Информационные технологии в начальной школе

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Сущностная характеристика информационных технологий

1.1 Понятие «технологии обучения»

В настоящее время понятие «технология» можно рассматривать на разных уровнях. На философском уровне технология ? учение о наилучшей (оптимальной) деятельности. На межпредметном уровне это процесс, определяемый совокупностью средств и методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья или материала. На общеобразовательном уровне технологию определяют как область знаний, методов и средств, используемых для оптимального преобразования и применения материн (материалов), энергии и информации по плану и в интересах человека, общества, окружающей среды.

Понятие «технология обучения» впервые прозвучало на конференции ЮНЕСКО в 1970 году. В докладе «Учиться, чтобы быть», опубликованном этой организацией, названный термин определяется как движущая сила модернизации образовательного процесса, а в докладе «Как учиться» впервые приводится ее определение. В нем технология обучения характеризуется как совокупность способов и средств связи (общения) между людьми, возникающих в результате информационной революции и использующихся в дидактике.

Из российских педагогов наибольший вклад в разработку проблемы технологии обучения внесли В.П. Беспалько, Ю.Г. Татур, М.В. Кларин, Н.В. Кузьмина, В.А. Сластенин, С.А. Смирнов и другие. Из зарубежных исследователей следует отметить Л. Андерсона, Дж. Блока, Б. Блума, Т. Гилберта, Р. Мейджера и других. Одни специалисты рассматривают технологию обучения в качестве педагогической науки, другие считают, что она занимает промежуточное положение между наукой и практикой. Третьи отводят технологии обучения промежуточное положение между наукой и искусством, а четвертые связывают ее с проектированием учебного процесса. Как правило, представители всех подходов подчеркивают, что каждая из указанных трактовок технологии обучения не охватывает ее полностью, а отражает лишь определенную сферу применения.

Аналогичная картина наблюдается и при попытке сформулировать емкое и однозначное определение технологии обучения. Например, одни авторы трактуют ее как средство гарантированного достижения дидактических целей, подчеркивая при этом, что она всегда существует в любом учебном процессе и в этом отношении развивает классическую дидактику. Другие исследователи определяют технологию как способ реализации содержания обучения, предусмотренного учебными программами. Этот способ представляет собой систему форм, методов и средств обучения, обеспечивающую наиболее эффективное достижение поставленных целей. Ученые обосновывают ее и как совокупность методико-организационных действий педагога, направленных на оптимизацию учебного процесса с помощью технических и информационных средств обучения.

Анализ определений, приведенных в научных и учебно-методических источниках, показывает, что большинство исследователей сходится на том, что технология обучения связана с оптимальным построением и реализацией учебного процесса с учетом гарантированного достижения дидактических целей. [с. 9]

Таким образом, технологический подход к обучению предполагает проектирование учебного процесса, с целью гарантированного достижения дидактических целей исходя из заданных исходных установок (социальный заказ, образовательные ориентиры, цели и содержание обучения).

В качестве второго ключевого положения, позволяющего раскрыть сущность технологического подхода к учебному процессу, целесообразно рассматривать применение педагогом соответствующих средств обучения.

Исходя из анализа подходов, существующих в современной педагогике, в качестве основных характеристик технологии обучения исследователи называют ее системность, научность, интегративность, воспроизводимость, эффективность, качество и мотивированность обучения, новизну, алгоритмичность, информационность, возможность тиражирования, переноса в новые условия, и др.

Такое многообразие характеристик требует выделить некий обобщенный инвариантный признак технологии обучения, отражающий ее сущность. С.А. Смирнов предлагает определять его как законосообразность технологии. Технология обучения ? это прежде всего педагогический процесс, максимально реализующий в себе дидактические законы и закономерности и благодаря этому обеспечивающий достижение конкретных конечных результатов. Чем полнее постигнуты и реализованы эти законы и закономерности, тем выше гарантия получения требуемого результата. Таким образом, критерию законосообразности должны соответствовать все ведущие признаки технологии обучения.

В качестве обобщенного определения предлагается следующее.

Технология обучения ? это законосообразная педагогическая деятельность, реализующая научно обоснованный проект дидактического процесса и обладающая более высокой степенью эффективности, надежности и гарантированности результата, чем это имеет место при традиционных моделях обучения. [с. 10]

С данной точки зрения технология обучения может рассматриваться как упорядоченная совокупность педагогических действий, операций и процедур, инструментально обеспечивающих достижение прогнозируемого результата обучения в изменяющихся условиях образовательного процесса.

Любая дидактическая задача может быть эффективно решена с помощью технологии, спроектированной и реализуемой квалифицированным педагогом-профессионалом. Однако если рассматривать технологию как проект педагогического процесса, своеобразный инструментарий для организации и осуществления педагогической деятельности, то со всей очевидностью можно утверждать, что технология может воплощаться не только ее автором, но и его последователями. При этом, конечно, она будет уточняться с учетом личных профессиональных качеств и параметров, но основные ее структурные компоненты все же будут оставаться неизменными, поскольку они связаны системно в соответствии с конкретными целями и задачами, для которых проектировались.

Технология обучения представляет собой более высокую стадию развития методики, при которой производится детальная разработка основных составляющих: целеобразования, прогнозирования, выбора оптимальных форм, методов и средств обучения, организации взаимодействия участников учебного процесса, оценки, контроля и коррекции знаний, навыков и умений, обучающихся с целью гарантированного достижения дидактических целей.

В качестве критериев деятельности преподавателя на технологическом уровне могут быть выдвинуты следующие:

? наличие четко и диагностично заданной цели как ожидаемого результата обучения, способов диагностики достижения этой цели;

? представление изучаемого содержания в виде системы познавательных и практических задач, ориентировочной основы и способов их решения;

? наличие достаточно жесткой последовательности, логики, определенных этапов усвоения темы;

? указание способов взаимодействия участников учебного процесса;

? использование учителем оптимальных средств обучения;

? мотивационное обеспечение деятельности учителя и обучающихся;

? указание границ алгоритмической и творческой деятельности учителя, допустимого отступления от единообразных правил.

Функции педагогических технологий обусловлены их сущностью и характерными признаками и осуществляются в органичном единстве. Основные функции педагогических технологий [с. 206]:

? гуманистическая, развивающая функция предусматривает реализацию образовательных целей учебного процесса: создание комфортных психолого-педагогических условий для развития личности обучаемого, подготовку его к жизнедеятельности в информационно-технологическом обществе;

? методологическая функция выражает общую стратегическую направленность модели обучения и предполагает внедрение стратегии обучения в практику через систему процедур и операций;

? функция проектирования и конструирования позволяет запланировать образовательные ситуации, деятельность субъектов обучения и со значительной степенью вероятности гарантировать желаемые результаты.

К принципам педагогических технологий относят:

? принцип целостности технологий, предусматривающий закономерности развития технологической системы: инновационностъ ее структуры при гармоническом взаимодействии всех составных ее элементов;

? принцип вариативно-личностной организации обучения предполагает адаптивность технологии к личностным особенностям учащихся, их типологическим и индивидуальным свойствам, оказывающим существенное влияние на учебную деятельность;

? принцип фундаментализации и профессиональной направленности технологии, обеспечивающий формирование и развитие профессиональных умений и профессионально значимых качеств личности специалиста в соответствии с сегодняшними и перспективными требованиями;

? принцип информационной поддержки технологичности обучения, ориентированный на применение в образовательном процессе педагогически оправданных средств информационной компьютерной техники (персональных компьютеров, информационных банков данных, компьютерных экспертных систем и т.п.).

Структурными компонентами педагогической технологии как системной категории являются: цели обучения; содержание обучения; средства педагогического взаимодействия, в том числе мотивация и средства обучения; организация учебного процесса; субъекты процесса обучения; результат деятельности (в том числе уровень профессиональной подготовки).

Технологический подход к обучению предусматривает конструирование учебного процесса исходя из образовательных ориентиров, целей и содержания обучения. Особое внимание уделяется коррекции учебного процесса и диагностике его качества. В процессе технологического проектирования учебного процесса последовательно расписываются задачи и способы их решения на следующих уровнях:

? концептуальном (концептуальные подходы);

? собственно технологическом ? в виде принципов организации учебного процесса и средств обучения;

? нормативном (инструкции обучения) ? в виде определенного состава и структуры управления;

? процедурном ? осуществление процесса обучения.

Технологический уровень обучения предусматривает следующие мыслительные действия и дидактические процедуры:

? определение задач согласно концептуальной модели;

? проектирование результативных характеристик, формируемых в процессе обучения;

? анализ имеющихся средств обучения;

? перевод педагогической теории в стратегию решения поставленных задач;

? разработку алгоритма управления учебной деятельностью посредством составления обучающих программ;

? выбор технологических процедур управления учебной деятельностью;

? проектирование реагирования обучающихся и содержательного пооперационного состава их действий;

? предвидение компенсационных и коррекционных средств управления в связи с индивидуальными результатами и неожиданными включениями в педагогический процесс посторонних влияний;

? разработку диагностического аппарата, способного регистрировать состояние системы «педагог ? учащийся», чтобы регулировать эффективность и согласованность действий обучающего и обучающихся;

? предусматривание гибкости технологической системы, ее адаптивности, способности изменять прямое и косвенное воздействие на учащихся. [с. 207]

1.2 Понятие «информационной технологии»

1.2.1 История возникновения термина «информационная технология»

Термин «информационная технология» появился в науке сравнительно недавно (середина 40-х годов) в Америке. До этого американские дидакты использовали такие понятия, как «учебные медиа», «обучающие машины», «автоматизированное управление обучением».

Основоположником теоретических разработок и практического внедрения информационных технологий в систему американского образования считается Сидни Л. Пресси. Разработав в 1926 г. обучающую машину, обеспечивающую непосредственное подкрепление, он утверждал, что «такие машины являются уникальным средством обучения, так как позволяют выбирать режим с учетом индивидуальных особенностей обучающегося; обеспечивают активное взаимодействие с учеником».

Значительную роль в становлении обучения с компьютера сыграл обучающий проект Стэндфордского университет. Этот проект был разработан Институтом математических исследований в общественных науках Стэндфордского университета совместно с корпорацией IВМ и был направлен па рассмотрение вопросов, связанных с применением компьютера в начальной, средней и высшей школе. В рамках этого проекта с 1965 г. использовались тренировочные системы для изучения вводного курса по математике н чтению. Оригинальная наставническая система «1500» для обучения чтению включала в себя терминал ученика, состоящий из экрана, на который проецировалось изображение, управляемое компьютером; катодовой лучевой трубки, на которую передавался материал; световой ручки, позволяющей обучающемуся реагировать на сообщения», дотрагиваясь до нужной части телевизионного экрана; печатающей клавиатуры; наушников и микрофона.

Однако качество программного обеспечения оставалось все еще на низком уровне. Поэтому американские специалисты П. Саппс, Р. Аткинсоп и Б. Эстес образовали корпорацию компьютерных учебных программ целью, которой было создание обучающих программ тренировочного характера по математике, иностранным языкам. Применение обучающих материалов корпораций было эффективным: у учеников улучшились результаты стандартизированных тестов, и повысился уровень владения определенными умениями.

Глобальный проект по применению компьютеров в практике образования США был разработан корпорацией Миф в 1969 г. Цель этого проекта заключалась в создании 128 терминалов с цифровыми графическими возможностями для осуществления компьютерного обучения в начальной школе, В конце 70-х годах этот проект использовался для обучения математике и английскому языку в двухгодичных высших учебных заведениях.

Создатели программного обеспечения, использующегося в рамках этого проекта, стремились доказать, что такое обучение осуществляется при минимальных экономических затратах и является эффективнее по сравнению с традиционным. Учебный материал разрабатывался группой ученых, состоявшей из дидактов, психологов, учителей, технических дизайнеров и программистов. Программа оказала значительное влияние на управление процессом усвоения знаний.

Перед каждым обучающимся находится дисплей, на телевизионный экран которого ученик помещал свое сообщение с помощью клавиатуры. Реплика обучающегося была спровоцирована серией высказываний, содержащих самопроверочные «ключи». «Ключи» включали в себя правила, примеры, практические упражнения, справочные ключи, с помощью которых ученик получал доступ к различным видам информации в рамках изучаемой темы. На каждом уроке обучающемуся предъявлялась карта, содержащая все темы, которые ему необходимо проработать на уроке. Ученик мог выбрать любую тему, последовательность рассмотрения вопросов или вид презентации учебного материала. То есть, учащиеся сами управляли процессом обучения. Однако подход к усвоению содержания предмета был уже заложен в программу её создателями, как и результат, которого надо было достичь.

Таким образом, приведенные примеры свидетельствуют о том, что применение обучающих машин в конце 50-х ? 60-х гг. в психолого-педагогической теории и образовательной практике США определялось ценностями рационалистического технократического сознания, и было направлено на модернизацию учебного процесса, ориентированного на достижение в обучении гарантированных результатов. В учебном процессе такая модель характеризуется следующими основными чертами. «Учитель видит дидактическую цель в организации работы, направленной на достижение чётко очерченного, заранее описанного, тестируемого результата. Такая ориентация оттесняет поисковую деятельность учащихся на второй план, так как четко зафиксированные результаты связаны с усвоением эталонных образцов. Все виды учебной работы направлены на усвоение заранее предъявленных эталонных учебных результатов. В свою очередь, учебные результаты исчерпываются фиксированными предметными знаниями, конкретными решениями проблем и т.д. Учебный материал структурирован в соответствии с жестко определенными целями, разделён на обособленные фрагменты, каждый из которых сопровождается тестом и коррекционными дополнениями».

Опыт программированного обучения был широко представлен и в педагогической теории и практике России в 60?70-е годы и оказал определенное влияние на развитие концепций информатизации отечественного образования. Как известно, проблема программированного обучения была основательно поставлена и разработана Л.Н. Ланда. Он разработал теорию обучения, которая в США получила название «ландаматики». По его мнению, если методика обучения и содержания не эффективна, то никакие усложненные технические средства сами по себе не будут производить желаемых и потенциально достижимых результатов. Л.Н. Ланда утверждает, что большие потенциальные возможности содержатся в использовании персональных компьютеров и мультимедиа, только при условии, что оно основано на методологии алгоэвриетического подхода.

В России термин «информационная технология» появился впервые в работе В.М. Глушкова «Информационные технологии ? процессы, связанные с переработкой информации». При таком толковании данного понятия можем утверждать, что информационные технологии в образовании использовались всегда, так как основное в обучении ? процесс передачи информации учащимся, и любые методики или педагогические технологии описывают, как переработать и передать информацию.

Информационным технологиям в образовании посвящены монографии Б.С. Гершунского, И.В. Роберт, Н.В. Апатовой и др.

«Информационная технология ? это совокупность средств и методов, с помощью которых осуществляется процесс переработки информации». [с. 7] Таким образом, информационная технология ? технология машинной, обработки, передачи, распространения информации, создания и применения вычислительных и программных средств информатики.

Поскольку компьютеры стали широко использоваться в образовании, то стало необходимым говорить об информационных технологиях обучения. Технология обучения, в узком смысле, предполагает использование разнообразных технических средств обучения, в том числе компьютеров и других электронных средств. По мнению В.А. Извозчикова, технология обучения подразумевает научные подходы к организации учебно-воспитательного процесса с целью его оптимизации и повышения его эффективности, а также обновление материально-технической базы школ и вузов с учётом последних достижений науки и техники. Соединяя термины «информационная технология» и «технология обучения», можно образовать более специальный термин «информационная технология обучения» (ИТО). Под ИТО понимается такая система обучения, при которой средством действий с информацией является компьютер.

Мощное развитие вычислительной техники в последнем десятилетии XX века и, параллельно ему, появление качественно новых программных средств обусловили переход к новому этапу информационных технологий ? этапу автоформализации профессиональных знаний. На современном этапе технология обработки информации с помощью ЭВМ опирается на достижения искусственного интеллекта. Основная идея состоит в следующем: программные средства разрабатывать так, что ввод и вывод информации (описание постановки задачи и получение её решения) происходит на профессиональном языке пользователя. За такой информационной технологией закрепилось название «новая информационная технология» (НИТ) [100, 101].

В связи с развитием программного обеспечения появилась серия научных работ, в которых разрабатывались основы теории и практики использования систем компьютерной алгебры и компьютерных математических систем в обучении математике. Перспективам разработки и внедрения новой информационной технологии обучения на уроках математики с помощью компьютерной системы посвящена статья В.М. Монахова.

«Под информационными технологиями понимаются технологии, использующие средства микроэлектроники для сбора, хранения, обработки, поиска, передачи и представления данных, текстов, образов и звука» [с. 114].

Таким образом, в научной литературе под информационными технологиями понимают:

? процессы сбора, хранения, переработки, поиска информации;

? совокупность методов, производственных процессов и программно - технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов, повышения их надежности и оперативности.

Можно привести ряд других, принципиально близких, но не идентичных определений. Дополнительная нечеткость привносится из-за того, что в зарубежной литературе не делается различия между словосочетаниями «информационная технология», «информационная техника» и «информационная отрасль производства», все три обозначаются одним термином «information technology». В русском языке эти три понятия близки, но не совпадают.

Термин «информация» (от латинского information - разъяснение, представление) давно и широко используется в науке и обыденной жизни. «Информация основное понятие кибернетики». «Информация - есть информация, а не материя и не энергия». «Информация - сообщение, уменьшающее неопределенность в той области, к которой оно относится». Таким образом, говорить об информации можно только в том случае, когда ее наличие дает такие знания о каком-то объекте, которых до ее появления у пользователя не было.

Под информацией будем понимать сведения о фактических данных и совокупность знаний о зависимостях между ними, то есть средство, с помощью которого общество может осознавать себя и функционировать как единое целое. Естественно предположить, что информация должна быть научно-достоверной, доступной в смысле возможности ее получения, понимания и усвоения; данные, из которых информация извлекается, должны быть существенными, соответствующими современному научному уровню. Как было уже сказано, общество этапа информатизации характеризует процесс активного использования информации в качестве общественного продукта, в связи с чем происходит формирование высокоорганизованной информационной среды, оказывающей влияние на все стороны жизнедеятельности членов этого общества. Информационная среда включает множество информационных объектов и связей между ними, средства и технологии сбора, накопления, передачи, обработки, продуцирования и распространения информации, собственно знания, а также организационные и юридические структуры, поддерживающие информационные процессы. Общество, создавая информационную среду, функционирует в ней, изменяет, совершенствует ее. Современные научные исследования убеждают в том, что совершенствование информационной среды общества инициирует формирование прогрессивных тенденций развития производительных сил, процессы интеллектуализации деятельности членов общества во всех его сферах, включая и сферу образования.

Из вышесказанного следует, что на самом деле информационная технология - это не только технология, предполагающая использование в образовательном процессе компьютера, по сути дела, любой процесс, связанный с переработкой информации, может называться информационной технологией, однако, в данном случае, мы под информационной технологией понимаем совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта).

Под информационной технологией (ИТ) будем понимать совокупность средств и методов сбора, хранения, использования и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта). ИТ это совокупность знаний о способах и средствах работы с информационными ресурсами, и способ и средства сбора, обработки и передачи информации для получения новых сведений об изучаемом объекте.

Сбор информации предполагает поиск и отбор. «Поиск информации процесс нахождения, отбора и выдачи определённой заранее заданными признаками информации из массивов и записей любого вида и на любых носителях» [с. 72]. Хранение информации, т.е. распространение её во времени, связано с процессами кодирования, формализации, структурирования, размещения.

Использование информации очень часто сводится к процессам формирования документированной информации с целью подготовки информационного или управляющего воздействия.

1.2.2 Компонентное содержание информационных технологий

Выявление основных компонентов содержания научных основ информационных технологий возможно только на основе системного анализа, как множества существующих информационных технологий, так и основных свойств любой информационной технологии и закономерностей ее построения как целенаправленного информационного процесса.

Пространство информационных технологий представляет собой большую систему, обладающую многоуровневой и многосвязной функциональной структурой и общими принципами построения.

В свою очередь, отдельно взятая информационная технология также представляет собой систему различного уровня сложности. При этом сложность системы определяется количеством элементов и взаимосвязей между ними, уровнем (силой) взаимодействия, сложностью вычисляемых функций и алгоритмов их реализации. [с. 44]

Информационным технологиям присущи следующие свойства и закономерности систем: целенаправленность, структурированность, целостность, коммуникативность, устойчивость, динамичность, «стабильность развития».

Целенаправленность определяет функциональное назначение информационной технологии.

Структурированность означает наличие в информационных технологиях независимых взаимодействующих элементов. При функциональном подходе это совокупность информационных функций, при структурном подходе специальным образом организованная совокупность видов обеспечения (технического, информационного, математического, программного).

Свойство целостности проявляется в возникновении у информационной технологии новых интегративных качеств, не свойственных образующим ее компонентам.

Свойство коммуникативности характеризует информационные технологии с точки зрения взаимодействия с внешней средой и другими информационными технологиями.

Любая информационная технология, как система, не изолирована, она связана множеством коммуникаций со средой.

Важной характеристикой информационной технологии является свойство устойчивости, проявляющееся в способности информационной технологии сохранять работоспособность и основные функциональные характеристики при изменении входной информации. Если такая способность сохраняется только в определенном диапазоне внешней информации, то информационная технология характеризуется ограниченной устойчивостью.

Информационные технологии являются системами, развивающимися во времени, обладают динамикой. Вместе с тем динамичность различных аспектов информационных технологий неравномерна. Наиболее быстро развиваются конкретные способы программно-технической реализации отдельных элементов информационных технологий. Это связано с непрерывным развитием элементной базы, компьютеров, операционных систем и языков программирования нового поколения. В то же время принципы построения информационных технологий, обеспечения их целенаправленной организации являются в значительно большей степени стабильными, консервативными.

Таким образом, информационные технологии имеют четко выраженный системный характер, обладают всеми признаками, свойствами и закономерностями систем.

1.2.3 Средства новых информационных технологий

Под средствами новых информационных технологий (СНИТ) будем понимать программно-аппаратные средства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной, вычислительной техники, а также современных средств и систем информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации.

К СНИТ относятся: ЭВМ, ПЭВМ; комплекты терминального оборудования для ЭВМ всех классов, локальные вычислительные сети, устройства ввода-вывода информации, средства ввода и манипулирования текстовой и графической информацией, средства архивного хранения больших объемов информации и другое периферийное оборудование современных ЭВМ; устройства для преобразования данных из графической или звуковой форм представления данных в цифровую и обратно; средства и устройства манипулирования аудиовизуальной информацией (на базе технологии Мультимедиа и систем «Виртуальная реальность»); современные средства связи; системы искусственного интеллекта; системы машинной графики, программные комплексы (языки программирования, трансляторы, компиляторы, операционные системы, пакеты прикладных программ и пр.) и др.

Особого внимания заслуживает описание уникальных возможностей СНИТ, реализация которых создает предпосылки для небывалой в истории педагогики интенсификации образовательного процесса, а также создания методик, ориентированных на развитие личности обучаемого. К ним относятся:

? незамедлительная обратная связь между пользователем и СНИТ;

? компьютерная визуализация учебной информации об объектах или закономерностях процессов, явлений, как реально протекающих, так и «виртуальных»;

? архивное хранение достаточно больших объемов информации с возможностью ее передачи, а также легкого доступа и обращения пользователя к центральному банку данных;

? автоматизация процессов вычислительной информационно-поисковой деятельности, а также обработки результатов учебного эксперимента с возможностью многократного повторения фрагмента или самого эксперимента;

? автоматизация процессов информационно-методического обеспечения, организационного управления учебной деятельностью и контроля за результатами усвоения.

Реализация вышеперечисленных возможностей СНИТ позволяет организовать такие виды деятельности как:

? регистрация, сбор, накопление, хранение, обработка информации об изучаемых объектах, явлениях, процессах, и передача достаточно больших объемов информации, представленной в различных формах;

? интерактивный ? взаимодействие пользователя с программной (программно-аппаратной) системой, характеризующееся в отличие от диалогового, предполагающего обмен текстовыми командами и ответами, реализацией более развитых средств ведения диалога (например, возможность задавать вопросы в произвольной форме, с использованием «ключевого» слова, в форме с ограниченным набором символов); при этом обеспечивается возможность выбора вариантов содержания учебного материала, режима работы;

? управление реальными объектами (например, учебными роботами, имитирующими промышленные устройства или механизмы);

? управление отображением на экране моделей различных объектов, явлений, процессов, в том числе и реально протекающих;

? автоматизированный контроль (самоконтроль) результатов учебной деятельности, коррекция по результатам контроля, тренировка, тестирование.

Ввиду того, что вышеперечисленные виды деятельности основаны на информационном взаимодействии между обучаемым, преподавателем и средствами новых информационных технологий и вместе с тем направлены на достижение учебных целей, назовем ее информационно-учебной деятельностью.

Таким образом, проанализировав все вышеперечисленные НИТ, можно сделать вывод, что особенность большинства НИТ в высшем образовании состоит в том, что они, в основном, базируются на современных персональных компьютерах. При этом персональный компьютер уверенно вошел в систему дидактических средств, стал важным элементом предметной области среды для разностороннего развития будущих специалистов, становления их профессионального потенциала.

1.2.4 Цели использования НИТ в системе образования

Выделим педагогические цели использования НИТ в системе образования:

? интенсификация всех уровней учебной подготовки;

? развитие личности обучаемого;

?подготовка к жизни в условиях информационного общества;

? реализация социального заказа, обусловленного процессами информатизации общества.

Информатизация образования позволит, в конечном итоге, эффективно использовать следующие важнейшие преимущества НИТ:

? возможность построения открытой системы образования, обеспечивающей каждому индивиду собственную траекторию самообучения;

? эффективную организацию учебно-познавательной деятельности в ходе образовательного процесса.

Остановимся более подробно на развитии личности обучаемого, его подготовки к жизни в условиях информационного общества:

? развитие мышления (например, наглядно-действенного, наглядно-образного, интуитивного, творческого, теоретического видов мышления);

? эстетическое воспитание (например, за счет использования возможностей компьютерной графики, технологии Мультимедиа);

? развитие коммуникативных способностей [с. 56];

? формирование умений принимать оптимальное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации (например, за счет использования компьютерных игр, ориентированных на оптимизацию деятельности по принятию решения);

? развитие умений осуществлять экспериментально-исследовательскую деятельность (например, за счет реализации возможностей компьютерного моделирования или использования оборудования, сопрягаемого с ЭВМ);

? формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации (например, за счет использования интегрированных пакетов, различных графических и музыкальных редакторов).

1.2.5 Направления внедрения информационных технологий в образование

Сформулированные выше педагогические цели определяют основные направления внедрения СНИТ в образование. Перечислим их.

1. Использование СНИТ в качестве средства обучения, совершенствующего процесс преподавания, повышающего его эффективность и качество. При этом обеспечивается:

? реализация возможностей программно-методического обеспечения современных ПЭВМ в целях сообщения знаний, моделирования учебных ситуаций. осуществления тренировки, контроля за результатами обучения;

? использование объектно-ориентированных программных средств или систем (например, системы подготовки текстов, электронных таблиц, баз данных) в целях формирования культуры учебной деятельности;

? реализация возможностей систем искусственного интеллекта в процессе применения обучающих интеллектуальных систем.

2. Использование СНИТ к качестве инструмента познания окружающей действительности и самопознания.

3. Использование СНИТ в качестве средства развития личности обучаемого.

4. Использование СНИТ в качестве объекта изучения (например, в рамках освоения курса информатики).

5. Использование СНИТ в качестве средства информационно-методического обеспечения и управления учебно-воспитательным процессом. учебными заведениями, системой учебных заведений.

6. Использование СНИТ в качестве средства коммуникаций (например, на базе асинхронной телекоммуникационной связи) в целях распространения передовых педагогических технологий.

7. Использование СНИТ в качестве средства автоматизации процессов контроля, коррекции результатов учебной деятельности, компьютерного педагогического тестирования и психодиагностики.

8. Использование СНИТ в качестве средства автоматизации процессов обработки результатов эксперимента (лабораторного, демонстрационного) и управления учебным оборудованием.

9. Использование СНИТ в качестве средства организации интеллектуального досуга, развивающих игр.

Анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме использования информационных технологий в системе образования показывает, что процесс обучения и контроль за его результатами осуществляются в новых условиях, приобретая новые структуры и функции.

В данной главе мы попытались:

? на основе анализа психолого-педагогической и методической литературы выяснить сущность понятий «технология обучения», «информационная технология», «информационная образовательная технология»;

определить основные теоретические положения, составляющие научно-методические основы использования информационных технологий в образовании в соответствии с выводами современных психолого-педагогических учений и требованиями информатизации обучения;

изучить цели и направления внедрения НИТ в образовательный процесс, а также научное обоснование условий, лежащих в основе реализации информационных технологий.

Подводя итог, следует отметить, что под технологией обучения понимают совокупность действий по реализации учебно-познавательной деятельности субъектов обучения, направленную на формирование у них определённой системы знаний и умений. Она подчинена определённым целям и задачам и включает в себя следующие составляющие: содержание, методы, средства обучения и формы организации учебного процесса.

Под «информационной образовательной технологией»; следует понимать как приложение информационных технологий для создания новых возможностей передачи знаний (деятельности педагога), восприятия знаний (деятельности обучаемого), оценки качества обучения и, безусловно, всестороннего развития личности обучаемого в ходе учебно-воспитательного процесса. Главная цель информатизации образования состоит в подготовке обучаемых к полноценному и эффективному участию в бытовой, общественной и профессиональной областях жизнедеятельности в условиях информационного общества.

2. Проектирование информационной технологии обучения

2.1 Принципы проектирования информационной технологии обучения

Информационная технология обучения предполагает достижение заданных целей обучения, активное включение учащихся в сознательное освоение содержания образования, обеспечивает мотивационное, творческое овладение основными способами учебно-познавательной деятельности, способствует формированию личности школьника. В соответствии с этим её проектирование должно подчиняться законам создания комплекса учебно-методического обеспечения дидактического процесса, при построении которого в наибольшей степени должны быть учтены различия в начальной подготовке обучаемых, варьироваться наглядность, полнота и конкретность подачи материала, обеспечиваться системность и вариативность представления информации, предусматриваться возможность проработки материала в свойственном каждому обучаемому темпе, упражнения в решении задач до получения запланированного результата, что обеспечит адекватность ИТО процессу овладения знаниями.

Исходя из сказанного, проектирование ИТО должно быть организовано в соответствии со следующими принципами:

? принцип целостности, согласно которому она должна в интегрированном виде представлять систему целей, методов, средств, форм, условий обучения, обеспечивая тем самым реальное функционирование и развитие конкретной дидактической системы;

? принцип нелинейности педагогических структур, который устанавливает приоритет факторов, оказывающих непосредственное воздействие на механизмы самоорганизации и саморегулирования соответствующих педагогических систем;

? принцип адаптации процесса обучения к личности обучаемого, заключающийся в том, что учебный процесс должен обладать свойством разделения на подпроцессы, каждый из которых имеет специфические, только ему присущие особенности, отвечающие познавательным потребностям конкретного обучаемого;

? принцип потенциальной избыточности информации, требующий разработки такой технологии процесса передачи обучаемым информации, которая создаёт для них оптимальные условия для обобщённого усвоения представляемых знаний.

В соответствии с этим, стержнем проектирования ИТО является постановка и реализация в учебном процессе дидактической задачи, сформулированной в контексте будущей профессиональной деятельности. Её определение включает следующие последовательные этапы:

? задание цели изучения конкретной учебной дисциплины;

? отбор и структурирование содержания обучения, адекватного заданной цели;

? задание уровней усвоения учебных тем изучаемой дисциплины;

? выбор используемых компьютерных и информационных средств обучения;

? разработка тестов и заданий для контроля за усвоением содержания учебной дисциплины;

? разработка структуры проведения и планирования учебных занятий;

? определение совокупности способов и приёмов организации познавательной деятельности обучаемых, построение схемы её управления.

Компьютерная технология может осуществляться в следующих трех вариантах:

? как «проникающая» технология (применение компьютерного обучения по отдельным темам, разделам для отдельных дидактических задач);

? как основная, определяющая, наиболее значимая из используемых в данной технологии частей;

? как монотехнология (когда все обучение, включая все виды диагностики, мониторинг, опираются на применение компьютера).

2.2 Компьютерные средства обучения

Компьютерное средство обучения (КСО) ? это программное средство (программный комплекс) или программно-технический комплекс, предназначенный для решения определённых педагогических задач, имеющий предметное содержание и ориентированный на взаимодействие с обучаемым.

КСО является средством, специально созданным для решения педагогических задач, т.е. использование в учебном процессе ? его главное назначение. Средства, применяемые при обучении, но имеющие другое основное назначение и не реализующие педагогические функции, не относятся к КСО. Данное замечание представляется важным, так как широко распространена точка зрения, объединяющая в класс КСО любые программные системы, используемые в учебном процессе. Например, компьютерные презентации, применяемые преподавателями на лекциях, не относятся к КСО.

К компьютерным средствам обучения (КСО) относятся компьютерные (то есть реализуемые в той или иной компьютерной среде) учебники и задачники, тренажёры, лабораторные практикумы, справочники, энциклопедии, тестирующие, контролирующие и обучающие программы и некоторые другие педагогические программные продукты.

Информационные технологии (ИТ) в системе образования подразделяются на три группы, соответственно трём уровням их применения:

? ИТ, выступающие в качестве инструментария для решения отдельных педагогических задач в рамках традиционных форм образования и методов обучения. КСО на данном уровне обеспечивают поддержку учебного процесса наравне с прочими (некомпьютерными) учебно-методическими средствами. Место КСО и возлагаемые на них функции определяются сложившимися принципами организации обучения;

? ИТ, способствующие развитию дидактики и методики;

? ИТ, обеспечивающие развитие функциональной и организационной структуры образования, воплощение их в новых формах.

Активная роль ИТ проявляется на втором и третьем уровнях. Она обусловлена тем, что, по сравнению с традиционными учебно-методическими средствами, КСО обеспечивают новые возможности, а многие существующие функции реализуются с более высоким качеством.

Назовём основные преимущества КСО:

? создание условий для самостоятельной проработки учебного материала (самообразования), позволяющих обучаемому выбирать удобные для него место и время работы с КСО, а также темп учебного процесса;

? более глубокая индивидуализация обучения и обеспечение условий для его вариативности (особенно в адаптивных КСО, способных настраиваться на текущий уровень подготовки обучаемого и области его интересов);

? возможность работы с моделями изучаемых объектов и процессов (в том числе тех, с которыми сложно познакомиться на практике);

? возможность представления и взаимодействия с виртуальными трёхмерными образами изучаемых объектов;

? возможность представления в мультимедийной форме уникальных информационных материалов (картин, видеофрагментов, звукозаписей и др.);

? возможность автоматизированного контроля и более объективное оценивание знаний и умений;

? возможность автоматической генерации большого числа неповторяющихся заданий для контроля знаний и умений;

? возможности поиска информации в КСО и более удобного доступа к ней (гипертекст, гипермедиа, закладки, автоматизированные указатели, поиск по ключевым словам, полнотекстовый поиск и др.).

К отрицательным сторонам КСО относятся:

? необходимость иметь компьютер (в ряде случаев с выходом в Интернет) и соответствующее программное обеспечение работы с КСО;

? необходимость обладать навыками работы на компьютере;

? сложность восприятия больших объёмов материала с экрана дисплея;

? недостаточная интерактивность КСО (существенно большая по сравнению с книгой, но меньшая, чем при очном обучении);

? отсутствие непосредственного и регулярного контроля над ходом выполнения учебного плана.

Названные недостатки КСО носят объективный характер. К сожалению, часто к ним добавляются субъективные недостатки, вызванные неграмотным проектированием КСО и концептуальными недочётами, допущенными их создателями. В результате потенциальные пользователи, воодушевившись многочисленными авансами, выданными КСО, после ознакомления с их неудачными представителями испытывают разочаровании и делают вывод о неэффективности и бесперспективности всего класса подобных средств.

2.2.1 Классификация компьютерных средств обучения

Рассмотрим педагогические задачи, решаемые с помощью КСО:

? начальное ознакомление с предметной областью, освоение её базовых понятий и концепций;

? базовая подготовка на разных уровнях глубины и деятельности;

? выработка умений и навыков решения типовых практических задач (так называемых опорных задач) в данной предметной области;

? выработка умений анализа и принятия решений в нестандартных (нетиповых) проблемных ситуациях;

? развитие способностей к определённым видам деятельности;

? проведение учебно-исследовательских экспериментов с моделями изучаемых объектов, процессов и среды деятельности;

? восстановление знаний, умений и навыков (для редко встречающихся ситуаций, задач и технологических операций);

? контроль и оценивание уровня знаний и умений.

В зависимости от решаемых педагогических задач КСО подразделяются на четыре класса: средства теоретической и технологической подготовки; средства практической подготовки; вспомогательные средства; комплексные средства.

К первому классу относятся следующие виды КСО:

Компьютерный учебник (КУ) ? КСО для базовой подготовки по определённой дисциплине, содержание которой характеризуется относительной полнотой и представлено в форме учебника (книги).

Компьютерная обучающая система (КОС) ? КСО для базовой подготовки по одному или нескольким разделам (темам) курса (дисциплины).

Компьютерная система контроля знаний (КСКЗ) ? КСО для определения уровня знаний обучаемого (тестируемого) по данной дисциплине, курсу, разделу, теме или параграфу предметной области и его оценивания с учётом установленных квалификационных требований.

Класс средств практической подготовки включает два вида КСО:

? компьютерный задачник (КЗ), или компьютерный практикум, КСО для выработки умений и навыков решения типовых практических задач в данной предметной области, а также развития связанных с ними способностей.

? компьютерный тренажёр (КТ) КСО для выработки умений и навыков определенной деятельности, а также развития связанных с ней способностей.

К вспомогательным средствам относятся КСО, способствующие решению задач теоретической, технологической или практической подготовки, но в самостоятельном качестве не достаточные для достижения соответствующих целей. Данный класс объединяет следующие виды КСО:

? компьютерный лабораторный практикум (КЛП) ? КСО для поддержки лабораторных работ, в рамках которых изучаемые объекты, процессы и среда деятельности исследуются с помощью экспериментов с их моделями.

? компьютерный справочник (КС) ? КСО, содержащее справочную информационную базу по определённой дисциплине, курсу, теме или фрагменту предметной области и обеспечивающее возможности её использования в учебном процессе.

? мультимедийное учебное занятие (МУЗ) ? КСО, основным содержанием которого является мультимедийная запись реального учебного занятия или мероприятия (лекции, семинара, демонстрации).

В классе комплексных средств, покрывающих широкий круг педагогических задач, выделяют два вида КСО.

2.2.2 Дидактические принципы проектирования компьютерных средств обучения

Перечислим дидактические принципы, которые необходимо соблюдать при проектировании КСО (при условии соблюдения общепринятых дидактических принципов ? доступности, научности и др.): информативности, генерализации информации, способности к адаптации; индивидуализации.

Научность содержания КСО предполагает предъявление средствами программы научно-достоверных сведений (по возможности методами изучаемой науки). При этом возможность моделирования, имитации изучаемых объектов, явлений, процессов может обеспечить проведение экспериментально-исследовательской деятельности, инициирующей самостоятельное открытие закономерностей изучаемых процессов, и вместе с тем приблизить школьный эксперимент к современным научным методам исследования.

Доступность означает, что предъявляемый программой учебный материал, формы и методы организации учебной деятельности должны соответствовать уровню подготовки обучаемых и их возрастным особенностям. Данный принцип предусматривает установление того, доступен ли пониманию обучаемого, предъявляемый с помощью КСО учебный материал, соответствует ли он ранее приобретенным знаниям, умениям и навыкам студента.

Актуальность принципа информативности объясняется целым рядом факторов. С точки зрения информатики как науки, изучающей законы и принципы поиска, сбора, хранения, обработки, преобразования, распределения и использования информации, любую педагогическую технологию можно назвать информационной, поскольку в ней присутствуют источник (педагог) и приёмник информации (обучаемый). Использование средств НИТ в учебном процессе принципиально изменило подход к оценке информационных умений педагога, которые до недавнего времени преимущественно связывались со способностью транслировать информацию обучаемым. Сегодня же уровень информационных умений педагога определяется не только коммуникативными навыками, но и возможностью использования компьютера в качестве источника информации.