РОЗДІЛ І ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ВИВЧЕННЯ ІНТЕРНЕТУ
1.1 ІСТОРІЯ СТВОРЕННЯ ІНТЕРНЕТУ
Непрямим поштовхом створення Інтернет став запуск Радянським Союзом у 1957 році першого штучного супутника Землі. На той час уже почалася «холодна війна» і Сполучені Штати, розуміючи, що супутник - це ще не вершина радянських наукових досліджень у військовій галузі, побачили для себе загрозу використання ракет СРСР як ядерної зброї. У цьому ж 1957 році при департаменті оборони США було створене Агентство дослідницьких проектів особливої складності - ARPA. Одним із напрямків роботи Агентства стало створення комп'ютерних технологій для військових цілей, зокрема для зв'язку. Перед американськими ученими Пентагон поставив нелегке завдання: створити комп'ютерну мережу, якою могли б користуватися військові при ядерному нападі на країну. Мережа повинна була використовуватися для здійснення зв'язку між командними пунктами системи оборони. Головним критерієм при створенні мережі вважалась її невразливість до часткової руйнації під час ядерної атаки. Навіть при руйнації деяких гілок і вузлів, повідомлення повинні були потрапляти до адресата. Єдиним способом формування такої комп'ютерної мережі було особливе з'єднання комп'ютерів, при якому комунікація не залежала б від якого-небудь центрального сервера. При втраті одного, декілька чи навіть більшої частин комп'ютерів, підсистеми повинні були продовжувати працювати, забезпечуючи можливість удару у відповідь.[12] Леонард Кейнрок вважає, що перший значний крок у створенні Інтернету був зроблений 2 вересня 1969 року в Каліфорнійському університеті, де він разом зі своєю командою успішно з'єднав комп'ютер з маршрутизатором (мережний пристрій передачі даних), відомим за назвою Interphase Message Processor, розміром з холодильник. Перша спроба з'єднати два комп'ютери в мережу закінчилася невдачею. В інтерв'ю агентству Рейтер Леонард Клейнрок описав це в такий спосіб: 20 жовтня 1969 року група комп’ютерщиків Каліфорнійського університету (КУ) вирішила з'єднати свій комп'ютер з комп'ютером Стенфордського дослідницького інституту (СДІ) на півночі Каліфорнії. Один учений сидів за комп'ютером у КУ і розмовляв по телефону з ученим зі СДІ. Коли відбулося з'єднання, перший повинний був написати слово "log", а фахівець у СДІ у відповідь повинний був написати "in", у результаті чого мало утворитися слово "login" (процедура ідентифікації користувача при підключенні до комп'ютера по лінії зв'язку). Науковець у КУ написав "l" і запитав по телефону колегу в Стенфорді, чи той одержав букву. Відповідь була позитивною. Успішно передалася буква "o". А далі з'єднання обірвалося і більше нічого не вдалося передати. Проте початок був покладений. Спочатку мережа допомагала вченим користатися інформацією, що знаходиться в комп'ютерах колег в інших центрах.[12] У 1966 році було почате створення комп'ютерної мережі Арпанет. У жовтні 1967 року англійський учений Дональд Девіс, що досліджував питання пакетної пересилки файлів, уперше застосував термін "пакет". У жовтні 1967 року для створення Арпанет вирішено використовувати концепції П. Берена і Дж. Ліклайдера Суть ідеї П. Берена полягає в тому, що файл, що потрібно передати по мережі, розбивається на декілька частин - пакетів. Кожен пакет передається незалежно від інших. На кінцевому пункті в комп'ютері всі пакети збираються в один файл. Оскільки пакети передаються незалежно, то кожен пакет може дійти до кінцевого комп'ютера своїм власним шляхом. Ці ідеї повинні забезпечити функціонування мережі у випадку руйнації будь-якої кількості її компонентів. У принципі, мережу можна вважати працездатною навіть у випадку, коли залишається функціонувати усього два комп'ютери. Крім того створена за таким принципом система не мала централізованого вузла управління, і отже безболісно могла змінювати свою конфігурацію. В американській комп'ютерній індустрії 1970-х-80-х років різні фірми випускали різні комп'ютери з різними оперативними системами (наприклад, IBM, цифрові обчислювальні машини, Microsoft і Apple). Не дуже складно виявилося об'єднати п'ятдесят комп'ютерів IBM у мережу IBM чи п'ятдесят комп'ютерів Макінтош у мережу Макінтош, але п'ятдесят IBM і п'ятдесят Макінтошів об'єднати в мережу, здатну на обмін інформацією, було набагато складніше. Для мережі Арпанет був створений протокол IP (Інтернет протокол), що дозволяв поділяти файли на пакети і передавати пакети від вузла до вузла. Потім був створений протокол TCP, що забезпечував передачу пакетів між комп'ютером-відправником і комп'ютером-приймачем, цей протокол дозволяв також досилати загублені пакети. Всі ці властивості протоколу TCP дозволили використовувати його для міжмережевого обміну файлами. З жовтня по грудень 1969 року чотири університетські центри США - Каліфорнійський університет Лос-Анджелеса, Каліфорнійський університет Санта-Барбари, Стенфордський дослідницький інститут і Університет штату Юта об'єдналися в одну мережу. 1969 рік вважається роком народження Інтернет, тому що подальші події показали, що основою Інтернет стала мережа Арпанет. Після Арпанет у США й інших країнах створювалися комп'ютерні мережі, що з'єднували комп'ютерні центри наукових і державних організацій. Багато мереж стали використовувати протокол IP. Цей протокол був зручний тим, що можна легко нарощувати мережу, приєднуючи будь-скільки нових комп'ютерів. Але крім IP-мереж, створювалися мережі, що працюють за іншими мережними протоколами. Мережа Арпанет - перша глобальна мережа; в ній найбільш повно використані сучасні мережні розробки. Саме тому до Арпанет стали приєднуватися інші мережі, розроблені освітніми, науковими й урядовими організаціями. З 1972 року починає функціонувати громадська організація INWG - робоча група з міжнародних мереж під керівництвом Вінсента Сьорфа. INWG координувала роботу зі створення можливості міжмережевого обміну. Для об'єднання мереж, що працюють за протоколом IP і мереж, що працюють за іншими протоколами, був необхідним спеціальний міжмережевий протокол. Таикй протокол, TCP, розробили Вінсент Сьорф і Роберт Кан у 1974 році. Після об'єднання в 1982 році двох протоколів TCP і IP в один, протокол TCP/IP став стандартним протоколом об'єднаної мережі - Інтернет. У цьому ж році Сьорф і його колеги ввели термін "Інтернет". Сьогодні Вінсента Сьорфа називають "Батьком Інтернет". Спочатку мережа складалася з 17 мінікомп'ютерів. Пам'ять кожного мала обсяг 12 Кбайт. У квітні 1971 року до мережі вже залучено 15 вузлів. У 1975 році мережа APRAnet складалася з 63 вузлів. У середині 1972 року серед користувачів мережі стало поширюватися думка про те, що передавати лист через комп'ютерну мережу набагато швидше, легше і дешевше, ніж традиційним методом. Так почав зароджуватися перший сервіс, без якого сьогодні не мислимий Інтернет - це E-Mail. У 1976 році з'явилася програма UUCP (Unix-to-Unix Copy) - Інтернет офлайн (фрінет - не можна проглядати сторінки), що призвело до створення такої послуги, як USEnet (групи новин). У 1990 році мережа APRAnet перестала існувати і на її місці виник Інтернет. Він уможливив вільний обмін інформацією, незважаючи на відстані і державні межі. Проте, напочатках його ресурси були доступні лише за допомогою програмного забезпечення, орієнтованого виключно на пересилку файлів і неформатованого тексту. Зрештою фізики Тім Бернерс-Лі (Tim Berners-Lee) і Роберт Кайо (Robert Cailiau) із Женевського ЦЕРНа (CERN) вирішили розробити інфраструктуру, що дозволить обмінюватися результатами досліджень через Інтернет у вигляді звичного відформатованого й ілюстрованого тексту, що включає посилання на інші публікації. Так було започатковано World Wide Web (WWW) - Всесвітню інформаційну павутину, яка на сучасному етапі охопила своїми мережами практично весь комп'ютерний світ і зробила Інтернет доступним і привабливим для мільйонів користувачів. Сьогодні Інтернет - це об'єднання великої кількості мереж. Кожна мережа складається з десятків і сотень серверів. Сервери сполучені між собою різноманітними лініями зв'язку: кабельними, наземним радіозв'язком, супутниковим радіозв'язком. До кожного серверу підключається велика кількість комп'ютерів і локальних комп'ютерних мереж, що є клієнтами мережі. Клієнти можуть з'єднуватися із сервером не тільки прямими лініями, але і завдяки звичайним телефонним каналам. У кінці 1997 року мережа Інтернет об'єднала 160 тисяч глобальних мереж із 235 країн світу. Кількість Інтернет-серверів досягла 19,5 мільйонів, з них 1,27 мільйона WEB-серверів; кількість клієнтських комп'ютерів, що підключаються до Інтернет через телефонні лінії взагалі не піддається підрахунку. Серед переваг програми TCP/IP - її вкрай децентралізована система. Ні уряд, ні монопольні корпорації не контролюють її роботу. З'єднання з Інтернетом також не вимагає офіційного дозволу. Інтернет розвивається так швидко, що його ріст виміряється у відсотках на місяць.
1.2. Адміністративний устрій Internet
Internet по організації багато в чому нагадує церкву. Це організація з цілком добровільною участю. Управляється вона то на зразок ради старійшин, проте, у Internet немає патріарха, президента або Папи. Складові мережі можуть мати своїх президентів або аналогічних керманичів, але це зовсім інша справа; у Internet немає єдиної авторитарної фігури. Вища влада, де б Internet не був, залишається за ISOC (Internet Society). ISOC - товариство з добровільним членством. Його ціль - сприяти глобальному обміну інформацією через Internet. Воно призначає раду старійшин, що відповідає за технічну політику, підтримку і керування Internet. Рада старійшин являє собою групу запрошених добровольців, називану IAB (Рад по архітектурі Internet.). IAB регулярно збирається, щоб вирішити стандарти і розподілити ресурси, такі, наприклад, як адреси. Internet працює, оскільки є стандартні засоби спілкування між комп'ютерами і прикладними програмами. Це дозволяє комп'ютерам різного типу зв'язуватися без особливих проблем. IAB відповідальний за стандарти; він вирішує, коли стандарт необхідний і яким йому варто бути. Коли потрібно стандарт, рада розглядає проблему, приймає стандарт і по мережі оповіщає про нього світ. IAB також стежить за різноманітними номерами (і іншими речами), що повинні залишатися унікальними. Наприклад, кожний комп'ютер у Internet має свій унікальний 32-розрядний двійковий адрес; ніякий інший комп'ютер не має такого ж. Як присвоюється ця адреса? IAB піклується про такого роду проблеми. Він не привласнює адрес сам, але розробляє правила, як ці адреси привласнювати. Якщо якась мережа приймає вчення Internet, приєднується до неї і вважає себе її частиною, тоді вона і є частиною Internet. Можливо їй багато чого покажеться нерозумним, дивним, сумнівним - вона може поділитися своїми сумнівами з IETF. Деякі скарги-пропозиції можуть виявитися цілком розумними і, можливо, Internet відповідно зміниться. Щось може показатися просто справою смаку або традиції, тоді ці заперечення будуть відхилені. Якщо мережа робить що-небудь, що може нашкодити Internet, вона може бути виключена зі співтовариства доти, поки вона не виправиться. За Internet ніхто централізовано не сплачує; немає такої організації як Internet Inc. , що збирає плату з усіх мереж Internet або користувачів. Замість цього кожний сплачує за свою частину. NSF сплачує за утримання NSFNET. NASA сплачує за Наукову Мережу NASA (NASA Science Internet). Представники мереж збираються разом і вирішують, як їм з'єднуватися один з одним і утримувати ці взаємозв'язки. Коледж або корпорація сплачує за її підключення до деякої регіональної мережі, що у свою чергу сплачує за свій доступ мережному власнику державного масштабу. Доступ у Internet, звичайно, одержують через постачальників послуг (service provider). Постачальники ці продають різноманітні види послуг, кожний із них має свої переваги і хиби. Так само як і при покупці садової тачки (в оригіналі - автомобіля) ви вирішуєте, якими якостями повинна вона володіти, скільки ви за неї можете собі дозволити заплатити, і, виходячи з цього, вибираєте підходящий варіант із запропонованих. Сучасні мережі побудовані по багаторівневому принципу. Щоб організувати зв'язок двох комп'ютерів, потрібно спочатку створити правила їхньої взаємодії, визначити мову їхнього спілкування, тобто визначити, що означають сигнали, що посилаються ними і т.д. Ці правила і визначення називаються протоколом. Для роботи мереж необхідно запастись багатьма різноманітними протоколами: наприклад, що управляють фізичним зв'язком, установленням зв'язку по мережі, доступом до різноманітних ресурсів і т.д. Багаторівнева структура спроектована з метою спростити й впорядкувати цю безліч протоколів і відношень. Взаємодія рівнів у цій моделі - субординарна. Кожний рівень може реально взаємодіяти тільки із сусідніми рівнями (верхнім і нижнім), віртуально - тільки з аналогічним рівнем на іншому кінці лінії. Під реальною взаємодією ми розуміємо безпосередню взаємодію, безпосередню передачу інформації, наприклад, пересилку даних в оперативній пам'яті з області, відведеній одній програмі, в область іншої програми. При безпосередній передачі дані залишаються незмінними увесь час. Під віртуальною взаємодією ми розуміємо опосередковану взаємодію і передачу даних; тут дані в процесі передачі можуть уже визначеним, заздалегідь обговореним образом, видозмінюватися.
1.3. Послуги які надає мережа Інтернет
Всі послуги надані мережею Internet можна умовно поділити на дві категорії: обмін інформацією між абонентами мережі і використання баз даних мережі. До числа послуг зв'язку між абонентами належать. Telnet - віддалений доступ. Дає можливість абоненту працювати на будь-якій ЕОМ мережі Internet як на своїй власний. Тобто запускати програми, змінювати режим роботи і т.д. FTP (File Transfer Protocol) - протокол передачі файлів. Дає можливість абоненту обмінюватися двійковими і текстовими файлами з будь-яким комп'ютером мережі. Установивши зв'язок із віддаленим комп'ютером, користувач може скопіювати файл із віддаленого комп'ютера на свій або скопіювати файл із свого комп'ютера на віддалений. NFS (Network File System) - розподілена файлова система. Дає можливість абоненту користуватися файловою системою віддаленого комп'ютера, як своєю власною. Електронна пошта - обмін поштовими повідомленнями з будь-яким абонентом мережі Internet. Існує можливість відправлення як текстових, так і двійкових файлів. На розмір поштового повідомлення в мережі Internet накладається таке обмеження - розмір поштового повідомлення не повинний перевищувати 64 кілобайт. Новини - одержання мережних новин і електронних дошок оголошень мережі і можливість розміщення інформації на дошки оголошень мережі. Електронні дошки оголошень мережі Internet формуються по тематиці. Користувач може за своїм вибором підписатися на будь-які групи новин. Rsh (Remote Shell) - віддалений доступ. Аналог Telnet, але працює тільки в тому випадку, якщо на віддаленому комп'ютері встановлена ОС UNIX. Rexec (Remote Execution) - виконання однієї команди на віддаленій UNIX-машині. Lpr - мережна преса. Відправлення файла на друк на віддаленому (мережному) принтері. Lpq - мережний друк. Показує файли, які стоять в черзі на друк на мережному принтері. Ping - перевірка доступності віддаленої ЕОМ по мережі. Talk - дає можливість відкриття "розмови" із користувачем віддаленої ЕОМ. При цьому на екрані одночасно видно текст, що вводиться і відповідь віддаленого користувача. Iptunnel - дає можливість доступу до серверу ЛОМ NetWare із котрим немає безпосереднього зв'язоку по ЛОМ, а є лише зв'язок по мережі Internet. Whois - адресна книга мережі Internet. За запитом абонент може одержати інформацію про приналежність віддаленого комп'ютера, про користувачів. Finger - одержання інформації про користувачів віддаленого комп'ютера. Крім перерахованих вище послуг, мережа Internet надає також такі специфічні послуги. Webster - мережна версія тлумачного словника англійської мови. Факс-сервіс - дає можливість користувачу відправляти повідомлення по факсимільному зв'язку, користуючись факсом-сервером мережі.
Електронний перекладач - робить переклад присланого на нього тексту з однієї мови на іншу. Звернення до електронних перекладачів відбувається за допомогою електронної пошти. Шлюзи - дають можливість абоненту відправляти повідомлення в мережі, що не працюють із протоколами TCP\IP (Fido, Goldnet, AT50). До систем автоматизованого пошуку інформації в мережі Internet належать такі системи. Gopher - найбільше широко поширений засіб пошуку інформації в мережі Internet, що дозволяє знаходити інформацію по ключовим словам і фразам. Робота із системою Gopher нагадує перегляд змісту, при цьому користувачу пропонується пройти крізь ряд вкладених меню і вибрати потрібну тему. У Internet у даний час понад 2000 Gopher-системи, частина з яких є вузькоспеціалізованими, а частина містить більш різнобічну інформацію. WAIS - ще більш потужний засіб одержання інформації, чим Gopher, оскільки воно здійснює пошук ключових слів у всіх текстах документів. Запити посилаються в WAIS на спрощеній англійській мові. Це значно легше, ніж формулювати їх на мові алгебри логіки, і це робить WAIS більш привабливою для користувачів непрофесіоналів. При роботі з WAIS користувачам не потрібно витрачати багато часу, щоб знайти необхідні їм матеріали. У мережі Internet існує більш 200 WAIS - бібліотек. Але оскільки інформація рекомендується переважно співробітниками академічних організацій на добровільних початках, велика частина матеріалів відноситься до області досліджень і комп'ютерних наук. WWW - система для роботи з гіпертекстом. Потенційно вона є найбільш потужним засобом пошуку. Гипертекст з'єднує різноманітні документи на основі заздалегідь заданого набору слів. Наприклад, коли в тексті зустрічається нове слово або поняття, система, що працює з гипертекстом, дає можливість перейти до іншого документу, у котрому це слово або поняття розглядається більш докладно. WWW часто використовується в якості інтерфейсу до баз даних WAIS, але відсутність гіпертекстових зв'язків обмежує можливості WWW до простого перегляду, як Gopher. Користувач із своєї сторони може задіяти можливість WWW працювати з гіпертекстом для зв'язку між своїми даними і даними WAIS і WWW таким чином, щоб власні записи користувача як би інтегрувалися в інформацію для загального доступу. Насправді цього, звичайно, не відбувається, але сприймається саме так. Практично всі послуги мережі побудовані на принципі клієнт-сервер. Сервером у мережі Internet називається комп'ютер спроможний надавати клієнтам (у міру приходу від них запитів) деякі мережні послуги. Взаємодія клієнт-сервер будується звичайно в такий спосіб. По приході запитів від клієнтів сервер запускає різноманітні програми надання мережних послуг. В міру виконання запущених програм сервер відповідає на запити клієнтів. Все програмне забезпечення мережі також можна поділити на клієнтське і серверне. При цьому програмне забезпечення серверу займається наданням мережних послуг, а клієнтське програмне забезпечення забезпечує передачу запитів серверу й одержання відповідей від нього.

РОЗДІЛ ІІ МЕТОДИКА ВИВЧЕННЯ ГЛОБАЛЬНОЇ МЕРЕЖІ НА ФАКУЛЬТАТИВНИХ ЗАНЯТТЯХ
2.1. Аналіз факультативних програм з вивчення Інтернету
Завдання позаурочних форм навчання розширення умов для розвитку інтелектуальних можливостей вихованців, задоволення їх пізнавальних інтересів і схильностей. Факультативні заняття об’єднують учнів за інтересами і спрямовані на поглиблення знань з певних дисциплін або наукових проблем. Ці заняття проводяться з групою не менше 15 учнів з періодичністю, яка визначається робочим планом. З кожного факультативу розробляються навчальні програми. Вони можуть бути державними або авторськими. З погляду освітніх завдань виділяють такі види факультативів:
 З поглибленим вивченням навчальних дисциплін;
 З вивченням додаткових дисциплін;
 З вивчення додаткових дисциплін професійної спрямованості;
 Між предметні факультативи.[6]
Вивчення Інтернету на факультативних заняттях можна віднести до поглибленого вивчення інформатики. На даному етапі розвитку інформаційних технологій, одним з найпріоритетніших завдань є формування умінь і навичок, у підростаючого покоління, пошуку, опрацювання, переробки інформації. В теперішньому інформаційному просторі найбільше цієї інформації людина може отримати через комп’ютер, а саме через підключену до нього глобальну мережу Internet. Всі вже розуміють що Інтернет дає багато можливостей, проте не в усіх школах є підключення до всесвітньої глобальної мережі. За великої кількості публікацій по Інтернету учитель губиться у виборі основного, найбільш суттєвого, коли на вивчення цієї теми в школі відведено небагато годин. Зокрема для профільних класів фізико-математичного, природничого та технологічного напрямів на вивчення теми „глобальна мережа Інтернет” відводиться 16 годин у 11 класі. Для універсального профілю на вивчення даної теми відводиться 6 годин. Для філологічного та суспільно-гуманітарного профілю 8 годин. У 7-9 класах за програмою на вивчення Інтернету відводиться 6 годин у 8 класі. [5] Метою вивчення даної теми на факультативних заняттях є формування правильних навичок використання послуг глобальної мережі. Саме на факультативних заняттях, на які приходять учні з підвищеним інтересом до інформатики, можна набагато краще і в більшій мірі надати учням інформацію про використання Інтернету, ознайомити їх з усіма послугами які надає Інтернет для користувачів. Сформувати в них поняття що Інтернет – це не тільки скачування фільмів, музики, рефератів, а й електронна пошта, спілкування ON-LINE, обмін інформацією між користувачами, потужна бібліотека. На сьогоднішній день ще немає достатнього досвіду використання послуг Інтернету в навчальному процесі, і не існує вітчизняних апробованих методик викладання теми "Глобальна мережа Інтернет" в загальноосвітніх навчальних закладах. Також однією з проблем є те, що не всі комп’ютерні класи шкіл підє’днані до глобальної мережі, проте цю проблему можна вирішити об'єднавши комп’ютери в локальну мережу, і встановленням системи Інтернет. Вивчення цієї теми можна проводити за поданими поурочними планами (таблиця 1, таблиця 2)
Таблиця 1. Програма факультативних занять з вивчення Інтернету