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构建Linux教学平台辅助提高学生信息素养的研究
发布时间:2010-09-12 00:00

一、研究综述
 
(一)选题背景
 
    2000年教育部颁发了《中小学信息技术课程指导纲要(实行)》这个重要的文件。纲要指出:培养学生对信息技术的兴趣和意识,让学生了解和掌握信息技术 基本知识和技能,了解信息技术的发展及其应用对人类日常生活和科学技术的深刻影响。通过信息技术课程使学生具有获取信息、传输信息、处理信息和应用信息的 能力,教育学生正确认识和理解与信息技术相关的文化、伦理和社会等问题,负责任地使用信息技术;培养学生良好的信息素养,把信息技术作为支持终身学习和合 作学习的手段,为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。
 
1.windows教学平台过于依赖微软产品
 
   根据纲要中指出总目标,小学阶段的需要掌握的技能主要包括:windows操作系统的简单使用;利用windows自带的画图软件进行计算机绘画;能够利 用IE浏览器进行网页的浏览并能利用网络资源;通过Microsoft  Word这个软件掌握文字的基本操作和文章的编辑、排版和保存;能够利用Microsoft Powerpiont、Microsoft Frontpage 制作多媒体作品。
 
 由此看来我们目前的教学平台都是美国微软公司开发的windows系统和软件,让信息技术教学显得过于单一。
 
2.使用windows操作系统及微软系列软件暗藏危机
 
   2.1使用盗版软件隐藏索赔风险
 
微 软公司是世界个人计算机软件开发的先导,比尔·盖茨与保罗·艾伦是它的创始人。著名的windows操作系统,microsoft office都是微软公司开发的热门产品。微软的windows产品有效地垄断了桌面电脑操作系统市场,几乎所有市场上出售的个人电脑都预装有微软的 Windows操作系统。但是由于价格昂贵(正版的系统都在几千元)很多用户都不愿意购买正版的微软产品,而是使用盗版。微软公司也不断的与盗版市场进行 着斗争,2008年微软启动新一轮XP盗版验证——黑屏警告盗版用户。面对猖狂的盗版市场,微软公司也将他的产品做了价格上的略微调整。虽然价格有所下 调,但是下调后的价格对于中国的家庭来说仍旧不便宜,尤其对学校来说如果真的改用正版系统加正版软件的话也将花费一笔不小的费用。
 
    2.2 微软系统和其软件安全性不足
 
   目前流行木马和病毒都是针对windows操作系统,稍不留神就有可能在上网的时候将病毒引入到了自己的系统中。就拿最常见的文本编辑工具Microsoft word来说最容易携带宏病毒了。
 
  虽然微软的垄断操作系统和软件都显得如此不安全,但是我们仍旧在教学生如何使用这些危险产品。
 
3.信息技术教育应该放眼于国产软件及开源软件
 
在 近日于北京举办的OpenOffice.Org的学术年会上,倪光南院士说,我国的中小学教学大纲明确要求学微软的Windows及Office,直至大 学的教学平台、公务员的考试,都是微软的产品,全民都只接受微软的教育,这“都让国外的教育专家看笑话”,同时也使得培养出来的人用的都是可能“黑屏”的 软件,这可能带来国家信息安全的问题。
 
与此相反的是,据中国开放源代码高校推进联盟(LUPA)主席张建华介绍,美国的学校并没有指定微软产品作为教材的规定,更没有将微软产品作为考试指定平台,国外的电脑教育使用开源软件非常普遍。
 
倪光南呼吁我国的电脑教育应该给国产软件及开源软件同样的机会,“我国培养人才,应该支持国家的自主创新,而国家重点专项资金支持开发的软件却没有人会用,都去支持微软一个跨国公司的发展了,我们过去不注意这些,现在如果我们还不加以改进,将来问题可能很严重。”
 
当前,很多的大学,高等科研机构, 使用linux作为教学平台已十分普遍。有越来越多的教育界人士呼吁将linux教学平台应用到中小学信息技术教育中。
 
(二)研究的目的意义
 
Windows 系统对于普及小学生的计算机应用和基本的电脑知识有着功不可没的作用,但是过分地局限于windows平台的教学,使学生缺乏对信息技术的全面了解,甚至 产生信息技术仅仅是掌握windows操作系统和微软的几个office软件这样的误解,这并不是件乐观的事。
 
1.对于培养学生的信息技术方面的创新能力有更好的推动作用
 
如 今信息技术课程过分依赖于windows系统和微软的软件,使得学生的印象里操作系统和软件的概念就是如微软开发的这般,学习信息技术的目标异化为学习微 软开发的 office 等软件的应用,使学生满足于“接受软件―使用软件―熟悉软件”的固有流程。Windows平台下傻瓜化、流程化和模式化的操作方便了学生的学习和操作,但 恰恰没有留给学生多少想象、改造乃至创新的空间。
 
Linux系统与Windows系统相比,能给学生以极大的想象创造空间,学生可以根据自己的兴趣和爱好自定义桌面、窗口、菜单的形状等等,设计出一个属于自己的操作系统图形界面。学生在参与设计的同时能真正学习到更深层信息技术的知识。
 
2.Linux操作平台的引入有利于学生拓展视野
 
尽管这是两个看似迥异的操作系统,但是他们的机理是一样的,自然能够达到我们所需要的教学目标。而相比之下,linux操作系统则更有利于开拓学生视野,增长学生知识,同时还充分提高学生的适应能力。
 
Linux系统对于用惯了Windows系统的学生有很强的吸引力的,兴趣所在不仅仅是一个崭新的操作界面、还有那些功能强大不亚于Windows的应用程序。
 
3.提高学生对软件环境的认识并激发学生将来投身信息技术建设的愿望
 
由 于正版软件的价格居高不下,学校使用的都是盗版的Windows操作系统和软件。然而教学目标却要培养学生使用正版软件的习惯。上到这课的时候经常有学生 问:“老师,我们的操作系统是正版的吗?”每当这个时候,我就觉得我们做信息技术老师就处在一个非常尴尬的境地。近年来,一些软件公司与教育部门的摩擦也 是屡屡见报。
 
即使花大钱装上正版系统,根据最终用户许可协议Windows操作系统提供给用户的是 使用权而非完全的所有权,在用户数、软件激活和升级等方面仍然有诸多限制。目前信息技术教学中所涉及的软件基本都是盗版,不免让人担心,这种状况可能会使 学生对软件环境的认知产生误导,对教育学生树立尊重知识产权的认识产生偏差,从而对未来国产软件的开发带来不利影响。
 
而 Linux的出现可谓恰逢其时,由于Linux系统的源代码是开放的,只要遵守普遍公用许可证(GPL),就可以对该操作系统进行修改和新的创 造,linux系统不断的,可完全免费获得。如今国内也有很多基于Linux的操作系统,如红旗、中软等,要是能在课堂教学能使用我们中国人自己的操作系 统,肯定是一件让人自豪的事情。同时让学生将能更切实地感受到中国信息技术软件行业发展的脚步,甚至萌发出将来参与国家信息化建设的愿望。
 
4.使得信息技术教学内容多元化
 
传 统小学信息技术教学模式都是在window下进行并且依赖于微软软件。由于 windows系统跟office系列办公软件都出自微软之手,在教学方内容上的重复性和单一性不可避免。linux教学平台是一个与windows教学 平台有着一定相似性却又极富个性的平台,种面对如此新颖的学习平台不仅能开阔学生的思维,还能丰富课堂教学内容。
 
(三)国内外同一研究领域的现状
 
     现在,在欧美等西方发达国家,以逐步在小学课堂里开展linux教学。在台湾的小学信息技术教育中,已经采用了linux为教学平台,并且已经有了相应的教材。
 
(四)课题操作的可行性分析
 
1.linux教学平台的廉价性是研究的基础
 
微 软开发的正版windows系统价格上千,而旗下的office等办公软件则也是价格不菲。即使使用了所有正版软件,后期的维护也是需要不少开支,许多正 版软件的升级需要另外支付费用,这让一台电脑中软件费用支出成滚雪球趋势增长。昂贵的费用让大多数学校不得不采用盗版系统和盗版软件。随着中国知识产权立 法的逐步完善及知识产权保护意识的深入,盗版乃至正版软件的超限使用终究不是长久之计。
 
Linux 操作系统在网上都就能免费得到,市场上购买最多也就几十元,而且Linux对于运行环境的要求也很低。同时linux下的常用软件只要遵守了 GPL公约都能在网上免费下载并免费升级。由此可见如果采用linux平台就有可能不花任何费用就能得到正版系统和不断升级的软件。
 
2.不增加机房维护负担
 
对 于机房管理员来说,使用Linux系统将大大降低工作量,由于Linux系统用户权限机制的设定非常严格,普通用户的操作几乎不可能对系统造成破坏。尽管 普通用户自己可具有诸如安装软件、更改程序运行界面等权限,但管理员只须运行几个命令便可使系统完全恢复原状,而无须加装第三方的还原系统。
 
如果机房里不便与重新安装系统,也可以只安装一台硬件配置较高的Linux服务器,所有客户机以无盘或远程图形终端的形式登录到服务器上,网络远程运行效果与本地运行几乎没有差别。
 
3.和linux兼容的软件丰富多彩
 
Windows 平台下的软件种类繁多且成熟,office办公系列软件,画图软件等是如今小学信息技术教育必不可少的内容。而linux在这些方面完全可以跟 windows相媲美,甚至从一定程度地上超越windows。全世界的linux爱好者不断开发各类软件,使得该平台下的软件得到飞速发展。这些自由软 件不仅可以替代windows下的常用软件,而且由于linux代码的开放性,其软件种类和数量在不断增加的同时软件版本也在不断的更新。同时原本就支持 windows平台的一部分软件也开始支持linux系统,例如大家常用的QQ早就推出了专门针对linux的版本。
 
4.低要求的硬件环境可以直接在现有机房中进行实践操作
 
使用Linux系统硬件成本也很低,至今为止,几乎所有Linux版本的命令界面环境仍然可以在486电脑上发挥强大功效。图形系统所需硬件资源要多些,但即便是中高版本的图形系统,只要配置合理,在CPU为P2一级的电脑中运行仍然是游刃有余。
 
5.有利于学生开拓视野而不增加学习负担
 
即 使是初学信息技术的小学生,经过一个学期的学习能够熟练操作windows操作系统掌握windows的图形界面和文件管理方式,在这个基础上学习 linux平台下的操作会相对来说容易的多。更难得的是,Linux系统的使用与Windows的使用相比,有不同而能相通,操作各异而原理相似,有利于 学生开拓视野而不增加学习负担、增长知识又充分锻炼了适应能力。
 
二、概念界定
 
(一)本课题相关的核心概念的解释
 
1.Linux:简单地说,Linux是一套免费使用和自由传播的操作系统,以目前市面上的计算机来说都可以安装这个操作系统。这个系统是由世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用其兼容产品。
 
2.信息技术教学平台:信息技术课为达到培养学生的信息素养采用的教学软件和操作系统统称为教学平台。例如:目前信息技术的教学平台是windows操作系统和微软系列软件。
 
3.Linux教学平台:基于linux操作系统,所有的应用软件也同样基于linux操作系统,在这个基础上对学生进行信息技术教学。
 
4.信息素养:本质是全球信息化需要人们具备的一种基本能力,它包括:能够判断什么时候需要信息,并且懂得如何去获取信息,如何去评价和有效利用所需的信息。
 
5.开源软件:它被定义为描述其源码可以被公众使用的软件,并且此软件的使用,修改和分发也不受许可证的限制。简单说开源软件可以免费使用。
 
三、研究的目标与内容
 
(一)研究目标
 
    探索一套适合小学生学习的Linux教学平台,基于这个教学平台,能使学生具有获取信息、传输信息、处理信息和应用信息的能力,教育学生正确认识和理解与信息技术相关的文化、伦理和社会等问题,负责任地使用信息技术;培养学生良好的信息素养。
 
(二)研究内容
 
1.Linux教学平台的构建
 
1.1 linux操作系统的构建
 
1.2 基于Linux的文本编辑软件、画图软件和网页浏览器探寻。
 
2.Linux教学平台在机房的安装和维护的实践性研究
 
3.Linux平台下的教学实践
 
3.1 教导学生使用linux操作系统
 
3.2 学会linux下的画图软件、文本编辑软件、网页浏览器的使用。
 
四、课题研究实施
 
(一)现状调查
 
1.教师对Linux操作系统的了解程度。
 
2.学生对现有教学平台的学习心得。
 
(二)理论基础的学习阶段
 
1.收集整理与本课题研究相关的资料,如linux系统的教程和与与linux兼容软件的种类和用途。
 
2.学习linux操作系统的相关知识。
 
(三)构建linux教学平台
 
1.构建适合小学信息技术教学的linux操作系统
 
2.探寻并安装适合小学生学习的绘图软件,文本编辑软件和网页浏览软件。
 
(四)实践教学前的准备
 
1.教师学习构建好的linux教学平台。
 
2.选择合理的方法将linux教学平台安装到现有机房。
 
3.教师开始编写linux教学平台的教材大纲,以及初稿的形成。
 
(五)实践教学
 
1.在兴趣班里开展linux教学平台的实践性学习。
 
2.逐渐完善linux教学平台的教材。
 
3.让学生总结学习linux操作平台的心得。
 
(六)总结整理资料
 
1.最终完成linux教学平台的教材,编订成册。
 
2.根据教材整理出相应的教案。
 
4.将linux教学平台的构建和机房维护的理论知识编写成册。
 
3.将学生在两种教学平台下学习的心得整理归类编写成调查报告。
 
五、研究过程与预期成果
 
(一)研究过程
 
整个课题历时一年零二个月,分为三个阶段,即2009年4至2010年6
 
1.课题的研究的准备阶段(2009年4-2009年6月)
 
2.课题研究阶段(2009年7月-2010年3月)
 
3.形成成果阶段(2010年4月-2010年6月)
 
(二)研究方法
 
主要通过信息检索研究法,实践研究法、比较研究法、课例研究法、经验总结法。
 
信息检索研究法:通过网络、书籍、期刊、光盘等多种途径了解并取得与本课题相关的资料。
 
实践研究法:通过学习总结的来的理论知识应用到实际。
 
比较研究法:通过比较两种平台的不同点互补优缺达到最优化的目的。
 
课例研究法:根据新的操作系统设计实际的课例把假想的教学转换成实际的课堂。
 
经验总结法:经常的开展各成员之间的经验交流,达到不断总结不断提高的目的。
 
(三)预期成果
 
1.构建出适合小学教学的linux教学的操作系统。
 
2.探寻到基于Linux的画图和文本编辑软件。
 
3.编辑一本适合小学生学习的Linux教材。
 
4.根据教材整理出相应的教案。
 
5.总结出一套能在现有机房成功安装linux系统的方法。
 
6.收集学生学习Linux的学习心得。
 
 
六、参考文献
 
教育部   《中小学信息技术课程指导纲要(实行)》 2000年10月
 
陈凯     用Linux架构信息技术教学平台  《信息技术教育》2004年 第11期
 
李善平,施韦,林欣  《linux教程》   清华大学出版社  2005年6月 第一版
 
薛晶  试谈用Linux架构信息技术教学平台的优势《大众科技》2005年 第4期

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