Применение методик и специальных программ компьютерного моделирования на уроках технологии

ѕ Набор постоянных величин, констант, которые характеризуют моделируемый объект в целом и его составные части; называемых статистическим или постоянными параметрами модели;

ѕ Набор переменных величин, меняя значение которых можно управлять поведением модели, называемых динамическим или управляющими параметрами;

ѕ Формулы и алгоритмы, связывающие величины в каждом из состояний моделируемого объекта;

ѕ Формулы и алгоритмы, описывающие процесс смены состояний моделируемого объекта.

На 2 этапе формальная модель реализуется на компьютере, выбираются подходящие программные средства для этого, строиться алгоритм решения проблемы, пишется программа, реализующая этот алгоритм, затем написанная программа отлаживается и тестируется на специально подготовленных тестовых моделях. Тестирование - это процесс исполнения программы с целью выявления ошибок. Подбор тестовой модели - это своего рода искусство, хотя для этого разработаны и успешно применяются некоторые основные принципы тестирования. Тестирование - это процесс деструктивный, поэтому считается, что тест удачный, если обнаружена ошибка. Проверить компьютерную модель на соответствие оригиналу, проверить насколько хорошо или плохо отражает модель основные свойства объекта, часто удается с помощью простых модельных примеров, когда результат моделирования известен заранее.

На 3 этапе, работая с компьютерной моделью мы осуществляем непосредственно вычислительный эксперимент. Исследуем, как поведет себя наша модель в том или ином случае, при тех или иных наборах динамических параметров, пытаемся прогнозировать или оптимизировать что-либо в зависимости от поставленной задачи.

Результатом компьютерного эксперимента будет являться информационная модель явления, в виде графиков, зависимостей одних параметров от других, диаграмм, таблиц, демонстрации явления в реальном или виртуальном времени и т.п.

ТСО объединяют два понятия: технические устройства (аппаратура) и дидактические средства обучения (носители информации), которые с помощью этих устройств воспроизводятся.

В англоязычных источниках ТСО называют аудиовизуальными средствами, которые делятся на жесткие (hardware) и мягкие (software). К жестким относятся магнитофоны, проекторы, телевизоры, компьютеры, к мягким - носители информации: грампластинки, магнитная лента, магнитные и оптические диски, слайды, кинофильмы.

Классифицировать технические средства обучения сложно в силу разнообразия их устройства, функциональных возможностей, способов предъявления информации. Перечислим их основные классификации:

1) по функциональному назначению (характеру решаемых учебно-воспитательных задач);

2) принципу устройства и работы;

3) роду обучения;

4) логике работы;

5) характеру воздействия на органы чувств;

6) характеру предъявления информации.

По функциональному назначению ТСО подразделяют на технические средства передачи учебной информации, контроля знаний, тренажерные, обучения и самообучения, вспомогательные. Кроме того, существуют технические средства, совмещающие функции различного назначения - комбинированные.

Технические средства передачи информации: диапроекторы, графопроекторы, эпипроекторы, магнитофоны, радиоустановки, музыкальные центры (аудиосистемы), проигрыватели, радиоузлы, кинопроекторы и киноустановки, телевизоры, видеомагнитофоны, ПЭВМ и т. п. Отличительной особенностью всех этих технических устройств является преобразование информации, записанной на том или ином носителе, в удобную для восприятия форму.

Технические средства контроля объединяют всевозможные технические устройства и комплексы, позволяющие по определенной программе и заданным критериям с той или иной степенью достоверности оценивать степень усвоения учебного материала. С этой целью используются как старые модификации устройств типа "АМК-2", так и новейшие компьютерные технологии. Контролирующие ТСО бывают индивидуальные и групповые. Они отличаются типом обучающих программ и методом ввода ответа учащихся. По степени сложности ТСО контроля знаний варьируются от простых карт, кассет и билетов автоматизированного контроля до специальных компьютерных программ. Однако применение этих устройств, как показала практика, целесообразно лишь в узких пределах и не может заменить непосредственные контакты учителя с учащимися во время анализа и оценки результатов их работы[14].

Технические средства обучения и самообучения обеспечивают предъявление учебной информации обучаемым по определенным программам, заложенным в технические устройства, и самоконтроль усвоения знаний. Такие программы подают учебный материал в виде небольших доз, после каждой из которых следует контрольный вопрос. Скорость усвоения материала устанавливается в зависимости от индивидуальных возможностей, потребностей и способностей обучаемого. Обучающие программы бывают линейные, разветвленные и комбинированные. Линейные программы не зависят от правильности ответа по каждой порции материала. Разветвленные программы дают возможность продвигаться по ним только при условии правильного ответа. Если ответ ошибочный, обучаемый возвращается программой к предыдущему материалу до тех пор, пока не будут ликвидированы возникшие пробелы в знаниях и не получены правильные ответы при каждом предъявлении проверяющих вопросов. Комбинированные программы, как ясно из их названия, сочетают оба варианта.

Тренажерные технические средства - специализированные учебно-тренировочные устройства, которые предназначены для формирования первоначальных умений и навыков. Использование тренажеров в обучении основано на применении специально разработанных программ действий, составляемых на основе процесса моделирования осваиваемой деятельности. Особенно широко используются в процессе обучения техническим специальностям.

Вспомогательные технические средства объединяют средства малой автоматизации (механизации) и аппараты, используемые для вспомогательных целей: движущиеся ленточные классные доски, устройства для перемещения карт, плакатов; устройства дистанционного управления комплексами ТСО и затемнением предметных кабинетов; радиомикрофоны, микрофонную проводную технику, усилители, полиэкраны, электронные доски и т. п.

К комбинированным техническим средствам (универсальным), выполняющим несколько функций, относятся лингафонные устройства, замкнутые учебные телевизионные системы, компьютерные системы. По принципу устройства и работы ТСО бывают механические, электромеханические, оптические, звукотехнические, электронные и комбинированные.

По роду обучения выделяют технические устройства индивидуального, группового и поточного (для больших групп обучаемых, например, в вузах для целого потока) пользования.

По логике работы ТСО могут быть с линейной программой работы, т. е. не зависеть от обратной связи, и с разветвленной программой, обеспечивающей различные режимы работы в зависимости от качества и объема обратной связи.

По характеру воздействия на органы чувств выделяют визуальные, аудиосредства и аудиовизуальные ТСС).

По характеру предъявления информации ТСО можно разделить на экранные, звуковые и экранно-звуковые средства.

К средствам обучения предъявляют разносторонние требования: функциональные, педагогические, эргономические, эстетические, экономические.

Функциональные - способность аппаратуры обеспечивать необходимые режимы работы (громкость и качество звучания; вместимость кассет аудиовизуальных средств, достаточная для проведения занятия с минимумом перезарядок; универсальность прибора). Педагогические - соответствие возможностей технического средства тем формам и методам учебно-воспитательного процесса, которые согласуются с современными требованиями.

Эргономические - удобство и безопасность эксплуатации; минимальное количество операций при подготовке и работе с аппаратом; уровень шума; удобство осмотра, ремонта, транспортирования.

Эстетические ~ гармония формы (наглядное выражение назначения, масштаб, соразмерность); целостность композиции, товарный вид.

Экономические - относительно невысокая стоимость при высоком качестве и долговечности технических средств.

Функции ТСО в учебно-воспитательном процессе многообразны. Они взаимодополняющие, взаимообусловленные, и выделение их достаточно условно. Не все функции могут быть присущи тому или иному ТСО в полном объеме.

Первая из функций ТСО - коммуникативная, функция передачи информации.

Вторая - управленческая, предполагающая подготовку учащихся к выполнению заданий и организацию их выполнения (отбор, систематизация, упорядочивание информации), получение обратной связи в процессе восприятия и усвоения информации и коррекцию этих процессов.

Третья - кумулятивная, т. е. хранение, документализация и систематизация учебной и учебно-методической информации. Это осуществляется через комплектование и создание фоно- и видеотек, накопление, сохранение и передачу информации с помощью современных информационных технологий.

Четвертая - научно-исследовательская функция, связана с преобразованием получаемой с помощью ТСО информации учащимися с исследовательской целью и с поиском вариантов использования технических средств обучения и воспитания педагогом, моделированием содержания и форм подачи информации.

Классификация программного обеспечения учебного назначения по методическому назначению[16].

Обучающие программы управляют учебно-познавательной деятельностью учащегося и выполняют, как правило, частично, функции учителя.

Обучающая программа - это опосредованная материальная реализация алгоритма взаимодействия учащегося и учителя, которая имеет определенную структуру. Она начинается со вступительной части, в которой учитель непосредственно обращается к ученику, указывая цель данной программы. Кроме того, во вступительной части должна быть постановка задачи, чтобы заинтересовать ученика, а также краткая инструкция по выполнению программы.

Обучающая программа выполняет ряд функций учителя:

1) служит источником информации;

2) организует учебный процесс;

3) контролирует степень усвоения материала;

4) регулирует темп изучения предмета;

5) дает необходимые разъяснения;

6) предупреждает ошибки и т.д. [17].

Информационно-справочные программы предназначены для вывода и поиска необходимой информации.

Если обучаемый при подготовке к занятиям или на занятиях может использовать персональный компьютер, подключенный через модем и телефонную линию связи к другим компьютерам. В этом случае он может получить любую необходимую информацию, имея доступ к компьютеризированному каталогу книг и периодических изданий. С помощью компьютера учащийся сможет осуществить доступ к любому организованному хранилищу информации, ко многим различным банкам данных.

Имитационные программы предназначены для "симуляции" объектов и явлений. Эти программы особенно целесообразно применять, когда явление осуществить невозможно или это весьма затруднительно. При использовании таких программ абстрактные понятия становятся более конкретными и легче воспринимаются обучаемыми. Кроме того, учащиеся получают гораздо больше знаний при активном усвоении материала, чем просто запоминая пассивно полученную информацию[18].

Учебно-игровые программы предназначены для проигрывания учебных ситуаций[19].

По своему назначению игровой элемент является средством мотивации учебной деятельности. Происходящие в игре события должны иметь связь с выполняемыми заданиями. Успешному выполнению заданий должен сопутствовать результат в игре, вызывающий активизацию учебной деятельности, положительные эмоции, желание добиться новых успехов.

При работе с компьютером учебно-игровыми программами решаются определенные воспитательные и образовательные задачи, скрытые под формой увлекательного игрового действия.

Демонстрационные программы предназначены для наглядного представления учебного материала описательного характера[20].

Учитель может успешно использовать компьютер в качестве наглядных пособий при объяснении нового материала. Большими возможностями в интенсификации учебного процесса обладают те демонстрационные программы, в которых используется диалоговая или интерактивная графика.

Контролирующие программы предназначены для проверки (оценки) качества знаний. Такие программы позволяют учителю проводить текущий и итоговый контроль знаний и умений, приобретённых учащимися в процессе обучения.

Известно, что контроль знаний обучаемых представляет собой одно из самых важных и в то же время по характеру организации и уровню теоретической исследованности одно из самых слабых звеньев учебного процесса. Главный недостаток существующих форм и методов контроля заключается в том, что в большинстве случаев они еще не обеспечивают необходимой устойчивости и инвариантности оценки качества усвоения учебной информации, а также необходимой адекватности этой оценки действительному уровню знаний. Совершенствование контроля за ходом обучения должно концентрироваться вокруг проблемы повышения достоверности оценки формируемых знаний, умений и навыков. Эту проблему можно рассматривать в двух аспектах: во-первых, как увеличение степени соответствия педагогической оценки действительному уровню знаний обучаемых; во-вторых, как создание и реализация таких методических приемов контроля, которые обеспечили бы независимость оценок от случайных факторов и субъективных установок учителя.

Программы-тренажеры предназначены для формирования и закрепления умений и навыков, а также для самоподготовки обучаемых[21].

При использовании этих программ предполагается, что теоретический материал обучаемыми уже усвоен. Программное обеспечение генерирует учебные задачи, уровень трудности которых определяется педагогом. Если обучаемый дал правильное решение, ему сообщается об этом, иначе ему либо предъявляется правильный ответ, либо предоставляется возможность запросить помощь.

Для целей лабораторного практикума лучше всего подходит обучающие программы. Работая один на один с обучающей программой, учащийся в своем темпе овладевает знаниями, сам выбирает индивидуальный маршрут изучения учебного материала в рамках заданной темы. Радикальное отличие этой формы от классической самостоятельной формы работы в том, что программа является интерактивным "слепком" интеллекта и опыта ее автора [22].

2.2 Возможности применения программ компьютерного моделирования на уроках технологии

Информатика сформировала новый вид индивидуальной формы обучения: один на один с компьютером. Как отмечают Е.Н. Челак и Н.К. Конопатова [23], в преподавании информатики можно говорить об индивидуальном обучении при контакте с коллективным знанием, которое реализуется в форме "ученик и компьютер".

Форма организации обучения - ограниченная рамками времени конструкция отдельного звена процесса обучения.

Форма организации обучения - это исторически сложившаяся, и завершенная организация педагогического процесса, которой систематичность и целостность, саморазвитие, личностный и деятельностный характер, постоянство состава участников, наличие определенного режима поведения [24].

Рассматривая развитие во времени организационных форм обучения. А.И. Бочкин отмечает два ряда изменений: монотонный отход от индивидуального обучения и переход от управления учебной деятельностью учителем к самоуправлению познанием учащегося.

Движущей причиной перехода от индивидуального обучения к коллективному явилось стремление увеличить количество учащихся, привлекая для этого меньшее число учителей.

ЭВМ возрождает индивидуальные формы обучения. За счет тиражирования информации в педагогических программных средствах, мультимедийных учебных курсах, использования ресурсов Интернет сохраняется и преимущество фронтальных форм: Компьютер снимает противоречие между массовостью и индивидуальностью обучения.

Одна из важнейших задач учителя - сформировать у учащегося навыки самостоятельной познавательной деятельности.

В виде компьютерных учебных курсов, гипертекстовых учебников и т.п. все чаще предлагается не жесткий и единообразный алгоритм обучения, а спектр вариантов обучения. Изучение новых программных средств, проектная деятельность в различных программно-информационных средах способствуют формированию навыков самостоятельной деятельности. Содержание обучения и порядок его усвоения определяет сам учащийся, что приводит к самоуправлению познанием.

Лабораторная работа (фронтальная) является основной формой работы в кабинете информатики. Все учащиеся одновременно работают на своих рабочих местах с соответствующими программными средствами.

Деятельность учащихся может быть как синхронной (например, при работе с одинаковыми педагогическими программными средствами), так и в различном темпе или даже с различными программными средствами. Нередко происходит быстрое "растекание" начавшейся фронтальной деятельности даже при общем исходном задании. Роль учителя во время фронтальной лабораторной работы - наблюдение за работой учащихся (в том числе через локальную сеть), а также оказание им оперативной помощи.

Дидактическое назначение используемых программных средств может быть различным: освоение нового материала (например, с помощью обучающей программы), закрепление нового материала (например, с помощью программы-тренажера), проверка усвоения полученных знаний или операционных навыков (например, с помощью контролирующей программы или компьютерного теста).

Началу работы может предшествовать предварительный контроль готовности (за столами для обычных занятий).

Индивидуальный практикум - более высокая форма работы по сравнению с фронтальными лабораторными работами, которая характеризуется разнотипностью заданий, как по уровню сложности, так и по уровню самостоятельности: большей опорой на учебники, справочный материал, возможно, ресурсы Интернет; более сложными вопросами к учителю[25].

Учащиеся получают индивидуальные задания от учителя на один, два или более занятий, включая выполнение части задания вне занятий, в частности дома. Как правило, такое задание выдается для отработки знаний и умений по целому разделу (теме) курса. Учащиеся сами решают, когда им воспользоваться компьютером (в том числе и для поиска в сети Интернет), когда работать с книгой или сделать необходимые записи в тетради. В целом эта форма является уже переходной к внеклассной (внеурочной) деятельности [26].

Учитывая гигиенические требования к организации работы учащихся в компьютерном классе, преподаватель должен следить за тем, чтобы время непрерывной работы учащихся за компьютером не превышало рекомендуемых норм. В ходе практикума преподаватель наблюдает за успехами учащихся, оказывает им помощь, при необходимости приглашает всех учащихся к обсуждению общих вопросов, обращая внимание на характерные ошибки.

Проектная форма обучения. В основе проектной формы лежит творческая деятельность. Признаками проектной формы обучения являются:

1) наличие организационного этапа подготовки к проекту - самостоятельный выбор и разработка варианта решения, выбор программных и технических средств, выбор источников информации:

2) выбор из числа участников проекта лидера (организатор, координатор), распределение ролей:

3) наличие этапа самоэкспертизы и самооценки (рефлексии на деятельность), защиты результата и оценки уровня выполнения:

4) каждая группа может заниматься разработкой отдельного проекта или участвовать в воплощении коллективного.

Различия в коммуникативном взаимодействии учителя и учащихся являются основой разделения организационных форм обучения на три группы:

1) индивидуальные занятия педагога с учеником, в том числе самообучение;

2) коллективно-групповые занятия по типу классно-урочных;

3) системы индивидуально-коллективных занятий.

Метод (от гр. methndos - "исследование") - это прием, способ или образ действия; способ достижения цели, определенным образом упорядоченная деятельность: совокупность приемов или операций практического или теоретического освоения действительности, подчиненных решению конкретной задачи.

В литературе существуют различные подходы к определению понятия метода обучения:

1) способ деятельности учителя и учащихся;

2) совокупность приемов работы;

3) путь, по которому учитель ведет учащихся от незнания к знанию:

4) система действий учителя и учащихся и т.д.

2.3 Применение программ компьютерного моделирования на уроках технологии

Каждый педагог задумывается сегодня о том, что ожидает его учеников в будущем. А будущее потребует от каждого огромного запаса знаний в области информационных технологий, поскольку они все глубже проникают в современную жизнь. Ни для кого не секрет, что при поступлении на работу уже сейчас требуется минимальный запас знаний и умений работы на персональном компьютере хотя бы на пользовательском уровне. И поэтому считаю важным, что педагог сегодня должен чувствовать себя хорошо подготовленным к использованию компьютера в преподавании своего предмета. Для этого необходимо повышение квалификации учителей в области компьютерных технологий, а также осознание того, что информационные технологии могут быть эффективно использованы для решения задач урока, окажут влияние на методы обучения и его качество[27].

ИКТ в учебно-воспитательном процессе имеют большое значение, поскольку:

Вписываются в рамки традиционного обучения.

Используются с успехом на различных по содержанию и организации учебных и внеклассных занятиях.

Способствуют активному включению обучаемого в учебно-воспитательный процесс, поддерживают интерес.

Способствуют пониманию и запоминанию учебного материала.

Применение компьютера в обучении решает следующие задачи:

1. Обеспечение обратной связи в процессе обучения.

2. Обеспечение индивидуализации учебного процесса.

3. Поиск информации из самых широких источников.

4. Моделирование изучаемых процессов или явлений.

5. Организация коллективной и групповой работы.

А для себя - считаю главным понимание того, что обучение с применением компьютера надо строить так, чтобы ученик понимал, что возникающие проблемы решает он, а не машина, и что только он несет ответственность за последствия принятого решения.

Обучение с использованием компьютера имеет следующие преимущества:

1) адаптивность учебного материала;

2) многотерминальность (одновременная работа группы пользователей);

3) интерактивность (взаимодействие технического средства и учащегося, имитирующее естественное общение);

4) подконтрольность индивидуальной работы обучаемых во внеучебное время.

Помимо всего положительного использование компьютера в обучении имеет и ряд недостатков, которые необходимо учитывать:

1) мыслительная пассивность обучаемого в следовании за указаниями компьютера;

2) перекладывание ответственности за результат работы на компьютер;

3) психологическая созависимость от компьютера;

4) ограничение общения, снижение социализации;

5) снижение роли речи в развитии личности;

6) ослабление способностей к самостоятельному творческому мышлению в силу дегитализации обучающих программ[28].

Примечание. Дегитализации обучающих компьютерных программ -- приспособление мышления человека к определенным правилам и моделям, ориентация на формальные логические структуры, на реализацию операций, имеющих ясные условия и предполагающих только один вывод. Многие учителя активно используют различные компьютерные программы. По видам обучающие компьютерные программы подразделяют на:

1) иллюстрирующие,

2) консультирующие,

3) программы-тренажеры,

4) программы проблемного обучения,

5) графические программы,

6) программы обучающего контроля,

7) операционные среды,

8) учебные игровые программы[29].

На своих уроках использую такие программы и CD-пособия как: "Визаж", "Создай свой дизайн помещения", "Школа ремонта", "Коллекция женских рукоделий", "Большая энциклопедия кулинарии", "Уроки вязания", "Коллекции схем для вышивки" и р.

Перед использованием любой компьютерной программы изучаю ее, учитывая следующие аспекты:

1. Психологический -- как повлияет данная программа на мотивацию учения, на отношение к предмету, познавательный интерес, на желание работать с техникой.

2. Педагогический -- насколько программа отвечает общей направленности школьного курса и способствует выработке у учащихся правильных представлений об окружающем мире; не противоречит нравственным нормам.

3. Методический -- способствует ли программа лучшему усвоению материала, правильно ли подается материал, оправдан ли выбор предлагаемых заданий.

4. Организационный -- рационально ли планируются уроки с использованием компьютера и информационных технологий, достаточно ли отводится машинного времени для выполнения заданий и соблюдение его гигиенического норматива[30].

Компьютер как техническое средство использую во всех возрастных группах обучаемых с любой дидактической целью. В процессе обучения применяю такие формы как:

1) компьютерное тестирование,

2) демонстрационные фрагменты при объяснении нового материала,

3) мультимедийные презентации и др.

Современную мультимедийную аппаратуру применяю на занятиях элективных курсов "Маникюр и дизайн ногтей" и "Декоративная кулинария", а также при проведении внеклассных мероприятий и дел.

Примечание. Мультимедиа компьютеры -- компьютеры с совокупностью программных и аппаратных средств, позволяющие воспроизводить звуковую (музыка, речь и др.), а также видеоинформацию (видеоролики, анимационные фильмы и др.) [31].

При этом всегда помню - суть информатизации образовательного процесса состоит не просто в применении компьютера в той или иной ситуации. Она заключается в умении найти ему оптимальное место в процессе обучения.

Из современных компьютерных технологий, таких как:

1. Телекоммуникационный учебный проект

2. Телеконференция

3. Дистанционная форма обучения

Телекоммуникационный учебный проект -- совместная учебно-познавательная, творческая или игровая деятельность учащихся-партнеров, организованная на основе компьютерной телекоммуникации, имеющая общую цель, согласованные способы деятельности, направленная на достижение общего результата деятельности.

Телеконференции -- обмен мнениями с помощью электронных писем по поводу тех или иных тем, проводимый с привлечением одного или нескольких средств телекоммуникации (телефона, телевидения, видеотелефона, компьютерной телекоммуникации и т. п.).

Дистанционная форма обучения -- получение образования без посещения учебного заведения с помощью современных информационно-образовательных технологий и систем телекоммуникации.

Виды дистанционного обучения:

1) заочное образование;

2) самообразование и самообучение;

3) заочное повышение квалификации и переподготовка;

4) общедоступное "открытое" обучение для инвалидов;

5) для людей, живущих в отдаленных районах, и т. п.

Компьютерные технологии реализуются через телекоммуникационные сети. Самой известной и наиболее емкой телекоммуникационной сетью является ИНТЕРНЕТ -- международная информационная сеть сетей[32].

Наиболее приемлемой в наших условиях считаю - телекоммуникационный учебный проект - это совместная учебно-познавательная, творческая или игровая деятельность учащихся-партнеров, организованная на основе компьютерной телекоммуникации, имеющая общую цель, согласованные способы деятельности, направленная на достижение общего результата деятельности. Здесь мы имеем в виду возможность использования информационных технологий в проектной деятельности школьников. При этом применение компьютерных технологий помогает использовать те формы и методы работы, которые инициируют самостоятельное мышление учащихся, учат не просто воспроизводить информацию или выполнять действия по образцу, а способствует повышению качества знаний, получаемых на уроках.

Конечно, при недостаточном оснащении компьютерной техникой наших кабинетов применение информационных технологий фрагментарно не дает желаемого результата. Поэтому при таких не очень благоприятных условиях эффект приходит медленно, но, думаю, он обязательно будет. Поэтому не надо снижать, а настойчиво продолжать и усиливать работу по внедрению информатизации процесса обучения, несмотря на затруднения, и она неизбежно, закономерно приведет к эффективности обучения, его качества, к экономии времени и усилий учеников и учителей[33].

Можно по-разному относиться к процессу информатизации, но, по моему мнению, главное то, что приходит ситуация, когда учителю надо проявлять собственную инициативу, творчество. Информатизация толкает нас на творческий поиск, освобождает от рутинной работы, приносит внутреннее удовлетворение.

3. Методика применения информационных технологий на различных этапах урока

3.1 Требования, предъявляемые к программному обеспечению учебного назначения

Существуют общие требования к качеству любого программного продукта[34]:

1) производительность;

2) легкость и простота использования;

3) гибкость (возможность изменять, добавлять, расширять);

4) способность к взаимодействию (возможность интегрировать с другими приложениями);

5) целостность.

"Процессы разработки программного продукта должны быть настолько просты, насколько возможно для того, чтобы была сделана отлично, но не проще" [35] .

Основной показатель высокого качества обучающей программы - эффективность обучения.

При решении любого вопроса, в первую очередь должны быть поставлены учебные цели. Эффективность программы целиком и полностью определяется тем, насколько она обеспечивает ближайшие и отдаленные цели обучения. При создании обучающей системы необходимо уделять внимание не эффектности, т.е. внешним эффектам обучающей системы, а эффективности использования.

Психолого-педагогические требования к обучающим программам

Широкие возможности компьютера должны быть проанализированы с точки зрения психологии и дидактики и использованы тогда, когда это необходимо с педагогической точки зрения. Поэтому любая обучающая программа должна соответствовать психолого-педагогическим требованиям.

Обучающая программа должна:

1) позволять строить содержание учебной деятельности с учетом основных принципов педагогической психологии и дидактики;

2) допускать реализацию любого способа управления учебной деятельностью, выбор которого обусловлен, с одной стороны, теоретическими воззрениями разработчиков обучающей программы, а с другой - целями обучения;

3) стимулировать все виды познавательной активности учащихся, включая, естественно и продуктивную, которые необходимы для достижения основных учебных целей - как ближайших, так и отдаленных;

4) учитывать в содержании учебного материала и ученых задач уже приобретенные знания, умения и навыки учащихся;

5) стимулировать высокую мотивацию учащихся к учению, причем оно не должно идти за счет интереса к самому компьютеру. Необходимо обеспечить учебные мотивы, интересы учащихся к познанию;

6) обеспечивать диалог как внешний, так и внутренний, причем диалог должен выполнять следующие функции: активизировать познавательную деятельность учащихся путем включения их в процесс рассуждения; моделировать совместную (субъект-субъектную) деятельность; способствовать пониманию текста;

7) содержание учебного предмета и трудность учебных задач должны соответствовать возрастным возможностям и строиться с учетом индивидуальных особенностей учащихся, а обратная связь должна быть педагогически оправданной, информировать о допущенных ошибках, содержать информацию, достаточную для и устранения;

8) диагностировать учащегося с целью индивидуализации обучения, а также оказания требуемой помощи;

9) не требовать специальных знаний и усилий для ввода ответа, свести к минимуму рутинные операции по вводу ответа;

10) оказывать содействие при решении учебных задач обеспечивая педагогически обоснованную помощь, достаточную для того, чтобы решить задачу и усвоить способ ее решения; оказывать помощь учащемуся с учетом характера затруднения и модели обучаемого;

11) информировать обучаемого о цели обучения, сообщать ему, насколько он продвинулся в ее достижении, его основные недочеты, характер повторяющихся ошибок;

12) проявлять дружелюбие, особенно при оказании учащимся помощи;

13) допускать индивидуализацию обучения, что позволит учащемуся принимать решение о стратегии обучения, характере помощи и т. п.;

14) адекватно использовать все способы предъявления информации в виде текста, графики, изображения, в том числе движущиеся, а также звук и цвет. Не навязывать темп предъявления информации;

15) вести диалог, управляемый не только компьютером, но и обучаемым, позволить последнему задавать вопросы;

16) позволить учащемуся вход и выход из программы в любой ее точке, обеспечить доступ к ранее пройденному учебному материалу;

17) допускать модификацию, внесение изменений в способы управления учебной деятельностью [36].

Эргономические требования к обучающим программам

Опыт применения педагогических программных средств для повышения эффективности обучения учащихся и студентов показал, что ожидаемого результата не происходит. Это можно объяснить низким качеством большинства обучающих программ, составителями которых являются профессиональные программисты, не имеющие достаточных знаний в области педагогики и психологии, либо профессиональные педагоги, не обладающими программистскими умениями.

Считается, что для изготовления эффективных программных средств необходимо привлечь к работе и программиста, и методиста, и психолога. Объединив совместные усилия, можно было бы учесть все существующие требования к ОП, и прежде всего методические требования, включающие в себя весь набор от санитарно-гигиенических норм работы у компьютера до особенностей методики данного предмета, а также эргономические требования, учитывающие возрастные особенности восприятия.

В методической литературе к эргономической группе факторов, влияющих на проектирование ППС, относят:

1) объем, расположение информации на экране, способ ее кодирования;

2) способы ввода информации;

3) использование цвета, графики, анимации, звука, видеоизображения;

4) стили взаимодействия (команды, меню, прямое манипулирование);

5) влияние времени ответа;

6) простота в использовании (моментальный запуск, использование небольшого числа клавиш или "мыши") [37].

Специалисты в области педагогики и методики преподавания рекомендуют при разработке обучающей программы учитывать и ряд методических вопросов:

Можно ли данную тему учебного материала переложить на программную поддержку?

Каковы должны быть структура программы, ее сценарий, ее динамика?

Какой аспект наиболее актуален: объяснение нового материала; закрепление изученного; повторение пройденного; оперативный контроль знаний; срез знаний по данной теме; контрольная работа?

Нужно ли в данной теме оставить вычислительную работу ученику или следует перепоручить ее машине?

Активную или пассивную роль отвести ученику?

Сколь широко должна быть представлена сама учебная тема?

Вводить ли временной лимит?

Какова должна быть структура оценок?

На какую помощь в процессе работы может рассчитывать ученик?

Какое соотношение должно быть между использованием возможностей компьютера (цветность, графика, звук и пр.) и нормальными требованиями "формализма учебного процесса".

Рассмотрим требования, предъявляемые к изображению информации:

1) контраст между знаком и фоном должен находиться в пределах 65-90%;

2) яркость символов на экране дисплея - не менее 60 КДж/м2;

3) оптимальная частота мельканий изображения - 50 Гц;

4) наблюдаемое изображение должно быть стабильным, не иметь мерцаний знаков и фона;

5) на экране не должно быть бликов и отражений [38,39];

6) на экране должно присутствовать не более 4 цветов, имеющих определенные значения (Например, красный - прерывание, экстренная информация; зеленый - разрешающий и т. д.)

При цветовом изображении буквенно-цифровой информации на экране дисплея цветные знаки должны располагаться на светлом (светло-белом и светло-сером) фоне. Наиболее предпочтительны желто-зеленые тона. Наиболее удачное сочетание цвета букв и фона: темно-зеленый фон - белые буквы; бледно-голубой - черные; на фиолетовой полосе - белые буквы. Трудно читать текст, написанный зелеными буквами на черном фоне или на зеленом - черными буквами [40].

Скорость зрительного восприятия, анализа информации, успешность работы на ПК, работоспособность зависят от того, как размещаются элементы информации на экране монитора[41,42].

Выделяются три основные зоны:

ЗОНА 1 - с охватом ±15° от центральной плоскости (от линии взора) является зоной оптимального рабочего пространства. Желательно, чтобы средства отображения информации попадали в эту зону, так как работа с информацией в данной зоне наименее утомительна.

ЗОНА 2 - с охватом ±30° от центральной плоскости - менее оптимальна, однако расположение информации на ней для детей допустимо.

ЗОНА 3 - с охватом ±60° от вышеуказанной точки отсчета - наименее благоприятна и не рекомендуется для использования в программах для детей.

3.2 Учебно-методическое обеспечение учебного процесса

Таблица1

Учебно-методическая документация

Наименование документа	Автор, наименование документа	Год утверждения (составления), кем утвержден
Учебная программа	Технология. Трудовое обучение.1-4кл, 5-11кл. научные руководители: Ю.Л.Хотунцев, В.Д.Симоненко	Министерством образования РФ, 2001г.
Комплект перспективно-тематических планов	Симоненко В.Д.Технология.5класс. Методика (для девочек), 2006 Казакевич В.М.Технология. Технический труд.5 класс. Методическое пособие, 2004
Перечень оснащения учебной мастерской	Г.И.Кругликов Методика преподавания технологии с практикумом. Кожина О.А. Технология. Методические рекомендации по оборудованию кабинетов и мастерских обслуживающего туда, 2003, 208с.	Министерством образования РФ, 2002
Комплект экзаменационных билетов	Экзаменационные билеты по технологии 9кл.	Билеты предоставлены Федеральной службой по надзору в сфере образования и науки, 2007
Комплект заданий для контрольных работ	Примерные тестовые задания по обработке ткани для 5-7кл //Школа и производство.-2002, с.52-62 Макарова А.Ю. Дидактические игры для проверки знаний/обслуживающий труд//Школа и производство. - 2002-№3, с.37-40

Таблица2

Учебная литература по предмету

№ п/п	Вид учебной литературы	Автор, наименование, кем издано, год издания	Отметка о наличии, количество
1	Учебник	Чернякова В.И. Технология обработки ткани: Учеб.для 5кл. общеобразовательных учреждений-3-е изд. - М.:Просвещение, 2000. -160с., ил. Технолгия: Учеб. пособие для учащихся 5кл. общеобразовательных учреждений /под ред. И.А.Сасовой. - М.:Вентана-Граф, 2004.-240с.ил.	+ 21 +20
2.	Конспекты лекций	Технология: 5кл. (дев.): Поурочные планы по учебнику В.Д.Симоненко. сост. Голондарева/ изд-е 1-е,2-е, 2007;	-
3.	Справочник	Технический труд. Краткий справочник школьника: 5-9 классы Бешенков А.К.	-
4.	Сборник задач и упражнений	Литикова Л.В. Технология: Рабочая тетрадь для учащихся 5кл. общеобразовательных учреждений (вар. Для девочек)/под ред. В.Д.Симоненко - М.:Вентана-Граф, 2005.- 80с.:ил Межуева Ю.В. Технология: Рабочая тетрадь для учащихся 5кл. Вариант для девочек. В двух частях, 2006, 64с.	+ 17
5.	Руководство по выполнению лабораторных и практических работ	Чернякова В.И. Технология обработки ткани: Учеб.для 5кл. общеобразовательных учреждений-3-е изд. - М.: Просвещение, 2000. -160с., ил.	+ 1
6.	Руководство по обучению профессии	Профессиональная ориентация учащихся: Учеб. Пособие для студентов пед. иститутов по спец. №2120 "Общетехнические дисциплины и труд"/ А.Д.Сазонова, В.Д.Симоненко и др. Под ред. А.Д. Сазонова. - М.: Просвещение, 1988. - 223с. Профессиональная ориентация старших школьников в процессе трудового обучения. Под ред. канд.пед.наук В.А.Полякова- М., Просвещение,1972
7.	Альбом карт технологического процесса	Табл. Демонстрационные "Технология обработки ткани. Технология изготовления изделий" http: Uchmarket.ru	-

Таблица3

Методические пособия для преподавателей

№	Вид методического пособия	Автор, наименование, год издания	Отметка о наличии
1	Частная методика	Соколова В.А. Программа по трудовому обучению девочек. 5-9класс	-
2	Сборник дидактических материалов	Корчалина Г.А., Старикова Е.В. Дидактический материал по обработке ткани и кулинарии (5кл.) //Школа и производство. - 1992.-9/10. - с.21-25 Маркуцкая С.Э. Технология в схемах, таблицах, рисунках 5-9кл.: Обслуживающий труд, 2007	+ -
3	Потемные методические разработки	Попова Г.П. Технология 5 кл. Поурочные планы по учебнику Ю.В.Крупской, Н.И.Лебедевой, Л.В.Литиковой и пр. (обработка ткани, продуктов питания, рукоделие); Технология: 5кл. (дев.): Поурочные планы по учебнику В.Д.Симоненко. сост. Голондарева/ изд-е 1-е,2-е, 2007; Жданова Т.А. Технология:5кл. (дев.): Поурочные планы по учебнику В.Д. Симоненко Тематическое и поурочное планирование по программе трудового обучения девочек в 5-9 классах. Методическое пособие. Под ред. Соколова В.А., 2004 Технология. 5класс. Поурочные планы по учебнику Крупской/под ред. Бобуновой, 2004	- - - - -
4.	Методические рекомендации	Бешенков А.К. Технология. Методика обучения технологии 5-9кл.: метод.пособие /А.К. Бешенков, В.М.Казакевич, С.Э. Маркуцкая - 2-е изд., стереотип. - М.:Дрофа, 2004.-220с. Бронников Н.Л., Матяш Н.В. Симоненко В.Д. Методика обучения учащихся 5кл. технологии. - Брянск: Изд-во Брянского гос.пед.университета, НМЦ "Технология", 1999. - 447с Крупская Ю.В. технология:5кл. (вар. Для дев.): Методические рекомендации/под ред. В.Д.Симоненко. - М.: Вентана-Граф, 2006. - 80с. Чернякова В.Н. Методика преподавания курса: Технология обработки ткани: Книга для учителя 5-9кл., изд.2-е	+ + + -
5	Комплект конспектов	Перова Е.Н. Уроки по курсу "Технология": 5-9кл. (дев.), изд-е 3-е Л.П. Барылкина, С.Е.Соколова Технология: Конспекты уроков, элективные курсы, 5-9кл. Серия: Методическая библиотека, 208с., 2006	- -
6	Сборник карточек заданий	Маркуцкая С.Э. Технология: тесты к любому учебнику "Обслуживающий труд": 5-7кл., 2007 Сайт: 1сентября, фестиваль открытых уроков: "Из опыта преподавания технологии в лицее" Косова Татьяна Ивановна, учитель технологии	-

Таблица4

Средства обучения для изучения учебного материала предмета

Основные понятия учебного материала (раздела) учебной программы предмета	Виды и наименование основных средств обучения
Волокна: виды, строение, свойства Общее понятие о пряже и процессе прядения. Ткани, их свойства. Понятие о кинематических схемах механизмов и машин. Виды машин, применяемые в швейной промышленности. Подготовка швейной машины к работе. Формирование первоначальных навыков работы на машине. Прямые стежки, строчки. Уход за одеждой, ремонт одежды. Конструирование и моделирование фартука: краткие сведения из истории одежды, правила построения и оформления чертежей изделия, снятие мерок, особенности моделирования рабочей одежды, виды отделки швейных изделий.	Коллекции "Лен и продукты его переработки", "Хлопок и продукты его переработки", "Шерсть и продукты его переработки", плакат "Ручнее стежки и строчки" Табл. демонстр. "Технология обработки ткани. Материаловедение", "Технология обработки ткани. Машиноведение", транспарант "Конструирование и моделирование фартука", оборудование - манекен; Учебники, инструменты для выполнения швов, швейные машины, схемы строения швейных машин, рисунки учебника.

Количество часов на раздел - 20 ч.

Таблица 5

Дидактические средства обучения для изучения тем и разделов программы обучения

Тема (подтема, раздел) учебной программы, количество часов	Вид и наименование основных средств обучения	Количество часов
Фигура человека и ее измерение	Манекен, учебник Черняковой В.И. Технология обработки ткани: Учеб.для 5кл. общеобразовательных учреждений-3-е изд. - М.:Просвещение, 2000. -160с., ил. плакат "Правила снятия мерок", доска, таблицы учебника	4

Методическая разработка урока с применением информационных и коммуникационных технологии

А) План - конспект урока технологии.

Тема: Классификация волокон.

Цели:

Образовательные: ознакомить учащихся с классификацией волокон; дать сведения о процессах прядения и ткачества; ознакомить с простыми ткацкими переплетениями.

Развивающие: развивать творческое мышление, навыки при работе с инструментами для ручных работ и тканью.

Воспитательные: в ходе урока воспитывать у учащихся самостоятельность, аккуратность.

Оборудование:

Для учителя: раздаточный материал, план-конспект урока.

Для учеников: ножницы, линейка, карандаш, образцы тканей.

Ход урока:

Вводный инструктаж.

1. Подготовка учащихся к изучению нового материала.

Здравствуйте, дети, садитесь. Дежурные, кто в классе отсутствует?

Тема нашего сегодняшнего урока: "Классификация текстильных волокон".

Сегодня на уроке Вам предстоит познакомиться с различными видами волокон.

Учащиеся фиксируют тему урока в тетради.

2. Сообщение нового материала.

Изготовление тканей

Текстильная промышленность нашей страны выпускает много разнообразных тканей, различных по составу, строению и отделки. Ткань состоит из тонких нитей (пряжи), плотно переплетённых между собой. А нить в свою очередь содержит множество отдельных тоненьких волокон. По происхождению волокна делятся на натуральные и химические.

Рисунок1.Классификация волокон

Классификация текстильных волокон(рисунок1).

Волокно-это гибкое, прочное тело, длина которого во много раз больше, чем поперечный размер.

Их используют для производства пряжи, ниток, ткани.

Экологически чистые растения.

Хлопчатник- однолетнее растение древовидной формы. Растёт кустом, плоды- коробочки, содержащие семена, покрытые длинными волосками. Эти волокна называют хлопком или "белое золото".

Длина волокон от 6-52мм. Природный цвет волокон белый, кремовый, бежевый. Это солнцелюбивое растение. Выращивают хлопок в Узбекистане, Туркмении, Киргизии.

Лён - однолетнее растение. Для производства волокон используют стебель. Его длина до 1 м и диаметром 3- 5 мм. Лён любит влагу. Его выращивают в Ивановской, Костромской, Вологодской областях и в Прибалтике, Украине.

Сравнительная характеристика свойств волокон хлопка и льна.

Хлопок обладает высокой гигроскопичностью, горит ярко- жёлтым пламенем образуя серый пепел и запах жжёной бумаги.

Лён на ощупь гладкий, прохладный. Горит так же, как хлопок. Гигроскопичность выше чем у хлопка. Переносит большой нагрев утюга.

Производство пряжи.

Процесс, в результате которого из волокна получают непрерывную нить, называющейся прядением.

Пряжа - тонкая нить, выработанная из коротких волокон путём их вытягивания и скручивания.

Ровница - слабоскрученная нить.

Процесс получения ткани из пряжи. Отделка ткани.

Ткань - это материал, который изготавливается на ткацком станке путём переплетения пряжи или нитей.

Ткацкий станок существует сотни лет. Сначала он был ручным, потом механическим, сейчас он стал автоматическим.

Ткань снятая с ткацкого станка (суровая), проходит сложную обработку( отделку).Её отбеливают, окрашивают, на неё наносят рисунок. Рисунок на ткань наносят с помощью печатных машин (печатание).

Свойства хлопчатобумажных и льняных тканей.

Хлопчатобумажные ткани обладают лёгкостью, прочностью, мягкостью. Они красивы, удобны в носке, создают ощущение тепла, гигроскопичны, хорошо пропускают воздух, легко стираются, чистятся, гладятся (1300С ).

Льняные ткани прочнее хлопчатобумажных. Они жёсткие, имеют большой вес и толщину, гладкую поверхность с блеском. Лён гигроскопичен, гигиеничен, холодит кожу, создавая впечатления прохлады. Ткани из чистого льна осыпаются, сильно сминаются, но легко гладятся(1500С).

Ассортимент хлопчатобумажных и льняных тканей. Изделия из них.

По выпуску хлопчатобумажных и льняных тканей текстильная промышленность нашей страны занимает ведущее место. Это хорошо видно из диаграммы выпуска тканей.

Ткани по назначению делятся на бытовые, технические и специальные.

Ткани бытового назначения: бельё (нательное, столовое, постельное).

Лёгкая и верхняя одежда: платья, куртки, пальто, костюмы.

Рабочая одежда: фартуки, халаты.

Технические ткани: сумки, обувь, рюкзаки.

Специальные ткани: мешковина, парусина, ткань для парашютов, клеёнка.

3.4 Экспериментальная проверка учебного пособия с применением программ компьютерного моделирования на уроках технологии

информационный технология компьютерный моделирование

План - конспект урока по Технологии

Тема: "Снятие мерок"

Цели:

Обучающая: Расширить и углубить знания учащихся по конструированию; Ознакомить с правилами снятия мерок.

Развивающая: развивать память, мышление, воображение, речь, внимание;

Воспитательная: воспитывать аккуратность, самостоятельность, этику взаимоотношений;

Оборудование:

Для учителя: план - конспект урока, раздаточный материал.

Для учащихся: сантиметровые ленты, шнуры для опоясывания, учебник, тетрадь, ручка.

Тип урока: комбинированный

Ход урока:

Вводный инструктаж.

1. Подготовка учащихся к изучению нового материала.

Здравствуйте, дети, садитесь. Дежурные, кто в классе отсутствует?

Тема нашего сегодняшнего урока: "Снятие мерок".

Сегодня на уроке Вам предстоит научиться правильно снимать мерки с фигуры. Учащиеся фиксируют тему урока в тетради.

2. Сообщение нового материала.

Снятие мерок для построения чертежа выкройки.

Чтобы сшить изделие, необходимо иметь его выкройку. Исходными данными для построения чертежа выкройки являются мерки.

Запишем в тетрадь:

Мерки- это основные размеры фигуры человека, полученные путем ее измерения.

Мерки снимают при помощи сантиметровой ленты с человека, стоящего прямо, в естественной позе, с опущенными вниз руками. Сантиметровую ленту при этом не ослабляют и не натягивают. Перед снятием мерок необходимо точно определить линию талии. Для этого талию перевязывают узким поясом или тесьмой. Затем приступают к измерению. Мерки снимают с правой стороны фигуры, при этом мерки длины записывают полностью, а обхватов (окружностей) талии и бедер в половинном размере, т.к. чертеж строят на половину фартука.

Таблица6

Мерки для построения чертежа фартука.

Послед-ность	Название мерки	Обозначение мерки	Снятие мерки	Назначение мерки
1	Полуобхват талии	Ст	По самому узкому месту туловища	Расчет длины пояса
2	Полуобхват бедер	Сб	По линии бедер горизонтально	Расчет ширины фартука
3	Длина изделия	Ди	От линии талии до желаемой длины	Определение длины фартука

3 Самостоятельная работа учащихся по получению новых знаний.

Учитель: а сейчас, откройте ваши учебники на странице 46 и прочитайте первую часть §10. Законспектируйте основные мысли.

Ученики читают параграф, зарисовывают таблицу к себе в тетрадь.

Зарисовывают эскиз фигуры..

Рисунок 2.Снятие мерок

4 Текущее повторение и первичное закрепление.

Учитель: все прочитали? Итак вопрос: в какой позе должен стоять человек при снятии мерок?

Ученики: прямо, в естественной позе, с опущенными вниз руками.

Учитель: С какой стороны снимают мерки?

Ученики : С правой стороны фигуры.

Учитель: Как записываются мерки длины и почему?

Ученики: мерки длины записывают полностью, а обхватов (окружностей) талии и бедер в половинном размере, т.к. чертеж строят на половину фартука.

5. Создание ориентировочной основы деятельности учащихся на уроке.

Сегодня мы должны выполнить практическую работу по снятию мерок для построения чертежа фартука. Учащиеся в слух по очереди читают название мерок, знакомятся с их условными обозначениями, направлением, которое указывает на правильность снятия мерок, а также с назначением каждой мерки и правильностью их снятия. Одновременно поясняю и показываю на манекене правильность снятия всех необходимых мерок. Напоминаю, что талию обязательно следует зафиксировать резинкой по размеру талии для точного определения ее положения, так как некоторые мерки снимают от линии талии вверх или вниз.