Использование новых информационных компьютерных технологий в образовательном процессе. Использование современных информационных технологий в образовании
В наше время информация имеет такую же стратегическую ценность, как и традиционные материальные и энергетические ресурсы. Современные информационные технологии, позволяющие создавать, хранить, перерабатывать информацию и обеспечивать эффективные способы ее представления потребителю, являются мощным инструментом ускорения прогресса во всех сферах общественного развития. Безусловно, это один из существенных факторов, определяющих конкурентоспособность страны, региона, отрасли и отдельной организации.
Важная роль в процессе создания и использования информационных технологий принадлежит системе образования, особенно высшей школе как основному источнику квалифицированных, высокоинтеллектуальных кадров и мощной базе фундаментальных и прикладных научных исследований. Специфика системы образования состоит в том, что она является, с одной стороны, потребителем, а с другой - активным производителем информационных технологий. При этом технологии, рожденные в системе образования, используются и далеко за ее пределами. Это позволяет говорить о возможности практической реализации концепции перехода от информатизации образования к информатизации общества.
Для понимания роли информационных технологий в образовании необходимо вникнуть в суть этого понятия.
Говоря об информационной технологии, в одних случаях подразумевают определенное научное направление, в других - конкретный способ работы с информацией. Как видим, существует двоякая трактовка понятия «информационная технология»: как способ и средства сбора, обработки и передачи информации для получения новых сведений об изучаемом объекте и как совокупность знаний о способах и средствах работы с информационными ресурсами.
В каком-то смысле все педагогические технологии (понимаемые как способы) являются информационными, так как учебно-воспитательный процесс всегда сопровождается обменом информацией между педагогом и обучаемым. Но в современном понимании информационная технология обучения (ИнТО) - это педагогическая технология, использующая специальные способы, программные и технические средства (кино, аудио- и видеосредства, компьютеры, телекоммуникационные сети) для работы с информацией. И суть информатизации образования состоит в создании как для педагогов, так и для учащихся благоприятных условий для свободного доступа к культурной, учебной и научной информации.
Понятие «компьютерная технология обучения» (КТО), с учетом широких возможностей современных вычислительных средств
и компьютерных сетей, часто используется в том же смысле, что и ИнТО. В то же время применение термина «компьютерная технология» вместо термина «информационная технология» встречает возражения. Они связаны с тем, что информационные технологии могут использовать компьютер как одно из возможных средств. Кроме того, понимание роли компьютера как вычислительной машины (от англ, computer- вычислитель) стало уже анахронизмом. Поэтому сам термин «компьютерная (буквально - вычислительная) технология» воспринимается как неудачный, а вот вести речь о компьютерных средствах обучения, компьютерных программах вполне правомерно.
Общая характеристика информационных технологий обучения. Систематические исследования в области применения информационных технологий в образовании ведутся более сорока лет. Система образования всегда была очень отзывчива к внедрению в учебный процесс информационных технологий, базирующихся на программных продуктах самого широкого назначения. В учебных заведениях успешно применяются различные программные комплексы - как относительно доступные (текстовые и графические редакторы, средства для работы с таблицами и подготовки компьютерных презентаций), так и сложные, подчас узкоспециализированные (системы программирования, системы управления базами данных, пакеты символьной математики и статистической обработки данных).
В то же время эти программные средства никогда не обеспечивали всех потребностей педагогов. Начиная с 60-х годов прошлого столетия в научных центрах и учебных заведениях США, Канады, Западной Европы, Австралии, Японии, России (ранее - СССР) и ряда других стран было разработано именно для нужд образования большое количество специализированных компьютерных систем, ориентированных на различные типы вычислительной техники.
Разработка полноценных программных продуктов учебного назначения - весьма дорогостоящее дело. Ведь для этого необходима совместная работа высококвалифицированных специалистов: психологов, преподавателей-предметников, компьютерных дизайнеров, программистов. Многие крупные зарубежные фирмы и ряд отечественных производителей программной продукции финансируют проекты создания компьютерных учебных систем в учебных заведениях и ведут собственные разработки в этой области.
Создание собственно учебных компьютерных средств развивалось на основе идеи программированного обучения. И в настоящее время во многих учебных заведениях разрабатываются и используются как отдельные программные продукты учебного назначения, так и автоматизированные обучающие системы (АОС) по различным учебным дисциплинам. АОС включает в себя комплекс учебно-методических материалов (демонстрационных, тео-
ретических, практических, контролирующих) и компьютерные программы, которые управляют процессом обучения.
Разработка специализированных программ обычно предполагает решение вполне определенных задач компьютеризации учебного процесса. Так, для школы особый интерес представляют комплексы программных продуктов, поддерживающих обучение информатике. Одним из результатов изучения учащимися курса информатики является возможность систематического использования информационных технологий при освоении и других учебных предметов.
Программные продукты учебного назначения могут представлять собой электронные варианты следующих учебно-методических материалов: компьютерные презентации иллюстрационного характера; электронные словари-справочники и учебники; лабораторные практикумы с возможностью моделирования реальных процессов; программы-тренажеры; тестовые системы.
АОС обычно базируется на инструментальной среде - комплексе компьютерных программ, предоставляющих пользователям, не владеющим языками программирования, следующие возможности:
педагог вводит разностороннюю информацию (теоретический и демонстрационный материал, практические задания, вопросы для тестового контроля) в базу данных и формирует сценарии для проведения занятия;
ученик в соответствии со сценарием (выбранным им самим или назначенным педагогом) работает с учебно-методическими материалами, предлагаемыми программой;
автоматизированный контроль усвоения знаний обеспечивает необходимую обратную связь, позволяя выбирать самому ученику (по результатам самоконтроля) или назначать автоматически последовательность и темп изучения учебного материала;
работа ученика протоколируется, информация (итоги тестирования, изученные темы) заносится в базу данных;
педагогу и ученику предоставляется информация о результатах работы отдельных обучаемых или определенных групп, в том числе и в динамике.
В качестве наиболее известных примеров АОС, базирующихся на принципах программированного обучения, можно назвать зарубежную систему PLATO и отечественную АОС ВУЗ. В 90-х годах в России получили распространение инструментальные среды для персональных компьютеров зарубежного (Private Tutor, LinkWay, Costoc) и отечественного производства: АДОНИС, УРОК и др., применявшиеся в школах и высших учебных заведениях. В настоящее время в системе образования накоплено несколько тысяч компьютерных программ учебного назначения, разработанных в учебных заведениях России. По оценкам зару-
бежных экспертов, многие из них отличаются оригинальностью, высоким научным и методическим уровнем.
Возрастание возможностей компьютеров стимулировало развитие нового направления в компьютеризации обучения - создание интеллектуальных обучающих систем (ИОС). Этот подход базируется на работах в области искусственного интеллекта, в частности теории экспертных систем - сложных программ, манипулирующих специальными, экспертными знаниями в узких, предметных областях. Как и настоящий человек-эксперт, эти системы решают задачи, используя логику и эмпирические правила, умеют пополнять свои знания. В итоге, соединяя мощные компьютеры с богатством человеческого опыта, экспертные системы повышают ценность экспертных знаний, делая их широко применяемыми.
ИОС представляет качественно новую технологию, основу которой составляют следующие особенности:
моделирование процесса обучения;
использование динамически развивающейся базы знаний ИОС, содержащей, наряду с традиционным представлением информации (аналогично АОС), экспертные знания из предметной и психолого-педагогической областей;
автоматический подбор рациональной стратегии обучения для каждого обучаемого;
автоматический учет в работе ИОС новой информации, поступающей в базу знаний, т. е. саморегулирование системы.
Работы в области создания ИОС пока носят единичный характер и на уровень массовой технологии еще не вышли.
В 80 - 90-х годах произошел своего рода скачок в информатизации, связанный с массовым производством относительно недорогих и в то же время обладающих прекрасными техническими характеристиками персональных компьютеров.
В сфере обучения, особенно с появлением операционной системы Windows, открылись новые возможности. Прежде всего это доступность диалогового общения в так называемых интерактивных программах. Кроме того, стало осуществимым широкое использование графики (рисунков, схем, диаграмм, чертежей, карт, фотографий). Применение графических иллюстраций в учебных компьютерных системах позволяет на новом уровне передавать информацию обучаемому и улучшить ее понимание. Учебные программные продукты, использующие графику, способствуют развитию таких важных качеств, как интуиция, образное мышление.
Дальнейшее развитие компьютерных технологий в последнее десятилетие предоставило очень перспективные для образовательных целей технические и программные новинки. В первую очередь, это устройства для работы с компакт-дисками - CD-ROM (от англ. Compact Disk Read Only Memory - устройство для чтения
с компакт-диска) и CD-RW (от англ. Compact Disk Read/Write - устройство для чтения и записи на компакт-диск), позволяющие сосредоточить большие объемы информации (сотни мегабайт) на небольшом и недорогом носителе.
Возросшая производительность персональных компьютеров сделала возможным достаточно широкое применение технологий мультимедиа, систем виртуальной реальности.
Современное обучение уже трудно представить без технологии мультимедиа (от англ, multimedia - многокомпонентная среда), которая позволяет использовать текст, графику, видео и мультипликацию в интерактивном режиме и тем самым расширяет области применения компьютера в учебном процессе. Но необходимо учесть, что уровень и качество работы с соответствующими программными продуктами зависят от выполнения весьма высоких требований к быстродействию и объему памяти компьютера, звуковым характеристикам и наличию дополнительного оборудования, в частности CD-ROM. Мультимедиа программы - это наукоемкий и весьма дорогостоящий продукт, так как для их разработки необходимо соединить усилия не только специалистов в предметной области, педагогов, психологов и программистов, но и художников, звукооператоров, сценаристов, монтажеров и других профессионалов.
Виртуальная реальность (от англ, virtual reality - возможная реальность) - это новая технология неконтактного информационного взаимодействия, реализующая с помощью мультимедиа среды иллюзию непосредственного присутствия в реальном времени в стереоскопически представленном «экранном мире». В таких системах непрерывно создается иллюзия местонахождения пользователя среди объектов виртуального мира. Вместо обычного дисплея используются очки-телемониторы, в которых показываются непрерывно изменяющиеся картины событий виртуального мира. Управление осуществляется с помощью реализованного в виде «информационной перчатки» специального устройства, определяющего направление перемещения пользователя относительно объектов виртуального мира. Кроме этого, имеется устройство создания и передачи звуковых сигналов. В учебных целях технология виртуальной реальности была впервые применена еще в 60-х годах прошлого столетия, когда с помощью специальных тренажеров пилоты осваивали способы управления самолетом. С 80-х годов в США стали создаваться принципиально новые системы диалогового управления машинно-генерируемыми образами, прежде всего для решения задач подготовки военного персонала. В настоящее время эта технология применяется также в психологии, индустрии развлечений и др.
Новые возможности информатизации образования открыла в 90-е годы гипертекстовая технология. Гипертекст (от англ, hyper-
text - сверхтекст), или гипертекстовая система, - это совокупность разнообразной информации, которая может располагаться не только в разных файлах, но и на разных компьютерах. Основная черта гипертекста - это возможность переходов по так называемым гиперссылкам, которые представлены либо в виде специально оформленного текста, либо определенного графического изображения. Одновременно на экране компьютера может быть несколько гиперссылок, и каждая из них определяет свой маршрут «путешествия».
В гипертекстовой системе со стандартными возможностями пользователь выбирает с помощью манипулятора «мышь» одну из видимых гиперссылок и перемещается по сети узлов, содержимое которых отображается на экране компьютера. Наряду с графикой и текстом узлы могут содержать мультимедиа информацию, включая звук, видео, анимацию. В этом случае для таких систем используется термин «гипермедиа».
Современную гипертекстовую обучающую систему отличает удобная среда обучения, в которой легко находить нужную информацию, возвращаться к уже пройденному материалу и т. п. При проектировании гипертекстовой системы можно заложить гиперссылки, опираясь на способности человеческого мышления к связыванию информации и соответствующему ассоциативному доступу к ней.
В этом плане актуальным становится внедрение в учебный процесс гипертекстовых курсов, подготовленных как в рамках традиционной технологии HTML, так и с использованием специальных программных средств, дополняющих возможности стандартного гипертекста.
Технология HTML основана на создании гипертекста с помощью специального языка HTML (от англ. HyperText Markup Language - гипертекстовый язык разметки). Для просмотра гипертекста и поиска информации в начале 90-х годов были разработаны специальные программы, называемые браузерами (от англ, browser - средство для просмотра). Браузеры позволяют просматривать гипертекст почти на любом компьютере, независимо от используемой операционной системы (DOS, Windows, UNIX и др.).
В последние годы были разработаны и получили определенную популярность различные программные комплексы, которые расширяют возможности, предоставляемые технологией HTML, и позволяют привлечь педагогов непосредственно к созданию гипертекстовых учебных средств. Помимо программ из весьма популярного пакета Microsoft Office, с помощью которых легко трансформировать разнообразные документы в гипертекстовые, имеются средства, специально предназначенные для учебных целей. Это система HyperCard, позволяющая создавать учебные приложения с использованием средств мультимедиа и легко со-
хранять в базе данных карты с разнородной (текстовой, графической, звуковой) информацией. В системе Super Book реализован набор изощренных возможностей для структурирования, просмотра и поиска текста, в которых, в отличие от традиционного поиска по ключу или синониму, делается попытка использовать полную структуру текста. В России система SuperBook (под названием СуперКниг) свободно распространяется для нужд системы образования.
АОС, построенная на основе гипертекстовой технологии, может обеспечить лучшую обучаемость не только благодаря наглядности представляемой информации. Использование динамического, т. е. изменяющегося, гипертекста позволяет провести диагностику обучаемого, а затем автоматически выбрать один из возможных уровней изучения одной и той же темы. Гипертекстовые обучающие системы представляют информацию так, что и сам обучаемый, следуя графическим или текстовым ссылкам, может использовать различные схемы работы с материалом. Все это создает условия для реализации в таких курсах дифференцированного подхода к обучению.
Распространение гипертекстовой технологии в определенной мере послужило своеобразным толчком к созданию и широкому тиражированию на компакт-дисках разнообразных электронных изданий: учебников, справочников, словарей, энциклопедий (школьная серия «1C: Репетитор», энциклопедические и учебные издания фирмы «Кирилл и Мефодий» и др.).
Использование в электронных изданиях различных информационных технологий (ИОС, мультимедиа, гипертекст) дает весомые дидактические преимущества электронной книге по сравнению с традиционной:
В технологии мультимедиа создается обучающая среда с ярким и наглядным представлением информации, что особенно привлекательно для школьников;
Осуществляется интеграция значительных объемов информации на едином носителе;
Гипертекстовая технология благодаря применению гиперссылок упрощает навигацию и предоставляет возможность выбора индивидуальной схемы изучения материала;
Технология ИОС на основе моделирования процесса обучения позволяет дополнить учебник тестами, отслеживать и направлять траекторию изучения материала, осуществляя, таким образом, обратную связь.
Новый импульс информатизации образования дает развитие информационных телекоммуникационных сетей. Глобальная сеть Internet обеспечивает доступ к гигантским объемам информации, хранящимся в различных уголках нашей планеты. Многие эксперты рассматривают технологии Internet как революционный про-
рыв, превосходящий по своей значимости появление персонального компьютера.
К числу базовых обычно относят следующие технологии Internet: WWW(01 англ. World Wide Web - Всемирная Паутина) - технология работы в сети с гипертекстами; FTP (от англ. File Transfer Protocol - протокол передачи файлов) - технология передачи по сети файлов произвольного формата; IRC (от англ. Internet Relay Chat - поочередный разговор в сети) - технология ведения переговоров в реальном масштабе времени, дающая возможность разговаривать с другими людьми по сети в режиме прямого диалога; E-mail, электронная почта - целая серия услуг: 1) отправка и прием электронных писем, которые доставляются абонентам электронной почты в любую точку земного шара в течение нескольких часов; 2) информационное обслуживание по пересылке абонентам сети обзоров, сводок и иных справочных материалов от различных фирм и организаций; телеконференции - технология получения и отсылки материалов дискуссий, в которых могут принимать участие люди, разделенные большими расстояниями.
Специфика технологий Internet заключается в том, что они предоставляют громадные возможности выбора источников информации: базовая информация на серверах сети; оперативная информация, пересылаемая по электронной почте; разнообразные базы данных ведущих библиотек, научных и учебных центров, музеев; информация о гибких дисках, компакт-дисках, видео- и аудиокассетах, книгах и журналах, распространяемых через Internet-магазины.
Средства телекоммуникации, включающие электронную почту, глобальную, региональные и локальные сети связи и обмена данными, могут предоставить в целях обучения широчайшие возможности:
Оперативную передачу на разные расстояния информации любого объема и вида;
Интерактивность и оперативную обратную связь; « доступ к различным источникам информации;
Организацию совместных телекоммуникационных проектов;
Запрос информации по любому интересующему вопросу через систему электронных конференций.
В последние годы в разных странах обратили внимание на возможности использования компьютерных телекоммуникационных технологий для организации обучения. Компьютерные телекоммуникации обеспечивают эффективную обратную связь, которая предусматривает как организацию учебного материала, так и общение (через электронную почту, телеконференцию) с преподавателем, ведущим определенный курс. Такое обучение на рас-
стоянии получило название дистанционного обучения (от англ. distance education - обучение на расстоянии).
Дистанционное обучение, как правило, связывается с некоторой учебной инфраструктурой. Это могут быть методические центры, разрабатывающие и распространяющие соответствующие материалы, студия учебного телевидения, специализированные узлы компьютерной сети.
Дистанционное образование позволяет решать задачи обучения и повышения квалификации людей, находящихся вдали от учебных, научных и технических центров, и получает все более широкое распространение, поскольку способствует удовлетворению образовательных потребностей общества.
Основные цели и направления применения информационных технологий обучения. Конкретные программные и технические средства, относящиеся к перечисленным выше информационным технологиям, активно разрабатываются (зачастую параллельно) и используются в различных учебных заведениях.
Фактором, определяющим успешное применение современных информационных технологий, является работа самого педагога над научно-методическим обеспечением использования. Это требует решения вполне конкретных вопросов:
прогноз возможного воздействия средств ИнТО на характер мышления и поведение участников образовательного процесса;
выбор способов сочетания и интеграции средств ИнТО с традиционными средствами обучения;
создание соответствующих дидактических условий обучения - формирование учебных групп, организация индивидуальных занятий и самостоятельной работы.
Но при этом не следует фетишизировать возможности компьютеров. Нельзя забывать о том, что передача информации сама по себе еще не обеспечивает передачи знаний, культуры, и поэтому информационные технологии предоставляют педагогам очень эффективные, но вспомогательные средства.
Итак, сформулируем педагогические цели использования ИнТО.
Развитие личности обучаемого, подготовка к самостоятельной продуктивной деятельности в условиях информационного общества, включающая (помимо передачи информации и заложенных в ней знаний):
развитие конструктивного, алгоритмического мышления благодаря особенностям общения с компьютером;
развитие творческого мышления за счет уменьшения доли репродуктивной деятельности;
развитие коммуникативных способностей на основе выполнения совместных проектов;
формирование умений принятия оптимальных решений в сложной ситуации (в ходе компьютерных деловых игр и работы с программами-тренажерами) ;
развитие навыков исследовательской деятельности (при работе с моделирующими программами и ИОС);
формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации (при использовании текстовых, графических и табличных редакторов, локальных и сетевых баз данных).
Реализация социального заказа, обусловленного информатизацией современного общества:
подготовка специалистов в области информационных технологий;
подготовка обучаемых средствами педагогических и информационных технологий к самостоятельной познавательной деятельности.
Интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса:
повышение эффективности и качества процесса обучения за счет реализации возможностей ИнТО;
выявление и использование стимулов активизации познавательной деятельности (возможно использование большинства вышеперечисленных технологий - в зависимости от типа личности
обучаемого);
углубление межпредметных связей за счет использования современных средств обработки информации при решении задач различных предметных областей (компьютерное моделирование, локальные и сетевые базы данных).
Сформулированные выше педагогические цели позволяют определить основные направления внедрения ИнТО:
технология, совершенствующая процесс обучения, повышающая его эффективность и качество благодаря дополнительным возможностям познания окружающей действительности и самопознания, развития личности обучаемого;
технология управления учебно-воспитательным процессом, учебными заведениями, системой учебных заведений;
технология управляемого мониторинга (контроля, коррекции результатов учебной деятельности, компьютерного педагогического тестирования и психодиагностики);
коммуникационная технология, обеспечивающая распространение научно-методического опыта;
технология организации интеллектуального досуга, развивающих
Сущность компьютера - в его универсальности, в способности к имитации. Его многоликость и многофункциональность - залог того, что он может удовлетворить множество потребностей. Но при всех своих возможностях компьютер остается средством повышения эффективности человеческой деятельности. Как ин-
формационное средство он предназначен для информационного обслуживания потребностей человека. В том, как сделать это обслуживание наиболее продуктивным именно для учебно-педагогического процесса, и состоит главный вопрос всей многоплановой проблемы совершенствования образования на базе информационных технологий. Успешное его решение будет способствовать повышению качества и степени доступности образования всех уровней - от школы до систем подготовки и переквалификации специалистов, интеграции национальной системы образования в научную, производственную, социально-общественную и культурную информационную инфраструктуру мирового сообщества.
Нам удалось раскрыть только некоторые технологии обучения. Палитра образовательных технологий чрезвычайно разнообразна. Ряд технологий непосредственно связан с организационной средой обучения: работа в динамических парах (В. К.Дьяченко), когда каждый из партнеров обучает другого, выступая в роли педагога; работа в вариационных парах (чаще всего в составе малой группы), когда происходит обмен материалами, варианты которого прорабатываются каждым членом группы; работа в малых группах, в которых идет совместный поиск решения, проводятся дискуссии, осуществляется взаимоконтроль. Значительное распространение приобретает модульная (или блочно-модульная) технология. Она предусматривает деление курса на крупные блоки (разделы, модули). При этом содержание каждого блока проработано методически: определяются знания и умения, необходимые для изучения модуля, задаются (вариативно) методы изучения, средства контроля усвоения, способы отчета о проделанной работе.
Известна технология укрупнения дидактических единиц (УДЕ) изучаемого материала, предложенная П. М. Эрдниевым. Согласно ей изучаются взаимосвязанные действия, функции, операции на основе обобщенных подходов. П. М. Эрдниев объединил в одном учебнике «Математика» все математические предметы, изучаемые в школе (арифметику, алгебру, геометрию, тригонометрию, черчение), собственно учебник и задачник. Учащимся предлагается одновременно изучать взаимно обратные действия и операции: сложение и вычитание, умножение и деление, возведение в степень и извлечение корня, логарифмирование и потенцирование; взаимосвязанные структуры и понятия: прямой и обратный порядок слов в предложениях, эндо- и экзотермические реакции по химии и др.; сопоставлять родственные или взаимосвязанные по-
нятия: уравнения и неравенства, свойства прямой и обратной пропорциональности и т. д.
Весьма интересна, как уже отмечалось, идея школы «диалога культур» (В. С. Библер, С. Ю. Курганов). Диалог в ней выступает не только организационной формой, но и принципом организации самого содержания, средством раскрытия истории мировой культуры и культурного становления личности обучаемых. Обучение строится на сопоставлении античного (эйдетического, образного) мышления, средневекового («причащающего») мышления, рационалистического мышления Нового времени и современного релятивистского, многомерного мышления. Изучаются тексты различных культур. В ходе диалога, сравнения речевой стихии русской речи и исторической последовательности основных форм европейской культуры выявляются «точки удивления», «воронки», исследование которых рождает историческое мышление. Следует заметить, что на практике использование данной технологии как ведущей оказалось все же довольно затруднительным. Да и в сущности данная система ближе к авторской методике обучения и развития.
С еще большей определенностью как творческую авторскую методику можно характеризовать систему гуманно-личностного обучения Ш. А. Амонашвили. В основе его системы лежит искусство любви к детям, представление о высокой миссии каждого ребенка, которую нужно ему раскрыть и помочь реализовать. Поэтому у ребенка должно быть счастливое детство, и именно урок выступает формой жизни детей, их духовного обогащения в процессе обучения и сотрудничества друг с другом и с педагогом.
Гласность, атмосфера доверия, романтики, достижения успеха, коллективное оценивание результатов деятельности без выставления отметок, игровые моменты (выявление намеренных ошибок учителя, например) и особенно развивающий характер деятельности, обучения, выраженный даже в названиях предметов (познавательное чтение, письменно-речевая деятельность, математическое воображение, духовная жизнь, шахматы и др.), - все это элементы развивающей личностно-ориентированной системы известного педагога-гуманиста. Видимо, в строгом смысле слова эту систему нельзя назвать технологией, ибо реальное содержание и последовательность шагов обучения в каждом случае, исходя из общих признаков и подходов, планирует и реализует каждый педагог, создавая авторскую методику обучения и развития.
Наверное, и даже самую строгую инструментальную технологию, чтобы вдохнуть в нее жизнь, наполнить человеческим содержанием и смыслом, нужно в какой-то мере сделать авторской, учесть особенности личности обучающихся, коллектива, обстоятельства реального жизненного окружения и особенности самого педагога.
Понятия информационных технологий
Современный период развития цивилизации характеризуется процессом информационных технологий во всех отраслях народного хозяйства.
Замечание 1
Основными средствами информационных технологий выступают программно-аппаратные средства и устройства, которые функционируют на базе микропроцессоров, вычислительной техники, информационного обмена данных, обеспечивающие операции по хранению, обработке данных.
На сегодняшний день наблюдается тенденция по увеличению роли информационно-социальных технологий в системе образования . Благодаря этому обеспечивается всеобщая компьютеризация учащихся и преподавателей на уровне, который позволяет решать ряд задач:
- появление всех участников в сети Интернет в любое время и независимо от месторасположения;
- развитие единого информационного пространства образовательных учреждений;
- создание, развитие и эффективное использование образовательных ресурсов.
Информационные технологии в образовании можно отнести к числу крупных инноваций, применяемых в системе образования в последние несколько лет. Возможности компьютера позволяют обучаться, помогают улучшить усвоение нового материала. На уроках, когда преподаватель использует компьютер, он имеет возможность вести наблюдение за своими слушателями и четко фиксировать проявление различных качеств у них, таких как: поиск новой информации, закрепление изученного материала, использование уже готовых источников.
Внедрение информационных технологий в сферу образования дает возможность педагогам качественно изменить методы и формы обучения.
Целью данных технологий в образовании выступают (см. рис. 1).
Виды информационных средств в образовании
Программные средства учебного назначения, которые, чаще всего, используются на практике.
Обучающие программы – это учебное пособия, которые используются слушателями при изучении материала самостоятельно. Обучающие программы позволяют регулировать учебную деятельность, и повысить качество усвояемого материала. Разработанные обучающие программы, должны быть основаны на учебной программе и отвечать всем требованиям к их содержанию. Данный вид программ используется учащимися для расширения всего кругозора, и ознакомлением нового материала.
Электронный учебник – это обучающая система, которая основана на дидактических и методических материалах по предмету. Электронный учебник подходит, как для самостоятельного изучения материала, так и как основа изложения лекционного материала.
Электронный учебник содержит в себе все темы, которые предусмотрены учебным планом. Там же имеется блок, где ученик, студент может проверить и закрепить свои знания. Основным преимуществом данного вида учебника является его графическое изображение материала и гиперссылки, т.е. учебный материал имеет ссылки на другой материал.
Мультимедиа – еще один из плюсов электронного учебника. Использование звуковых файлов, анимация рисунков, видеоролики позволяют повысить качество усвоения материала.
Интернет - всемирная система доступа к любым файлам. Благодаря использованию сети Интернет, студент может найти все необходимую информацию, на вопрос который его интересует. Преимущества сети Интернет это возможность узнать любую информацию, независимо от того где ты находишься.
Дистанционное образование – работа преподавателя со студентами на расстоянии, которое отображает все компоненты учебного процесса. Дистанционное образование позволяет получить студентам все необходимые знания отдаленно от основного места учебы.
Эффективность использования информационных технологий
Применение на практике в системе образования информационных технологий заставляет смотреть на процесс обучения другими глазами. Поэтому систему информационных технологий необходимо рассматривать как новый процесс улучшения качества образования на всех этапах. Благодаря новым технологиям электронной почты, Skype позволяет вести диалог с преподавателем на расстоянии. С помощью использования новых технологий в образовании, расширяется возможность обмена информацией между слушателями. Современный преподаватель должен владеть всеми навыками в применении компьютерных средств.
Замечание 2
Современные информационные технологии с использованием компьютерного моделирования в разы увеличивает наглядность обучения во всех направлениях образования.
Многие основные методические инновации связаны с применением интерактивных методов обучения, одна из целей которых состоит в создании комфортных условий обучения, таких, при которых ученик чувствует свою успешность, свою интеллектуальную состоятельность, что делает продуктивным сам процесс обучения.
Свои уроки организую таким образом, что практически все учащиеся оказываются вовлеченными в процесс познания, они имеют возможность понимать и рефлексировать по поводу того, что они знают и думают.
Интерактивная деятельность на уроках позволяет осуществлять диалоговое общение, которое ведет к взаимопониманию, взаимодействию, к совместному решению общих, но значимых для каждого учащегося задач. В итоге они умеют критически мыслить, решать сложные проблемы на основе анализа обстоятельств и соответствующей информации, взвешивать альтернативные мнения, принимать продуманные решения, участвовать в дискуссиях.
Информатизация системы образования - это долгий и непростой процесс изменения содержания, методов и организационных форм подготовки учащихся, которым предстоит жить в условиях общества с неограниченным доступом к информации.
Проблема подготовки выпускников, хорошо владеющих компьютерными технологиями, приобретает особо важное значение в связи с высокими темпами развития и совершенствования науки и техники. Потребностью общества в людях, способных быстро ориентироваться в обстановке, способных мыслить самостоятельно и свободных от стереотипов.
На современном этапе развития школьного образования очень большое значение приобретает массовое применение на уроках цифровых образовательных ресурсов (ЦОР). Школа должна готовить образованных людей, способных быстро ориентироваться в обстановке и самостоятельно мыслить. Внедрение и использование ЦОР в общеобразовательных учреждениях уже не проблема, шаг за шагом вопрос решается: оснащение кабинетов компьютерной техникой и использование её возможностей на уроке становится обязательным, неотъемлемым атрибутом сегодняшней школы.
ЦОР должны пробуждать дополнительный интерес к их изучению, укреплять межпредметные связи, формировать у детей системное восприятие полученных знаний, целостную картину мира. Использование цифровых образовательных ресурсов в школе позволяет уже на ранних этапах обучения обеспечить для большинства учеников переход от пассивного восприятия учебного материала к активному, осознанному овладению знаниями.
Внедрение в процесс обучения информационных технологий обеспечивает доступ к различным информационным ресурсам и способствует обогащению содержания обучения, придает ему логический и поисковый характер, а также решает проблемы поиска путей и средств активизации познавательного интереса учащихся, развития их творческих способностей, стимуляции умственной деятельности.
Особенностью учебного процесса с применением компьютерных средств является то, что центром деятельности становится ученик, который исходя из своих индивидуальных способностей и интересов, выстраивает процесс познания. Между учителем и учеником складываются «субъект-субъектные» отношения. Учитель часто выступает в роли помощника, консультанта, поощряющего оригинальные находки, стимулирующего активность, инициативу, самостоятельность.
Современный урок невозможен без использования информационных и телекоммуникационных технологий. Особенно это касается предметов информационно-технологического цикла, т.к. именно они помогают понять информационную и целостную картину мира. Применение ЭВМ в сфере образования позволяет качественно изменить содержание, методы и организационные формы обучения, что, в свою очередь, создает реальные предпосылки для максимальной интенсификации и индивидуализации процесса обучения. Компьютер выступает не просто ускорителем передачи информации в образовательном процессе, а открывает принципиально новые возможности в области образования, в учебной деятельности учащегося.
Организация образовательной деятельности обучаемых с использованием цифровых образовательных ресурсов предполагает использование новейших педагогических технологий, стимулирующих развитие внутренних резервов каждого ученика и одновременно способствующих формированию социальных качеств личности.
Главная задача учителя - обучая развивать, то есть не только дать знания по своему предмету, но и научить ребенка мыслить логически, ставить проблему, находить пути ее решения. Из носителя готовых знаний учитель превращается в организатора познавательной, исследовательской деятельности учащихся. Традиционный способ обучение - это передача информации напрямую: учитель - ученик.
Использование ЦОРов имеет ряд преимуществ:
1. Информационные технологии значительно расширяют возможности предъявления учебной информации. Применение цвета, графики, звука, всех современных средств видеотехники позволяет воссоздавать реальную обстановку деятельности.
2. Компьютер позволяет существенно повысить мотивацию учащихся к обучению. Мотивация повышается за счет применения адекватного поощрения правильных решений задач.
3. ИКТ вовлекают учащихся в учебный процесс, способствуя наиболее широкому раскрытию их способностей, активизации умственной деятельности.
4. Использование ИКТ в учебном процессе увеличивает возможности постановки учебных задач и управления процессом их решения.
5. ИКТ позволяют качественно изменять контроль деятельности учащихся, обеспечивая при этом гибкость управления учебным процессом.
6. Компьютер способствует формированию рефлексии у учащихся.
Компьютеры в рамках одной программы позволяют интегрировать тексты, графику, звук, анимацию, видеоклипы, высококачественные фотоизображения. Ученик может по своему усмотрению иллюстрировать изучаемый текст, делая его личностным. Он имеет возможность самостоятельно преобразовать любой текст, полученный из сети, отбирая нужные аргументы, выстраивая их в определенную логическую цепь, отражающую его собственную точку зрения. Как известно «лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать».
Для контроля за качеством обучения и самоконтроля широкое распространение получили методы компьютерного тестирования. На сегодняшний день наиболее распространена «классическая» схема тестирования с вопросами и несколькими вариантам ответов. Технология компьютерного тестирования в отличие от традиционных способов оценки качества образования, позволяет: значительно сократить временные рамки, необходимые на обработку результатов контрольной проверки знаний; автоматизировать процесс проверки ответов; свести к минимуму субъектное влияние учителя на результат измерения.
Очевидно, тесты - не единственная форма контроля знаний. Однако сочетание возможностей компьютерных технологий и достоинств тестирования вызывает интерес их применения в учебном процессе.
Изучение каждой темы по учебной дисциплине можно заканчивать контрольным тестированием, которое позволяет ученику выяснить, насколько глубоко он усвоил учебный материал. Таким образом, промежуточное тестирование фиксирует переход от одной темы к другой. В результате осуществляется постоянная обратная связь обучаемого с преподавателем, позволяющая повысить эффективность процесса усвоения знаний.
Мы считаем, что использование ЦОР позволяет: заинтересовать детей, путём яркого, наглядного представления материала; привлечь учащихся к созданию собственных ЦОР при выполнении проектов; осуществлять объективный контроль за уровнем успеваемости учащихся.
Все эти составляющие, по нашему мнению, должны привести к повышению уровня заинтересованности учащихся к изучению предмета и, как следствие, к повышению уровня успеваемости.
Основываясь на отмеченных подходах, в своей образовательной практике при конструировании учебных занятий системно применяем различные варианты включения электронных образовательных ресурсов в зависимости от доминантных предметных целей и субъектного опыта учащихся.
Большие творческие возможности открылись для нас в связи с использованием интерактивной доски SТАR Board. Мы имеем возможность проводить авторские уроки, в т.ч. работать с текстами и объектами, аудио- и видеоматериалами, ресурсами Интернет, делать пометки и записи электронным маркером прямо поверх открытых документов любых компьютерных приложений, сохранять информацию и многое другое.
Муниципальное общеобразовательное учреждение гимназия № 13
Тракторозаводского района г.Волгограда
Формы использования информационных технологий в образовательном процессе
Составила:
Рудакова Е.В.,
учитель начальных классов
2014-2015 учебный год
«Довольствуйся настоящим, но стремись к лучшему»
Сократ
Сегодня, когда информация становится стратегическим ресурсом развития общества, становится очевидным, что современное образование - это непрерывный процесс. Поэтому, уже в настоящее время возникла необходимость организации процесса обучения на основе современных информационно-коммуникативных технологий, где в качестве источников информации всё шире используются электронные средства.
В концепции модернизации Российского образования сказано: «Первейшая задача образовательной политики на современном этапе - достижение современного качества образования, его соответствия актуальным и перспективным потребностям личности, общества и государства». При этом одна из главных задач модернизации – достижение нового современного качества школьного образования. Информатизация образования должна помогать решению двух основных задач школы: образование - для всех и новое качество образования – каждому.
Для начальной школы это означает смену приоритетов в расстановке целей образования: одним из результатов обучения и воспитания в школе первой ступени должна стать готовность детей к овладению современными компьютерными технологиями и способность применять полученную с их помощью информацию для дальнейшего самообразования.
Для реализации этих целей возникает необходимость применения в практике работы учителя начальных классов разных стратегий обучения младших школьников и, в первую очередь, использование информационно - коммуникативных технологий в учебно-воспитательном процессе. Использование информационно-коммуникативных технологий (далее ИКТ) на уроках в начальной школе позволяет развивать умение учащихся ориентироваться в информационных потоках окружающего мира, овладевать практическими способами работы с информацией, развивать умения, позволяющие обмениваться информацией с помощью современных технических средств. Использование ИКТ на уроках в начальной школе позволяет перейти от объяснительно-иллюстрированного способа обучения к деятельностному, при котором ребенок становится активным субъектом учебной деятельности. Это способствует осознанному усвоению знаний учащимися. Использование ИКТ в начальной школе позволяет:
активизировать познавательную деятельность учащихся;
проводить уроки на высоком эстетическом уровне (музыка, анимация);
индивидуально подойти к ученику, применяя разноуровневые задания.
Таким образом, использование информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в учебном процессе является актуальной проблемой современного школьного образования. Сегодня учитель по любой школьной дисциплине должен уметь подготовить и провести урок с использованием ИКТ. Урок с использованием ИКТ – это наглядно, красочно, информативно, интерактивно, экономит время учителя и ученика, позволяет ученику работать в своем темпе, позволяет учителю работать с учеником дифференцированно и индивидуально, дает возможность оперативно проконтролировать и оценить результаты обучения.
Основной целью при решении данной проблемы является совершенствование образовательного процесса, создание единой образовательной среды, повышение качества образования. Для этого необходимы:
интеграция различных предметных областей;
модернизация традиционной системы предметного обучения;
накопление образовательных ресурсов;
освоение учителем современных информационных технологий;
организация личностно-ориентированного обучения;
творческий взаимообмен между учителем и учеником, между учителями.
Для достижения указанной цели должны быть решены следующие задачи :
развитие у учащихся навыков и умений ориентации в современном информационном пространстве;
воспитание системно и аналитически мыслящих людей;
формирование и развитие атмосферы творческого содружества учеников и учителей;
формирование у учащихся отношения к компьютеру как к инструменту познавательной деятельности;
использование ИКТ в разных направлениях и формах учебной деятельности.
В перспективе в отечественном образовании необходимо внедрять и другие формы образования. Уже сейчас со всей актуальностью встает проблема дистанционного обучения на базе ИКТ. Если мы хотим действительно разгрузить наших школьников, то решение этой проблемы следует искать в использовании ИКТ и дистанционного обучения. Необходимо научиться использовать ИКТ не только в образовательном процессе, но и в воспитательном, организационном, методическом.
Сегодня Министерство образования РФ совместно с национальным фондом подготовки кадров приступило в России к реализации грандиозного проекта информатизации системы образования. В рамках этого проекта предусмотрено создание информационных ресурсов для школьного образования, а также организация межшкольных методических центров ММЦ, которые будут передавать учителям опыт работы с ИКТ и знакомить педагогов с новыми образовательными разработками. Все эти меры должны обеспечить прорыв Российского образования в области информационных технологий.
Формы организации внедрения информационно-коммуникативных технологий в начальных классах
Использование компьютеров в учебном процессе
Преподавание в начальной школе языка, математики, естествознания даже в наше информативно насыщенное время часто проводятся «дедовскими» методами, почти при полном отсутствии наглядности.
Компьютер может быть на уроке и тренажером, и средством подвижной наглядности, и хранителем информации, и средством контроля и мониторинга.
Одна из ключевых проблем любого обучения - проблема удержания внимания учащихся. Компьютер, благодаря смене ярких впечатлений от увиденного на экране монитора, позволяет удерживать внимание в течение всего урока. При этом внимание носит не созерцательный характер, а имобилизующий, так как, то, что происходит на экране, требует ответной реакции.
Кроме того, изготовленные к урокам презентации значительно экономят время учителя, повышают культуру урока, позволяют дифференцировать подход к учащимся, способствуют формированию интереса к предмету и, следовательно, положительно влияют на качество образования младших школьников.
Использование компьютера в учебном процессе - (внедрение новых информационных технологий) - это попытка предложить один из путей, могущих интенсифицировать учебный процесс, оптимизировать его, поднять интерес школьников к изучению предмета, реализовать идеи развивающего обучения, повысить темп урока, увеличить объём самостоятельной работы. Способствует развитию логического мышления, культуры умственного труда, формированию навыков самостоятельной работы, а также оказывает существенное влияние на мотивационную сферу учебного процесса, его деятельностную структуру.
Компьютер - средство наглядности в обучении, помощник в отработке практических умений учащихся, в организации и проведении опроса и контроля школьников, а также контроля и оценки домашних заданий, в работе со схемами, таблицами, графиками, условными обозначениями и т. д., в редактировании текстов и исправлении ошибок в творческих работах учащихся.
Особенностью компьютерного обучения является пошаговая последовательность самостоятельной деятельности учащихся, способствующая активизации учебного процесса, а также наличие оперативной обратной связи, на основе которой возможна индивидуализация и дифференциация обучения.
Формы организации использования ИКТ в обучении
Основные организационные формы использования ИКТ в образовательном процессе начальной школы:
компьютерный класс;
один компьютер в классе на рабочем месте учителя, подключенный к проектору;
компьютер в библиотеке школы;
один - пять компьютеров в рабочей зоне класса;
компьютер у учащегося дома.
Компьютерный класс
Основное достоинство такой организационной формы заключается в том, что именно в ней можно использовать компьютер без разрушения существующей классно - урочной модели. Опыт показывает, что при наличии предварительной подготовки учащихся и правильно настроенного программного обеспечения учитель может успешно вести урок и в классе с 25-30 учениками и таким же количеством компьютеров с делением класса на группы. Возможна и схема работы, когда 1 компьютер используется двумя учениками в режиме смены деятельности. Проведение таких уроков требуют обустройства в классе рабочей зоны для настольной деятельности.
Один компьютер в классе на рабочем месте учителя, подключенный к проектору или телевизору
В этой организационной форме компьютер является, прежде всего, современной многофункциональной школьной доской. Он позволяет поднять уровень наглядности в учебном процессе. Компьютер с проектором позволяет осуществить демонстрации с обратной связью, когда учитель или ученик могут участвовать в происходящем на экране процессе с помощью управления процессом посредством компьютера.
Компьютер в библиотеке школы
Данная форма предполагает индивидуальную или групповую самостоятельную деятельность учащихся в ходе подготовки домашнего задания и самостоятельных работ, совместно с наставником или учителем.
Один - пять компьютеров в рабочей зоне класса
Такая форма позволяет в значительной мере использовать индивидуальный подход в работе с учащимися. Индивидуальная деятельность за компьютером может быть использована в работе со слабыми учащимися, например, для обработки определенных навыков; в работе с сильными учащимися, например, для индивидуального исследования различных учебных моделей или создания мультимедиа сочинения; в групповой работе.
Компьютер у учащегося дома
В данной форме, когда компьютер приобретается в дом именно для ребёнка, большую роль играют электронные учебные материалы - медиатека. Это индивидуальная самостоятельная деятельность учащихся в ходе подготовки домашнего задания и самообразования и работа с медиатекой совместно с родителями или учителем на дому, в случае, когда ребёнок не может посещать школу.
Таким образом, компьютер не заменяет учителя или учебник, но коренным образом изменит характер педагогической деятельности. Введение ПК в учебный процесс расширяет возможности преподавателя, обеспечивает его такими средствами, которые позволяет решать не решавшиеся ранее проблемы, например:
совершенствование организации преподавания, повышение индивидуализации обучения (максимум работы с каждым учащимся);
компьютеры могут помочь там, где учитель «не может разорваться» (ликвидация пробелов, возникших из-за пропуска уроков);
повышение продуктивности самоподготовки после уроков;
средство индивидуализации работы самого учителя (компьютер - хранилище результатов творческой деятельности педагога: придуманных им интересных заданий и упражнений - всего того, что отсутствует в стандартных учебниках и что представляет ценность для других педагогов);
ускоряет тиражирование и доступ ко всему тому, что накоплено в педагогической практике;
возможность собрать данные по индивидуальной и коллективной динамике процесса обучения. Информация будет полной, регулярной и объективной.
На этапе конкретизации изучаемого материала, возможно применять компьютер и использовать для тренировки и закрепления изучаемого теоретического материала специально разработанные компьютерные обучающие программы.
Важным качеством обучающих программ является органическая связь и сочетаемость с традиционными методами и приёмами обучения. Обучающие программы рассчитаны на использование их в комплексе с другими имеющимися в распоряжении учителя методическими средствами.
Созданные обучающие компьютерные программы, наряду с традиционными методическими средствами, могут быть использованы на любом этапе урока в соответствии с поставленными целями и задачами.
Обучающие программы наиболее целесообразны на этапе закрепления навыков и проверки их сформированности.
Методы обучения с использованием ИКТ, применимые для начальных классов
Творческие работы на компьютере
Создание иллюстративных с помощью рисунков сочинений на бумаге традиционно для начальной школы. Использование возможностей ИКТ значительно расширяет возможности данной модели учебной деятельности.
Медиа сочинение - это аналог текстового рукописного сочинения традиционной школы, включающий в себя произведения, создаваемые детьми в рамках художественного труда и изобразительного искусства. Принципиальной новизной для начальной школы использование данной модели дает по развитию письменной речи учащихся через возможность многократного индивидуального и группового редактирования текста, совершенно не возможно при работе с бумагой. В бескомпьютерной ситуации даже незначительное исправление может потребовать несоразмерно больших усилий, прежде всего, для учащегося начальной школы. В компьютерном же случае обычные операции вставки, перестановки фрагментов ит. д. выполняются быстро и без особого труда, часто значительно меняя содержание текста.
Естественнонаучное исследование
Естественнонаучный исследовательский проект свойственен для начальной школы. Традиционными исследовательскими проектами для нее являются, например, ведение дневника ежедневных наблюдений за погодой.
Погружение в иностранный язык
Известная методика «погружения» в иностранный язык наиболее эффективна в начальной школе, где может быть на уровне активного слушания реализована, прежде всего, с использование ИКТ. Известно, что в условиях погружения освоение определенных аспектов языка происходит значительно более эффективно, чем при традиционных методиках.
Компьютерное тестирование
Компьютерное тестирование, являющееся аналогом обычного тестирования, позволяет анализировать и фиксировать результат проделанной работы и реализовать связанные с ответом задания (например, возвращать к уже выполненному или пропущенному заданию, ограничивать время на один тест ит. д.).
В компьютер может быть заложена большая часть упражнений по математике, по русскому языку на вставку пропущенных букв ит. д. при этом возможно повышение эффективности работы учителя и учащегося.
Различные формы использования ИКТ представлены на рис. 1.
Рис. 1. Формы использования ИКТ на уроке
Мультимедийный проектор используется как на уроках, так и при проведении внеклассных мероприятий, в частности для презентации научно – исследовательских работ.
Совершенно уникальные возможностидля диалога ребенка с наукой и культурой представляет Всемирная компьютерная сеть - Internet:
- переписка - разговор из всех частей мира;
- привлечение научной и культурной информации из всех банков, музеев, хранилищ мира;
- интерактивное общение, слежение за событиями через международные серверы.
Таким образом, при активном использовании ИКТ в начальной школе успешнее достигаются общие цели образования, легче формируются компетенции в области коммуникации: умение собирать факты, их сопоставлять, организовывать, выражать свои мысли на бумаге и устно, логически рассуждать, слушать и понимать устную и письменную речь, открывать что-то новое, делать выбор и принимать решения.