталогов, проверить умение создавать текстовые файлы, научить работать с эмулятором MS-DOS.

2)    Развивающие: развить память, развить воображение, развить творческое мышление.

3)    Воспитательные: сформировать поведение (усидчивость, уважение к окружающим)

Ход урока:

Задание 1. Вспомним команды MS-DOS. Запустите эмулятор и выполните ниже предложенные команды.

1. Запустить эмулятор MS-DOS

Ha экране появится приглашение операционной системы MS-DOS к работе в виде С: \ >.

2. Создадим на диске С: каталог (папку) РЗ:

С: \ >MD РЗ ¿

Приглашение ОС МS MS-DOS к дальнейшей работе будет иметь вид С:\>

3. Посмотрим постранично содержимое диска С: и убедимся что каталог РЗ создан:

С: \ >DIR ¿

Приглашение ОС MS-DOS к дальнейшей работе будет иметь вид С:\>

4. Сделаем текущим каталог РЗ:

С: \ >CD РЗ ¿

Приглашение MS-DOS к дальнейшей работе будет иметь вид С:\ Р3>

5. Создадим в каталоге РЗ Текстовый документ «a.txt»: Создадим документ a.txt следующего содержания: «Операционная система»:

С: \ P3>COPY CON a.txt ¿

— введем текст «MS-DOS»;

— наберем ^z;

— нажмем клавишу Enter.

Приглашение ОС MS-DOS к дальнейшей работе будет иметь вид С:\ Р3>

6. Просмотрим содержимое каталога РЗ и убедимся, что в нем находится текстовый документ «a.txt»:

С: \ P3>DIR ¿

Приглашение ОС MS-DOS к дальнейшей работе будет иметь вид: С: \ Р3>

7. Просмотрим содержимое текстового документа a.txt:

С: \ РЗ >TYPE a.txt ¿

Приглашение ОС MS-DOS к дальнейшей работе будет иметь вид: С:\РЗ>

8. Просмотрим содержимое каталога РЗ и убедимся, что он пустой:

С: \ РЗ > DIR ¿

Приглашение ОС MS-DOS к дальнейшей работе будет иметь

вид: С: \РЗ>

9. Удалим каталог РЗ:

— выйдем из каталога РЗ;

С: \РЗ> CD.. ¿

Приглашение ОС MS-DOS к дальнейшей работе будет иметь вид: С: \>

— удалим каталог РЗ

С: \>RD P3 ¿

Приглашение ОС MS-DOS к дальнейшей работе будет иметь вид: С:\>

10. Просмотрим содержимое диска С:

С: \> DIR ¿

Убедимся, что удален каталог РЗ.

Приглашение ОС MS-DOS к дальнейшей работе будет иметь вид: С:\>

11. Вернемся к работе с операционной системой MS Windows:

С: \> EXIT ¿

Задание 2. Творческое задание. Создайте свое дерево каталогов так, чтобы получилось ваше генеалогическое дерево. Подумайте, как это можно организовать.

.

Заключение

В данной курсовой работе были выполнены задачи исследования, предложенные во введении. Нам удалось разработать содержание изучения темы «Файловой системы». Учитывая сложность данной темы для среднего ученика, мы пришли к тому, что лучше ее изучать в рамках профильного курса. С учетом того, что для этого нужно более углубленное изучение физики, математики и информатики профиль выпускника будет технический, а знание темы пригодится ему для поступление в высшее учебное заведение.

Литература

1.    Беспалько В. П. Слагаемые педагогической технологии. – М.: Педагогика, 1989. – 192 с.

2.    Бочкин А. И. Методика преподавания информатики: Учеб. Пособие. – М.: Высшая школа, 1998. – 431 с.

3.    Веретенникова Е. Г., Патрушина С. М., Савельева Н. Г. Информатика: Учебное пособие. Серия «Учебный курс». – Ростов на Дону: Издательский центр «МарТ», 2002. – 416 с.

4.    Волович М. Б. Не мучить, а учить / О пользе педагогической психологии. – М., изд. Российского открытого университета, 1992. – 232 с.

5.    Давыдов В. В. Виды обобщения в обучении: Логико-психологические проблемы построения учебных предметов. – М.: Педагогика, 1972. – 424 с.

6.    Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования // Вестник образования. – 2002. – 12. – с. 5-7, 11-16, 80-82.

7.    Лапчик М. П. Методика преподавания информатики: учеб. Пособие для студ. Пед. Вузов. /М. П. Лапчик, И. Р. Семакин, Е. К. Хеннер; под общей редакцией М. П. Лапчика. – М.: Издательский центр Академия, 2001. – 624 с.

8.    Оконь В. Введение в общую дидактику. – М.: Высшая школа, 1990. – 382 с.

9.    Олифер В. Г., Олифер Н. А. Сетевые операционные системы. – СПб.: Питер, 2002. – 544 с.

10. Пиаже Ж. Речь и мышление ребенка: пер. с фр. – М.: Педагогика – Пресс, 1994. – 528 с.

11. Поспелов Н. Н., Поспелов И. Н. Формирование мыслительных операций старшеклассников. – М.: Педагогика, 1989, - 152 с.

12. Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии. – СПб.: Питер, 1999. – 720 с.

13. Унт И. Э. Индивидуализация и дифференциация обучения. – М.: Педагогика, 1990. – 192 с.

14. Фигурнов В. Э.: IBM PC для пользователя. Краткий курс. – М.: «Инфра – М», 1998.

Приложение 1

Примерные учебные планы для некоторых возможных профилей

Естественно–математический профиль

Учебные курсы	Число недельных учебных часов за два года обучения
I. Базовые общеобразовательные предметы
Русский язык и литература	6
Иностранный язык	6
История	4
Обществоведение	4
Физическая культура	6
II. Профильные общеобразовательные предметы
Математика (базовый общеобразова­тельный и профильный курсы)	12
Физика	8
Химия	6
География	4
Биология	6
III. Элективные курсы (3 курса на выбор)
5-6 курсов, предлагаемых школой	Всего 12
Учебные практики, проекты исследо­вательская деятельность	Не менее 70 учебных часов за 2 года обучения

Социально-экономический профиль

Учебные курсы	Число недельных учебных часов за два года обучения
I. Базовые общеобразовательные предметы
Русский язык и литература	6
Иностранный язык	6
Естествознание	6
Математика	8
Физическая культура	6
II. Профильные общеобразовательные предметы
История (базовый общеобразовательный и профильный курсы)	10
Экономика	6
Право	6
Экономическая и социальная география	4
Социология	4
III. Элективные курсы (3 курса на выбор)
5-6 курсов, предлагаемых школой	Всего 12
Учебные практики, проекты, исследова­тельская деятельность	Не менее 70 учебных часов за 2 года обучения

Гуманитарный профиль

Учебные курсы	Число недельных учебных часов за два года обучения
I. Базовые общеобразовательные предметы
Математика	6
Естествознание	6
Физическая культура	6
II. Профильные общеобразовательные предметы
Русский язык и литература (базовый общеоб­разовательный и профильный курсы)	12
Иностранный язык (базовый общеобразо­вательный и профильный курсы)	10
История (базовый общеобразовательный и профильный курсы)	8
Обществоведение (базовый общеобразова­тельный и профильный курсы)	8
Искусство	6
III. Элективные курсы (3 курса на выбор]
5-6 курсов, предлагаемых школой	Всего 12
Учебные практики, проекты. исследова­тельская деятельность	Не менее 70 учебных часов за 2 года обучения

Технологический профиль (специализация - информационные технологии)

Учебные курсы	Число недельных учебных часов за два года обучения
1. Базовые общеобразовательные предметы
Русский язык и литература		6
История и обществоведение		8
Естествознание		6
Физическая культура		6
II. Профильные общеобразовательные предметы
Информатика и ИКТ		10
Математика (базовый общеобразова­тельный и профильный курсы)		10
Физика		6
Иностранный язык (базовый общеоб­разовательный и профильный курсы)		8
III. Элективные курсы (3 курса на выбор]
5-6 курсов, предлагаемых школой	24 всего
Учебные практики, проекты, исследовательская деятельность	Не менее 140 учебных часов за 2 года обучения

Примерный учебный план для универсального обучения (непрофильные школы и классы)

Учебные курсы	Число недельных учебных часов за два годе обучения
1. Базовые общеобразовательные предметы
Русский язык и литература	8
Математика	8
Иностранный язык	6
История	4
Обществоведение (включая экономику и право)	8
Естествознание	10
Физическая культура	6
Информатика	4
Технология	4
II. Элективные курсы (4 курса на выбор и/или часы на углубление базовых курсов)
5-6 курсов, предлагаемых школой	Всего 16
Учебные практики, проекты, исследовательская деятельность	Не менее 70 учебных часов за 2 года обучения

Приложение 2