Основные направления применения информационных технологий в общеобразовательной школе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «КубГУ»)

Кафедра технологии и предпринимательства

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Основные направления применения информационных технологий в общеобразовательной школе

Работу выполнил А.А. Радченко

Факультет педагогики, психологии и коммуникативистики

Направление 050500.62 Технологическое образование

Научный руководитель

доц., канд. физ.-мат. наук

доц. Б.Д. Суятин

Нормоконтролер

доц., канд. пед. наук А.Г. Хентонен

Краснодар 2014

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Информация является одной из основных потребностей современного человека: она нужна для работы, путешествий, приобретения товаров, принятия решений, выполнения школьных заданий, заботы о здоровье и других видов деятельности. Человеческий мозг наделен удивительной эффективностью в отношении накопления и поиска информации. Однако в XX в. информация стала накапливаться человечеством такими темпами, что без специальных технических средств человеку и даже организации стало все труднее справляться с поиском необходимых данных.

Сегодняшнее состояние нашего мира в контексте информации и информатики можно охарактеризовать, упомянув два факта: невиданный размах проникновения информационной техники в жизнь всего человечества и каждого человека в частности. Компьютеры сегодня используются не только в научно-исследовательских институтах, на производстве, в правительственных учреждениях и коммерческих структурах, но и в школах, библиотеках, частных квартирах. С помощью компьютера, новых информационных технологий мы работаем и отдыхаем, учимся и общаемся и даже можем совершать научные открытия. Огромное количество людей стали использовать новую науку в своей деятельности.

Исследованию основных тенденций использования информационных технологий в процессе обучения посвящены работы А.П. Ершова, Г.А. Звенигородского, Е.И. Машбица, В.М. Монахова, В.Г. Разумовского и др. В работах названных авторов и ряде других исследований подчеркивается важность и необходимость применения информационных технологий в процессе обучения, содержится ряд положений, имеющих важное значение для подготовки учащихся к овладению технической грамотностью.

Теория и практика применения информационных технологий базируется на системе программированного обучения (В.П. Беспалько, Н.Д. Никандров, Н.Ф. Тализина и др.) и была подробно использована в работах отечественных ученых: А.А. Абдукадырова, Б.С. Гершенского, А.А. Кузнецова, В.Л. Матросова, Е.А. Машбица и др., а также зарубежных авторов: Дж. Веллингтона, А. Гленна, С. Пайперта, Е. Скиннера, С. Смитта, Э. Торндайка и др.

Современное состояние общественного развития характеризуется постоянным увеличением информации, что предъявляет повышенные требования в динамике образования. Проблема активизации процесса обучения была и остается важной. Она предполагает совершенствование методов и организационных форм учебной работы, обеспечивающих активную и самостоятельную теоретическую и практическую деятельность школьников. Необходимость развития познавательных умений диктуется возросшими требованиями к воспитанию и образованию, которые предъявляются современным этапом развития демократической России. В настоящее время проблема развития познавательных умений находит свое решение в практике лучших учителей.

Таким образом, мы видим проблему - противоречие между требованиями жизни и общественного развития в применении информационных технологий в образовательном процессе и сложившейся системой обучения; между требованиями программы и неподготовленностью учителей к проведению занятий с применением информационных технологий; между возможностями информационных технологий в совершенствовании процесса обучения и недостаточной разработанностью методики применения информационных технологий в учебном процессе, особенно в процессе выполнения учащимися проектов.

Проблема исследования должна ответить на вопрос: как и каким образом применять информационные технологии в системе образования?

Цель исследования: выявить основные направления применения информационных технологий в общеобразовательной школе, а также возможности повышения качества образовательного процесса в средней общеобразовательной школе посредством использования новых информационных технологий.

Объект исследования - учебно-воспитательный процесс в средней общеобразовательной школе.

Предмет исследования - основные направления применения информационных технологий в общеобразовательной школе.

Гипотеза исследования. В качестве гипотезы выступает предположение о том, что качество образовательного процесса в общеобразовательной школе, глубокое усвоение знаний, умений и навыков, а также всестороннее развитие личности будет успешно улучшаться при условии:

- создания информационной среды в школе;

- применения информационных технологий процессе обучения.

В соответствии с целью и гипотезой определены следующие задачи работы:

1. Исследование научно-методической литературы по данной проблеме, её анализ и систематизация.

2. Изучение использования информационных технологий в образовании.

3. Определение на основе анализа сущности применения информационных технологий в средней общеобразовательной школе.

4. Проведение исследование по внедрению информационных технологий процесс обучения в общеобразовательной школе (на примере уроков технологии).

5. Составление выводов и методических рекомендаций.

К методам исследования данной проблемы относятся:

- теоретический анализ научно-методической, психолого-педагогической литературы, обощение полученных данных.

- апробирование новых информационных технологий в практике работы (на уроках в средней общеобразовательной школе).

База исследования: МБОУ СОШ № 70 г. Краснодара, учащиеся 6 А и 6 Б классов.

Структура исследования: Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованных источников (60), приложения.

1. Теоретические аспекты применения информационных технологий в общеобразовательной школе

1.1 Сущностная характеристика понятий «информационные технологии», «информатизация образования»

Человечество ныне переживает переход от одной эпохи к другой. Индустриальное общество сменяется информационным, когда доступ к информации упрощается, а компьютеры используются в качестве универсальных приборов для её хранения, переработки и передачи.

Работа с компьютером по готовым программам великое множество, которое разработано профессиональными программистами. В отличие от старых методов работы с информацией, при которых используются бумага, ручки, калькуляторы, чертежные инструменты, пишущие машинки, справочники, словари, компьютерные методы принято называть новыми информационными технологиями.

Информационная среда - это совокупность систематизированных и организованных специальным образом данных и знаний.

Инфраструктура информации - это совокупность технических и программных средств, обеспечивающая получение, хранение, передачу, обработку и представление информации.

Информационная технология - это система приемов, способов и методов сбора, хранения, обработки, передачи, представления и использования данных [11, с. 26].

Термин «информационная технология» получил распространение сравнительно недавно в связи с использованием средств вычислительной техники при выполнении операций с информацией.

Областями применения информационных технологий являются системы поддержки деятельности людей (управленческой, коммерческой, производственной), потребительская электроника и разнообразные услуги - связь, развлечения.

Информационные технологии в соответствии с различием информационных процессов можно классифицировать на технологии:

* сбора информации;

передачи информации;

накопления информации;

обработки информации;

хранения информации;

представления информации;

использования информации.

Деятельность современного специалиста многих отраслей основана на реализации практически всех перечисленных видов информационных технологий в соответствии с последовательностью и содержанием отдельных этапов процесса принятия решений. Поэтому современные информационные технологии обеспечения деятельности специалистов основаны на комплексном использовании различных видов информационных процессов на базе единого технического комплекса, основой которого являются средства компьютерной техники. В связи с этим очень часто под современными или новыми информационными технологиями понимаются компьютерные информационные технологии.

По степени автоматизации можно выделить ручные, автоматизированные и автоматические информационные технологии.

Первыми были ручные информационные технологии, в которых все процедуры сбора, обработки и передачи информации осуществлялись вручную. Довольно долгое время они удовлетворяли общество с его неспешным развитием.

Современный уровень развития общества и бизнеса предъявляет новые требования к информационным технологиям, в частности к скорости передачи информации, сохранения ее достоверности и актуальности, а также к своевременности ее представления.

Появление новых технологий работы с информацией связано прежде всего с применением компьютерных технологий. В системах управления наиболее распространены автоматизированные информационные технологии, при которых сбор, обработка и передача информации производится автоматически, а выработка решений возложена на человека.

При управлении технологическими процессами могут быть реализованы автоматические информационные технологий. В этом случае полностью автоматизированы все процедуры сбора, регистрации, передачи и обработки информации и автоматически производится управление технологическим процессом. Такие автоматические информационные технологии обычно используются в производственных системах.

Классификацию информационных систем можно проводить по ряду признаков:

• назначению;

структуре аппаратных средств;

режиму работы;

характеру взаимодействия с пользователями.

По назначению информационные системы можно подразделить на информационно-управляющие, информационно-поисковые, системы поддержки принятия решений, обработки информации и информационно-справочные системы.

Информатизация образования -- прогресс обеспечения сферы образования методологией и практикой разработки и оптимального использования современных средств ИКТ, а также новых информационных технологий (НИТ), ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения, воспитания [18, с.14].

Информатизация (по А.П. Ершову) - это система следующих взаимосвязанных процессов:

- информационного - обособление и представления всей социально значимой информации в форме, доступной для хранения, обработки и передачи электронными средствами;

- познавательного - формирования и сохранения целостной информационной модели мира, позволяющей обществу осуществлять упреждающее динамическое регулирование своего развития на всех уровнях: от индивидуальной деятельности до функционирования общечеловеческих институтов;

- материального - строительства глобальной инфраструктуры электронных средств хранения, обработки и передачи информации.

В многочисленных публикациях, посвященных информатизации образования, выделяют, как минимум, три основные цели информатизации образования:

1) повышение эффективности образования;

2) повышение гибкости и доступности образования;

3) развитие информационной культуры.

При этом первая цель предполагает, что информатизация образования должна привести к более эффективному выполнению социального образовательного заказа.

Эта цель дифференцируется следующим образом:

- повышение эффективности формирования специалистов, конкурентоспособных на рынке труда;

- повышение эффективности формирования граждан общества, имеющих базовую систему ценностей.

Вторая цель предполагает, что информатизация образования должна сделать образование более гибким и доступным в смысле своевременного реагирования на изменения социального образовательного заказа.

Третья цель предполагает развитие общих навыков использования информационных технологий, как преподавателями, так и учащимися для повышения эффективности их деятельности.

В настоящее время большинством авторов, работающих над этой темой, рассматриваются следующие основные направления информатизации образования:

информатизация как техническое оснащение образовательного учреждения;

информатизация как внедрение новых информационных технологий в образование;

информатизация как формирование информационной культуры субъектов образования;

информатизация как создание информационного пространства (информационной среды) учебного заведения.

Достоинства информатизации образования [18, с.16].

Для учителя информационно-коммуникационные технологии дают наибольший эффект при их использовании в следующих случаях:

· во время проведения урока;

· в проектной деятельности, при создании материалов к урокам;

· при выступлении на собраниях, педсоветах и т.п.;

· в процессе создания и передачи общешкольной информации;

· в процессе научной деятельности;

· при обмене опытом как внутри школы, так и между школами.

Для учащегося информационно-коммуникационные технологии дают наибольший эффект при их использовании в следующих случаях:

1) для более глубокого восприятия учебного материала;

2) в проектной деятельности;

3) при создании мультимедийных сочинений;

4) в презентационной деятельности;

5) в локальной и глобальной сети.

Выстраивая рейтинг мотивов, побуждающих педагога использовать информационных технологий на уроке, можно, опираясь на данные анкетирования, проведенные некоторыми авторами (Алашеев С.Ю., Антипова А.В. и др.), сделать вывод о том, что ведущей движущей силой для учителей в этом направлении является повышение уровня профессиональной культуры.

Мотивы, побуждающие педагога к использованию НИТ на уроке, как правило, следующие:

повышение уровня профессиональной культуры;

снижение трудоемкости процесса контроля и консультирования;

развитие плодотворного сотрудничества с учащимися;

возможность использования чужого опыта и методических разработок;

повышение уровня функциональной грамотности в сфере ИКТ;

переход от роли учителя -- транслятора знаний к роли учителя- тьютора;

возможность самореализации и самоутверждения;

возможность тиражирования собственного педагогического опыта;

повышение авторитета среди учащихся;

повышение авторитета среди коллег;

поощрение администрации.

Использование компьютерной техники на общеобразовательных уроках дает возможность:

*повысить у учащихся интерес к предмету;

*облегчить формирование у учащихся основных понятий по изучаемой теме, так как дети могут несколько раз пройти на компьютере новый материал, обратиться к справке, провести эксперимент или лабораторную работу на компьютере;

подготовить к самостоятельному усвоению дисциплин;

выявлять и развивать способности;

овладевать конкретными знаниями, необходимыми для применения в практической деятельности;

интеллектуально развивать учащихся;

подготовить к самостоятельному усвоению общеобразовательных дисциплин;

использовать формы организации школьной жизни, обеспечивающие ученику возможности выбора задания, способа его выполнения, материала, темпа, объема, партнеров и т.д.;

расширить виды совместной работы учащихся, обеспечивающей получение детьми коммуникативного опыта; прежде всего -- в русле совместной предметной деятельности;

повысить многообразие видов и форм организации деятельности учащихся (проектные виды деятельности школьников в индивидуальной и групповой формах; рост удельного веса самостоятельной работы с различными источниками и базами данных; с реальным социальным опытом, введение предпрофильной подготовки и т.п.).

Возможности современных информационных технологий обучения позволяют учителю существенно интенсифицировать процесс овладения учеником учебной информацией, передав компьютеру роль транслятора учебного материала и беспристрастного экзаменатора, максимально высвободив при этом время на уроке.

Одной из форм использования компьютера во внеклассной работе является создание презентаций, докладов, учебных программ самими обучаемыми. При этом учащиеся не только углубляют и расширяют знания по теме, но и активно мыслят, привлекают для решения проблемы ранее полученные знания, проводят синтез, анализ, обобщение и выводы, способствующие всестороннему самостоятельному рассмотрению поставленной задачи. Все это стимулирует мыслительную активность, развивает творческие способности учащихся, способствует эмоциональному удовлетворению и самоутверждению в глазах окружающих. В этом случае компьютер выступает как инструмент творчества, но одновременно идет процесс освоения, изучения богатых, часто скрытых возможностей компьютера.

Таким образом, использование в преподавании учебных предметов информационных технологий способствует:

1) развитию интереса к изучаемому предмету;

2) стимулированию активности и самостоятельности учащихся при подготовке материалов, при работе с литературой, внеклассной работе;

3) формированию навыков коллективной работы при обсуждении проблем, совершенствованию этики общения и письменной речи учащихся;

1.2 Ретроспективный анализ и современные проблемы применения информационных технологий в общеобразовательной школе

Идея использования различных машин в процессе обучения появилась еще в начале ХХ века. Изначально и по сей день движущим фактором применения информационных технологий в учебный процесс является идея повышения эффективности обучения путем передачи машинам отдельных функций преподавателя, т.е. автоматизации деятельности обучающегося. Историю развития информационных технологий можно разбить на несколько этапов.

Первый этап - это ручная технология сбора и обработки информации, господствовавшая до второй половины XIX века. Основными инструментами в то время служили чернила, перо и простейшие приборы счета, а средства связи были представлены курьерской и почтовой связью.

С изобретением в XIX в. пишущей машинки и арифмометра, которые существенно изменили технологию обработки информации, начался следующий этап - этап механической технологии.

С появлением в 1940 -- 1960-х гг. электронных пишущих машинок, диктофонов и копировальных машин наступил этап электронной технологии. Начало этапа электронной технологии датируется временем изобретения Т.Эдисоном первой электронной лампы -- диода. Затем Ли де Форест добавил третий электрод и появилась трехэлектродная лампа - триод. На основе триодов уже можно было создавать электронные быстродействующие реле и триггеры - основные компоненты ЭВМ.

Существенными недостатками ламповых реализаций ЭВМ были низкая экономичность (электронные лампы потребляли много энергии и выделяли много теплоты, занимали большой объем) и, самое главное, их ненадежность.

Выход из строя всего одной из нескольких тысяч ламп мог полностью остановить работу ЭВМ.

Введение технических средств обучения в процесс обучения, которое многими определяется как технологическая революция в образовании, началось с разработки первых программ аудиовизуального обучения в 30-е гг. в США.

Одним из первых изобретений в данной области была машина Сиднея, появившаяся в 1926 году, которая обеспечивала автоматическую подачу карточек в зависимости от правильности ответа обучающегося. В ходе применения машины сразу выявили одно из основных преимуществ обучения с помощью машин - немедленная обратная связь с каждым обучающимся, что обеспечивает возможность реализации индивидуального подхода. В школе уже стали применять информационные технологии в обучении в 40-х годах.

Первые удачные опыты применения технических средств обучения показали, что технические средства обучения могут помочь в решении некоторых противоречий в педагогике. Как отмечает Кравченя Э.М., правильное использование технических средств обучения дает возможность:

- повысить эффективность преподавания путем налаживания систематического контроля знаний учащихся, индивидуализировать усвоение знаний в условиях классно-урочной системы, поднять степень его дифференциации и таким образом сократить недостаток учебного времени;

- освободить учителя от монотонной рутинной работы с тем, чтобы он мог больше времени уделять творческой деятельности;

- в ряде случаев дать обучающимся более полную и точную информацию об изучаемом предмете или явлении;

- повысить наглядность, создать представления о механизме сложных явлений и тем самым облегчить обучающимся их понимание;

- ознакомить обучающихся с характером быстро или, напротив, медленно протекающих процессов;

- ознакомить обучающихся с фундаментальными научными экспериментами в области физики, химии, биологии и других наук.

В 1947г. У. Шоркли, Дж. Бардин и У. Бреттейн изобрели принципиально новое электронное устройство - транзистор. Это изобретение было лишено большинства недостатков электронных ламп и позволило сконструировать первую мини-ЭВМ. Новые типовые узлы и модули почти на порядок уменьшили размеры компьютеров.

Следующий решительный шаг был сделан в 1958 г., когда была создана интегральная микросхема. Начался этап микроэлектроники. Микросхема включала в себя все необходимые компоненты - транзисторы, резисторы, конденсаторы и соединяющие их проводники - в одном кремниевом кристалле. Дальнейшее развитие было уже чисто технологическим: постоянная миниатюризация компонентов модуля, повышение надежности, увеличение числа узлов на единице площади или объема и т.д.

С середины 1960-х гг. для автоматического накопления и поиска информации начали использоваться различные механические и электронные помощники. Такие системы могут обрабатывать сотни миллионов элементов информации и отыскивать отдельные элементы практически мгновенно.

С середины 60-х годов намечается технологический подход к применением информационных технологий в обучении, методической базой которого становится идея программированного обучения. Традиционные принципы программированного обучения (предъявление материала маленькими дозами, разделение действий на операции, обязательная немедленная обратная связь, зависимость дальнейшего продвижения в обучении от успешности прохождения предшествующего этапа), а также бихевиористский подход: стимул - реакция - подкрепление (задание - ответ оценка), оказались наиболее легко адаптируемыми для составления алгоритмов, которые лежат в основе машинных программ. Так возникает идея автоматизированных обучающих систем.

Следует отдать должное еще одному важному, но промежуточному типу электронно-вычислительной техники - электронным калькуляторам. Их появление было обусловлено развитием и удешевлением микроэлектроники. Портативные, переносные и карманные калькуляторы быстро вытеснили ручных и электромеханических собратьев из плановых отделов, бухгалтерий, научных лабораторий и т.д. Эти устройства стали настолько популярными, что подарить на день рождения калькулятор считалось хорошим тоном. Поскольку электронные калькуляторы хоть и дальние, но родственники ЭВМ, то и развивались они аналогичным путем.

Вслед за обычными появились первые программируемые калькуляторы. Они имели устройства ввода-вывода, цифровые клавиши арифметических операций и дисплей на две строки из жидкокристаллических элементов.

Затем они приобрели несколько регистров памяти, освоили «машинные коды», даже Ассемблер, и, похоже, закончили свою эволюцию на одном из диалектов популярного языка программирования Бейсик.

С появлением у ЭВМ телевизионного монитора и клавиатуры для набора команд закончилась эпоха перфокарт, перфолент и распечаток, которые существенно тормозили диалог человека и ЭВМ. Предвестником подлинной революции стали большие ЭВМ, обеспечивающие многопользовательский и диалоговый режимы. С этого момента стало возможным появление таких типов программных изделий, как обучающие программы, информационно-поисковые системы, электронные словари. Примерно в то же время появились и первые редакторы текста (текстовые процессоры), электронные таблицы и системы управления базами данных.

Широкое использование ЭВМ в различных областях человеческой деятельности привело к тому, что к середине 80-х гг. сложилась индустрия программного обеспечения [23, с. 66].

В 70-е годы усиливается теоретическая разработка применения информационных технологий в процессе обучения и появляются новейшие средства, такие как видеомагнитофоны, карусельный кадропроектор, полиэкран, электронная доска. Разрабатываются аудиовизуальные средства, специально предназначенные для учебных целей: средства обратной связи, электронные классы, обучающие машины, лингафонные кабинеты, тренажеры и т.п. [21].

Изобретение электронно-вычислительной машины (ЭВМ) повлияло на многие сферы человеческой деятельности, в том числе и образование. Первая ЭВМ была сконструирована в Пенсильванском университете Д.П.Эккертом и Д.У.Моучли. с этого времени не прекращалась работа по совершенствованию ЭВМ в различных направлениях: увеличение быстродействия, увеличение объема памяти, разработка алгоритмических (машинных) языков, новые элементы базы (электронные лампы, транзисторы, интегральные схемы, микросхемы). В последствии С. Джобс и В. Возняк организовали предприятие APPLE, выпускавших недорогие ПК, предназначенные для широкого круга профессиональных пользователей. В России массовый выпуск школьных персональных компьютеров и классов вычислительной техники был начат в 1988 году.

С середины 80-х до середины 90-х годов большинство ученых занималось разработкой автономных компьютерных обучающих программ. В 80-е годы стали создаваться дисплейные классы, увеличилось количество и качество педагогических программных средств (ППС), применение систем интерактивного видео.

Вторая половина 90-х годов богата исследованиями возможностей применения в учебном процессе мультимедийных комплексов. Конец ХХ века ознаменовался развитием и распространением дистанционного обучения и Интернет-обучением. В 90-е годы в образовательных учреждениях стала использоваться мультимедийная аппаратура; создается VRML - язык моделирования виртуальной реальности (Virtual Reality Modeling Language).

В настоящее время под информационными технологиями в обучении понимают совокупность собственно технических средств и дидактического обеспечения, применяющиеся с целью повышения эффективности обучения. В англоязычных источниках технические средства обучения называют аудиовизуальными средствами, которые подразделяют на жесткие и мягкие технические средства (hardware и software). К жестким относятся проекторы, телевизоры, магнитофоны, компьютеры, а к мягким - носители информации, как, например, магнитная лента, фотопленка, магнитные и оптические диски, кинофильмы.

Применение информационных технологий в обучении позволяет механизировать и автоматизировать такие интеллектуальные процессы, как управление, проектирование, исследование и т.п. Необходимость применения технических средств обучения обусловлена и значительным усложнением объектов обучения. Технические средства обучения позволяет сделать видимым то, что невозможно увидеть невооруженным взглядом, имитировать любые ситуации, моделировать различные явления. Информационные технологии при их рациональном использовании улучшают условия труда как обучающихся, так и преподавателей. Применение технических средств обучения интенсифицирует передачу информации, значительно расширяет иллюстративный материал, создает положительный эмоциональный фон, создает проблемные ситуации, формирует мотивацию к обучению, индивидуализирует и дифференцирует процесс обучения [56, с.39].

Компьютер, в качестве технического средства обучения, способен реализовать все преимущества технических средств обучения, подробно описанные в работе Ляховицкого М.В. В то же время применение компьютера в обучении регламентировано требованиями, предъявляемые к техническим устройствам.

На современном этапе проблемы применения компьютера в процессе обучения разрабатываются в различных аспектах:

* в эргономическом и психолого-педагогическом (Талызина Н.Ф., Габай Т.В., Ляудис В.Я., Мордвинов А.Г., Акопова М.А., Энгланд Е.);

* в техническом и программно-информационном (Денинг А.М., Брановицкий В.И., Довгялло А.М., Хазен М., Полат Е.С.);

* в методическом и дидактическом (Пиотровский Р.Г., Зубов А.В., Носенко Э.Л., Кенненг М.) [23, с.165].

Таким образом, очевидно, что основу современных компьютерных и информационных технологий составляют следующие технические достижения:

* появление новых средств накопления информации на машиночитаемых носителях (магнитные ленты, кинофильмы, магнитные и лазерные диски и т.д.);

* развитие средств связи, обеспечивающих доставку информации практически в любую точку земного шара без существенных ограничений во времени и расстоянии, широкий охват населения средствами связи (радиовещание, телевидение, сети передачи данных, спутниковая связь, телефонная сеть и др.);

* возможность автоматизированной обработки информации с помощью компьютера по заданным алгоритмам (сортировка, классификация, представление в нужной форме и др.).

Уже сегодня можно утверждать, что внедрение новых информационных технологий в обучение способствует:

* индивидуализации учебно-воспитательного процесса с учетом уровня подготовленности, способностей, индивидуально-типологических особенностей усвоения материала, интересов и потребностей обучающихся;

* изменению характера познавательной деятельности обучающихся в сторону ее большей самостоятельности и поискового характера;

* стимулированию стремления обучающихся к постоянному самосовершенствованию и готовности к самостоятельному переобучению;

* усилению междисциплинарных связей в обучении, комплексному изучению явлений;

* повышению гибкости, мобильности учебного процесса, его постоянному обновлению;

* изменению форм и методов организации внеучебной деятельности обучающихся [1, с.76].

Потребность обработки и передачи больших массивов информации и управления сложными системами, в первую очередь военно-стратегического назначения, в середине XX в. послужила стимулом для развития кибернетики и теории информации.

Компьютер и электронные средства связи составляют ядро современных систем накопления и поиска информации. Например, через настольный компьютер или другой терминал можно получить по телефону доступ к файлам местного или удаленного информационного центра и автоматически найти нужную информацию.

В настоящее время информация рассматривается как ресурс, который, как и традиционные ресурсы (труд, энергия, полезные ископаемые), можно добывать, перерабатывать, использовать и распространять. Еще в 1994 г. на проходившем в Москве третьем Международном форуме по информатизации прозвучали слова о том, что раньше для производства нужны были три вещи: земля, орудия, капитал, а сегодня в этот перечень вошла информация.

Параллели с тем, что мы наблюдаем сегодня в связи с бурным развитием информационных и телекоммуникационных технологий, достаточно очевидны:

1. Новые информационные и коммуникационные технологии, связанные с изобретением персонального компьютера и сети Internet, вошли в жизнь общества очень быстро, в течение жизни одного поколения.

2. Простоте концепции работы с информацией (на уровне элементарных битов) сопутствует, тем не менее, возможность работы с изображениями, звуком, мультимедиа. Микроэлектронная база использует при этом самые дешевые и доступные виды энергии.

3. И, соответственно, изменив способы и расширив возможности коммуникаций, новые технологии уже влияют и, видимо, будут все в большей степени влиять на науку, образование, культуру, политику.

Если то, что происходит в плане информатизации образования, можно назвать «третьей революцией», то здесь отчетливо просматриваются параллели с первыми двумя. Признаки этого третьего круга совершенствования доступности и качества образования легко заметить:

1) новые формы представления информации. Непосредственная, живая, или записанная предварительно мультимедийная информация, включающая не только текст, но и графические изображения, анимацию, звук и видеофрагменты, передается с помощью сети Internet или других телекоммуникационных средств, записывается на компакт-диски;

2) новые библиотеки. Возрастает объем и достижимость интеллектуальных ресурсов. Internet в сочетании с электронными каталогами библиотек обеспечивают доступ к гигантским собраниям информации, которая открыта вне зависимости от расстояния и времени. Конечно, такие библиотеки не предоставляют полного доступа к хранящейся в них информации;

3) новые формы учебных занятий. Если первая революция изменила семинар, добавив к устной форме необходимость чтения и ведения записей, а вторая революция обогатила учебный процесс благодаря лучшей его организации, то в настоящее время появилась совершенно новая возможность асинхронной, но в то же время совместной работы студентов и преподавателей в режиме виртуальных семинаров и лабораторий. Для ряда студентов такие формы работы более благоприятны, нежели традиционные, поскольку позволяют им лучше раскрыть свои возможности, работая по удобному для них графику и не сталкиваясь с лишними замечаниями;

4) новые структуры образования. Чтение и письмо способствовало появлению потребности в переписчиках рукописей, библиотекарях, а позднее в печатниках и издателях. Появление университетской структуры образования потребовало как административных усилий по поддержанию их деятельности, так и дополнительных штатов, обеспечивающих функционирование научных лабораторий. Сегодня для придания образованию новых возможностей существующие структуры должны быть дополнены системами телекоммуникаций и иметь специалистов, обладающих необходимой компетентностью для внедрения информационных и коммуникационных технологий в образовательный процесс.

Говоря об образовательной среде как о совокупности тех ресурсов, учебных материалов, оборудования, технологий, которыми располагают педагоги и обучаемые, необходимо отметить, что каждая из рассмотренных революций коренным образом расширяла и изменяла текущее состояние этой среды. На каждом из этапов соответствующие технологии оказывали помощь как педагогам, так и обучаемым, способствовали появлению и развитию новых форм и методов обучения, научных направлений и специальностей, меняли отношения системы образования и общества.

Применение этих технологий помогало и унифицировать, и разнообразить учебные ресурсы. Столь похожее влияние оказали совершенно несхожие технологии, определявшие особенности каждой из трех революций. Бумага, перо и печатный станок - в первой; классные комнаты, лекционные аудитории, лаборатории и библиотеки - во второй; микропроцессоры и телекоммуникации - в третьей.

1.3 Внедрение новых информационных технологий в образование

Вопрос о роли современных информационных, а в последнее время и коммуникационных технологий в деле совершенствования и модернизации сложившейся образовательной системы остается актуальным на протяжении последних двух десятилетий. Однако наибольшую остроту он получил в ходе внедрения в практику учебного процесса относительно недорогих и поэтому доступных персональных компьютеров, объединенных как в локальные сети, так и имеющих выход в глобальную сеть Internet. Для успешной реализации программы модернизации среднего образования, во многом базирующейся на его компьютеризации и «интернетизации», потребуется не только современное техническое оснащение учебных заведений, но и соответствующая подготовка педагогов и организаторов системы образования.

Представление о важнейшей функции языка - получении и передаче с его помощью знания - сложилось исторически: язык - специфическая система связи, или коммуникации. Помимо языка для поиска и получения знаний, их хранения и передачи человек искал и находил дополнительные средства, которые оказывали значительное, подчас революционное, влияние на жизнь общества. Письменность, печатный станок, телефон, телевидение и, наконец, сеть Internet - вот наиболее впечатляющие вехи эволюции в передаче знаний.

Суждение «Мы живем в век информации и коммуникаций» не совсем верно, поскольку и информация, и коммуникации были всегда, но постиндустриальное общество уникально тем, что его характеризует исключительно быстрое развитие информационных и коммуникационных технологий, а их возможности становятся беспрецедентными для развития человека, для эффективного решения многих профессиональных, экономических, социальных и бытовых проблем. Грамотно, умело распорядиться этими возможностями смогут лишь те члены общества, которые будут обладать необходимыми знаниями, позволяющими ориентироваться в новом информационном пространстве. Сохраняя свою самобытность, они будут использовать преимущества глобализации, когда люди, живущие в разных городах и странах, на разных континентах, благодаря легкости и оперативности коммуникаций могут работать над одним целостным проектом, вести совместные исследования и оперативно обмениваться результатами. Речь идет об изменении содержания образования, об овладении информационной культурой - одним из слагаемых общей культуры, понимаемой как высшее проявление образованности, включая личностные качества человека и его профессиональную компетентность. Заметим, что понятие «культура» трактуется по-разному. Но при всех различиях наиболее существенными ее атрибутами признаются «глубокое, осознанное и уважительное отношение к наследию прошлого, способность к творческому восприятию и преобразованию действительности в той или иной жизненной сфере».

В контексте такого понимания культуры сегодня для становления учителя как личности просто необходимо его приобщение к информативно-коммуникативным возможностям современных технологий, овладение подлинной информационной культурой, которая открывает ему и его ученикам путь к достижению одной из главных целей образования: от диалога людей и культур через выявление и развитие творческого потенциала личности прийти к взаимообогащению и продуктивному взаимодействию человеческих сообществ.

В сфере обучения с появлением операционной системы Windows, открылись новые возможности. Прежде всего, это доступность диалогового общения в так называемых интерактивных программах [6, с.119].

Кроме того, стало осуществимым широкое использование графики (рисунков, схем, диаграмм, чертежей, карт, фотографий). Применение графических иллюстраций в учебных компьютерных системах позволяет на новом уровне передавать информацию обучаемому и улучшить ее понимание. Учебные программные продукты, использующие графику, способствуют развитию таких важных качеств, как интуиция, образное мышление.

Дальнейшее развитие компьютерных технологий в последнее десятилетие предоставило очень перспективные для образовательных целей технические и программные новинки. В первую очередь, это устройства для работы с компакт-дисками - CD-RОМ (от англ. Сотраct Disk Rеаd. Оп1у Метоrу - устройство для чтения с компакт-диска) и СD-RW (устройство для чтения и записи на компакт-диск), позволяющие сосредоточить большие объемы информации (сотни мегабайт) на небольшом и недорогом носителе.

Возросшая производительность персональных компьютеров сделала возможным достаточно широкое применение технологий мультимедиа, систем виртуальной реальности.

Современное обучение уже трудно представить без технологии мультимедиа, которая позволяет использовать текст, графику, видео и мультипликацию в интерактивном режиме и тем самым расширяет области применения компьютера в учебном процессе. Но необходимо учесть, что уровень и качество работы с соответствующими программными продуктами зависят от выполнения весьма высоких требований к быстродействию и объему памяти компьютера, звуковым характеристикам и наличию дополнительного оборудования, в частности СО-RОМ. Мультимедиа программы -- это наукоемкий и весьма дорогостоящий продукт, так как для их разработки необходимо соединить усилия не только специалистов в предметной области, педагогов, психологов и программистов, но и художников, звукооператоров, сценаристов, монтажеров и других профессионалов.

Виртуальная реальность (от англ. virtual reality - возможная реальность) - это новая технология неконтактного информационного взаимодействия, реализующая с помощью мультимедиа среды иллюзию непосредственного присутствия в реальном времени в стереоскопически представленном «экранном мире». В таких системах непрерывно создается иллюзия местонахождения пользователя среди объектов виртуального мира. Вместо обычного дисплея используются очки-телемониторы, в которых показываются непрерывно изменяющиеся картины событий виртуального мира. В учебных целях технология виртуальной реальности была впервые применена еще в 60-х годах прошлого столетия, когда с помощью специальных тренажеров пилоты осваивали способы управления самолетом. С 80-х годов в США стали создаваться принципиально новые системы диалогового управления машинно-генерируемыми образами, прежде всего для решения задач подготовки военного персонала. В настоящее время эта технология применяется также в психологии, индустрии развлечений и др.

Новые возможности информатизации образования открыла в 90-е годы гипертекстовая технология. Гипертекст (от англ. hурer-tехt -- сверхтекст), или гипертекстовая система, -- это совокупность разнообразной информации, которая может располагаться не только в разных файлах, но и на разных компьютерах. Основная черта гипертекста -- это возможность переходов по так называемым гиперссылкам, которые представлены либо в виде специально оформленного текста, либо определенного графического изображения. Одновременно на экране компьютера может быть несколько гиперссылок, и каждая из них определяет свой маршрут «путешествия».

Современную гипертекстовую обучающую систему отличает удобная среда обучения, в которой легко находить нужную информацию, возвращаться к уже пройденному материалу и т. п.

Технология НТМL основана на создании гипертекста с помощью специального языка НТМL (от англ. НуреrТехt Мarkир Lапgиаgе -- гипертекстовый язык разметки). Для просмотра гипертекста и поиска информации в начале 90-х годов были разработаны специальные программы, называемые браузерами (от англ. brоwsеr - средство для просмотра). Браузеры позволяют просматривать гипертекст почти на любом компьютере, независимо от используемой операционной системы (DOS, Windows, UNIX и др.).

В последние годы были разработаны и получили определенную популярность различные программные комплексы, которые расширяют возможности, предоставляемые технологией НТМL, и позволяют привлечь педагогов непосредственно к созданию гипертекстовых учебных средств. Помимо программ из весьма популярного пакета Мiсгоsоft Оffiсе, с помощью которых легко трансформировать разнообразные документы в гипертекстовые, имеются средства, специально предназначенные для учебных целей. Это система НуреrСаrd, позволяющая создавать учебные приложения с использованием средств мультимедиа и легко сохранять в базе данных карты с разнородной (текстовой, графической, звуковой) информацией.

АОС, построенная на основе гипертекстовой технологии, может обеспечить лучшую обучаемость не только благодаря наглядности представляемой информации. Использование динамического, т.е. изменяющегося, гипертекста позволяет провести диагностику обучаемого, а затем автоматически выбрать один из возможных уровней изучения одной и той же темы. Гипертекстовые обучающие системы представляют информацию так, что и сам обучаемый, следуя графическим или текстовым ссылкам, может использовать различные схемы работы с материалом. Все это создает условия для реализации в таких курсах дифференцированного подхода к обучению.

Распространение гипертекстовой технологии в определенной мере послужило своеобразным толчком к созданию и широкому тиражированию на компакт-дисках разнообразных электронных изданий: учебников, справочников, словарей, энциклопедий (школьная серия «1С: Репетитор», энциклопедические и учебные издания фирмы «Кирилл и Мефодий» и др.).

Использование в электронных изданиях различных информационных технологий (ИОС, мультимедиа, гипертекст) дает весомые дидактические преимущества электронной книге по сравнению с традиционной:

в технологии мультимедиа создается обучающая среда с
ярким и наглядным представлением информации, что особенно привлекательно для школьников;

осуществляется интеграция значительных объемов ин
формации на едином носителе;

гипертекстовая технология благодаря применению гиперссылок упрощает навигацию и предоставляет возможность выбора индивидуальной схемы изучения материала;

технология ИОС на основе моделирования процесса обучения позволяет дополнить учебник тестами, отслеживать и направлять траекторию изучения материала, осуществляя, таким образом, обратную связь.

Средства телекоммуникации, включающие электронную почту, глобальную, региональные и локальные сети связи и обмена данными, могут предоставить в целях обучения широчайшие возможности:

оперативную передачу на разные расстояния информации любого объема и вида;

интерактивность и оперативную обратную связь;

доступ к различным источникам информации;

организацию совместных телекоммуникационных проектов;

запрос информации по любому интересующему вопросу
через систему электронных конференций.

В последние годы в разных странах обратили внимание на возможности использования компьютерных телекоммуникационных технологий для организации обучения. Компьютерные телекоммуникации обеспечивают эффективную обратную связь, которая предусматривает как организацию учебного материала, так и общение (через электронную почту, телеконференцию) с преподавателем, ведущим определенный курс. Такое обучение на расстоянии получило название дистанционного обучения (от англ. distance education - обучение на расстоянии).

Компьютер как информационное средство предназначен для информационного обслуживания потребностей человека. В том, как сделать это обслуживание наиболее продуктивным именно для учебно-педагогического процесса, и состоит главный вопрос всей многоплановой проблемы совершенствования образования на базе информационных технологий.

Так как обучение является передачей информации ученику, то, по определению академика В.Н. Глушкова (информационные технологии -- процессы, связанные с переработкой информации), можно сделать вывод о том, что в обучении информационные технологии использовались всегда. Более того, любые методики или педагогические технологии описывают, как переработать и передать информацию, чтобы она была наилучшим образом усвоена учащимися. То есть, любая педагогическая технология -- это информационная технология. Когда же компьютеры стали настолько широко использоваться в образовании, что появилась необходимость говорить об информационных технологиях обучения, выяснилось, что они давно фактически реализуются в процессах обучения, и тогда появился термин «новая информационная технология обучения».

Таким образом, появление такого понятия «новая информационная технология (НИТ)» связано с появлением и широким внедрением компьютеров в образовании. Рассмотрим в качестве примера наиболее полный и последовательный подход к НИТ, которого придерживаются практически во всех изданиях.

Информационные технологии включают программированное обучение, интеллектуальное обучение, экспертные системы, гипертекст и мультимедиа, микромиры, имитационное обучение, демонстрации. Эти частные методики должны применяться в зависимости от учебных целей и учебных ситуаций, когда в одних случаях необходимо глубже понять потребности учащегося, в других -- важен анализ знаний в предметной области, в третьих -- основную роль может играть учет психологических принципов обучения.

Рассматривая имеющиеся на сегодняшний день новые информационные технологии, обычно выделяют в качестве важнейших характеристик:[9, 27]

1) типы компьютерных обучающих систем (обучающие машины, обучение и тренировка, программированное обучение, интеллектуальное репетиторство, руководства и пользователи);

2) используемые обучающие средства (ЛОГО, обучение через открытия, микромиры, гипертекст, мультимедиа);

3) инструментальные системы (программирование, текстовые процессоры, базы данных, инструменты представления, авторские системы, инструменты группового обучения).

Как мы видим, главное в НИТ -- это компьютер с соответствующим техническим и программным обеспечением, отсюда и определение:

Новые информационные технологии обучения -- процесс подготовки и передачи информации обучаемому, средством осуществления, которого является компьютер. Такой подход отражает, как было отмечено выше, первоначальное понимание педагогической технологии, как применение технических средств в обучении. Суть современного подхода заключена в идее максимально возможной управляемости работы школы, прежде всего ее основного звена -- процесса обучения.

Таким образом, во главе становится процесс обучения со своими особенностями, а компьютер -- это мощный инструмент, позволяющий решать новые, ранее не решенные, дидактические задачи. Как мы уже отмечали, в образовании «педагогическая технология» и «информационная технология» -- это в определенном смысле синонимы. Можно ли считать использование компьютера достаточным основанием для названия этой новой технологии? По нашему мнению -- нет. Дело в том, что абсолютное большинство таких технологий опирается (если вообще опирается) на известные (хорошие и не очень) педагогические идеи. Более того, они вообще не удовлетворяют основным требованиям понятия «технологии».

Используя современные обучающие средства и инструментальные среды создают прекрасно оформленные программные продукты, не вносящие ничего нового в развитие теории обучения. Поэтому можно говорить только об автоматизации тех или иных сторон процесса обучения, о переносе информации с бумажных носителей на магнитные и т.д. Говорить же о новой информационной технологии обучения можно только в том случае, если:

1) она удовлетворяет основным принципам педагогической технологии (предварительное проектирование, воспроизводимость, целеобразование, целостность);

2) она решает задачи, которые ранее в дидактике не были теоретически и/или практически решены;

3) средством подготовки и передачи информации обучаемому является компьютер.

В связи с этим сформулируем основные принципы системного внедрения компьютеров в учебный процесс. [9, 128; 22, 53]

Принцип новых задач. Суть его состоит в том, чтобы не перекладывать на компьютер традиционно сложившиеся методы и приемы, а перестраивать их в соответствии с новыми возможностями, которые дают компьютеры. На практике это означает, что при анализе процесса обучения выявляются потери, происходящие от недостатков его организации (недостаточный анализ содержания образования, слабое значение реальных учебных возможностей учащихся и т.п.). В соответствии с результатом анализа намечается список задач, которые в силу различных объективных причин (большой объем, фомадные затраты времени и т.п.) сейчас не решаются или решаются неполно, но которые вполне решаются с помощью компьютера. Эти задачи должны быть направлены на полноту, своевременность и хотя бы приближенную оптимальность принимаемых решений.