Организация познания через доступ к информационным ресурсам, как новый метод обучения физике

Решение этих непростых задач во многом зависит от мастерства, подготовленности педагогов к работе в условиях лавинообразного нарастания потока информации, педагогов, которые могут и должны стать на уровень современных методов представления, поиска и переработки информации. Подготовленность педагогов к работе в новом информационном пространстве, прогрессивность их взглядов являются необходимым условием разработки и внедрения новых форм и технологий обучения.

Среди основных задач современного образования есть задача развития личности учащегося вуза, предполагающая формирование его способности к самообразованию, самообучению, самовоспитанию, рефлексии собственной деятельности. Для этого в процессе обучения учащегося в вузе необходимо сформировать у него систему профессионально значимых качеств, включающих основные функциональные компоненты профессиональной деятельности: гностический, проектировочный, конструктивный, коммуникативный и организаторский. Однако в силу ряда объективных причин - временных ограничений в рамках аудиторных занятий эти качества не всегда могут быть сформированы. Поэтому важным элементом педагогической деятельности в вузе является «научить учащегося учиться», что является необходимым для эффективной организации их самостоятельной и внеаудиторной работы, которая должна способствовать:

расширению, закреплению и углублению знаний, полученных в аудитории;

активному приобретению новых знаний;

развитию творческого подхода к решению поставленных проблем;

проявлению индивидуальности учащегося;

формированию практических навыков в решении ситуационных задач.

В целом самостоятельная и внеаудиторная работа развивает такие качества: умение работать со специальной литературой, справочниками, периодическими изданиями, с современными информационно-коммуникативными технологиями; организованность, дисциплинированность, инициатива, активность в решении поставленных задач.

Наиболее широко используются следующие формы самостоятельной работы:

освоение информационных и телекоммуникационных технологий, поиск необходимой информации в Интернет;

подготовка к практическим, лабораторным, семинарским занятиям;

подготовка к опросу, коллоквиуму;

подготовка к тестированию, аудиторной контрольной работе, самотестирование на компьютере;

выполнение домашних контрольных работ и заданий;

написание рефератов, докладов, статей;

подготовка к деловой игре и оформление ее результатов;

выполнение курсовых работ (проектов);

написание отчета по практике;

выполнение дипломной работы (проекта).

К внеаудиторной деятельности мы относим любую деятельность учащихся, осуществляемую в рамках учебного заведения вне учебного процесса, способствующую их личностному развитию, расширению и углублению профессиональных знаний и формированию профессионально значимых качеств.

Внеаудиторная деятельность организуется на добровольной основе для желающих учащихся и не подлежит оценке со стороны преподавателя, который сам может в ней участвовать вместе со учащимсяи, но учитывается на соответствующем факультете или кафедре для более адекватной оценки качеств учащихся. Виды внеаудиторной работы определяются достигнутым уровнем активности и самостоятельности учащихся. Для учащихся, занимающихся внеаудиторной деятельностью, могут быть организованы управляемые или регулируемые педагогом виды деятельности (мастерская, школьное конструкторское бюро, школьное научное общество и т. д.).

Внеаудиторная деятельность, инициируемая педагогическим коллективом или творческой активностью самих учащихся, осуществляется на основе современных технологий, активных методов обучения и является важным элементом их профессиональной подготовки.

Возрастание роли информационных технологий (ИТ) в профессиональной подготовке современного специалиста, как в области естественнонаучных, так и гуманитарных дисциплин, способствует росту интереса учащихся к информационным технологиям и различным аспектам их применения. Появляется возможность использования средств ИТ для решения широкого круга исследовательских, учебных и вне учебных задач. Информационные технологии, используемые во внеаудиторной деятельности, выступают в качестве средства коммуникации, самовыражения и самореализации. Этому способствует, прежде всего, направленность образовательной внеаудиторной деятельности на реализацию конкретных проектов. Внеаудиторная деятельность учащихся с использованием информационных технологий способствует не только более качественной подготовке выпускников вуза к профессиональной деятельности в условиях интенсивно развивающейся информатизации общества, но и формированию информационной культуры специалиста.

В настоящее время в некоторых вузах традиционной стала такая форма внеаудиторной работы как олимпиада по информатике, математике и другим дисциплинам, конференции по разработке и использованию современных информационных технологий в различных предметных областях, участие в выполнении научно-исследовательских работ, работа в школьных конструкторских бюро, работа в тренинговых классах, участие в смотрах школьного компьютерного творчества, и др. При этом все проводимые мероприятия учитывают специфику, имеют большой обучающий эффект и вызывают значительный интерес и высокий уровень профессионально-познавательной активности учащихся. Цели и задачи внеаудиторной работы организаторами (учащимсяи и преподавателями кафедры) могут быть сформулированы следующим образом:

формирование и развитие навыков и творческих подходов к решению профессиональных задач;

знакомство учащихся с использованием средств ИТ в различных областях науки, техники, практики и в организации образовательной деятельности;

формирование информационной культуры учащихся;

объединение усилий учащихся для более глубокого изучения аспектов информатизации общества и образования.

В процессе работы над выбранным проектом учащиеся получают разнообразные знания и навыки по поиску и обработке информации, созданию Internet-ресурсов, использованию офисных пакетов, общению в процессе выполнения работ и выработке навыков коммуникативной деятельности и т. д.

В качестве результатов внеаудиторной деятельности учащихся рассматривается реализация проектов, направленных, например, на разработку технологической базы для построения системы дистанционного обучения; программного обеспечения для компьютерной поддержки изучения различных дисциплин; сайтов СНО и кафедры; информационных систем управления учреждением (на примере вуза).

Таким образом, можно определить следующие области использования ИТ во внеаудиторной деятельности учащихся.

1. Непосредственное изучение средств ИТ для решения поставленных практических и научно-исследовательских задач, реализации творческих коллективных и индивидуальных проектов.

2. Подготовка и проведение олимпиад, подготовка к проведению секционных занятий СНО (информационные технологии выступают в качестве источника информации). Информационные ресурсы, предоставляемые в распоряжение учащегося-исследователя сетью Интернет огромны и очень важно при этом выбрать свой, наиболее оптимальный «информационно-знаниевый» маршрут.

3. Использование информационных технологий в качестве средства деятельности, где они выступают в различных видах внеаудиторной деятельности учащихся: при выполнении конкурсных работ для смотров компьютерного творчества, издании электронной Интернет-газеты, выполнении исследовательских проектов в рамках СНО и др.

4. Использование освоенных ИТ при подготовке рефератов, отчетов, при выполнении курсовых и дипломных работ (проектов) и другие.

В настоящее время почти во всех вузах в той или иной мере ведутся разработки в области организации самостоятельной работы учащихся с использованием современных информационных технологий. Так, есть опыт организации внеаудиторной и самостоятельной работой с использованием обучающих программ, электронных учебных пособий по различным курсам, системы проектных заданий. Однако при использовании этих методов возникает потребность в дополнительных организационных мероприятиях. Например, система проектных заданий не включает в себя организацию доступ к ресурсам, необходимым для выполнения этого задания, в лучшем случае преподаватель дает ссылки на литературные источники и задает формы отчетности.

Обобщая все достоинства и недостатки существующих форм и методов, а также анализируя положительные и отрицательные факторы, оказывающие влияние на внеаудиторную и самостоятельную работу, становится ясно, что целесообразно создавать интегрированную систему организации этой работы на основе информационно-образовательной среды (ИОС) вуза.

Каждый компонент является микросредой, внутри которой учащийся осуществляет деятельность определенного типа. Например, при работе с информативно-организационным компонентом учащийся может планировать свою самостоятельную деятельность на семестр, месяц, неделю, ориентироваться в информационно-образовательном пространстве специальности, выбирать направление своей научно-исследовательской деятельности. Модуль планирования, являющийся составной частью компонента, позволяет не только узнать, где и когда проходят консультации преподавателей, но задать им вопрос и получить ответ, используя электронную почту, экономя таким образом и свое время, и время преподавателя.

Работая с учебным компонентом, учащийся сможет получить новые знания, умения и навыки, а также закрепить и углубить имеющиеся. Использовать электронные учебно-методические материалы, представленные в среде для опережающего обучения и подготовки к занятиям. Блок проектов кроме тематики содержит так называемые планы работы над выбранным проектом. Такой план включает в себя разбивку на этапы с указанием основных видов работ и сроков их выполнения. Методические разработки по выполнению проектов содержат также требования, предъявляемые к готовому проекту, что облегчает оценку работы.

При работе с компонентом дополнительных ресурсов учащийся получает доступ к электронным каталогам библиотек, как внутренним, так и внешним, к базе данных различных самоучителей и электронных учебников, к имеющимся разработкам по выбранной теме. Важность этого компонента заключается в первую очередь в организации быстрого доступа к искомому материалу. Здесь учащийся может ознакомиться с опытом старших курсов, взять на вооружение примеры из электронных учебников, выйти за рамки минимально требуемого материала и получить доступ к иным источникам информации.

Информативно-организационный компонент и, в частности, модуль планирования и информационный модуль позволяют сформировать положительную мотивацию к самостоятельному, правильному планированию своей деятельности, что в дальнейшем повлияет на качественную сторону выполняемой работы [2].

В связи с развитием открытой информационно-образовательной среды вуза актуальными стали вопросы создания её методической, технологической, технической и организационной основы в вузе.

Информационно-образовательная среда вуза - это интегрированная среда информационно-образовательных ресурсов (электронные библиотеки, обучающие системы и программы), программно-технических и телекоммуникационных средств, правил её поддержки, администрирования и использования, обеспечивающая едиными технологическими средствами информации информационную поддержку и организацию учебного процесса, научных исследований, профессиональное консультирование обучающихся в вузе.

Основным структурным элементом, обеспечивающим и реализующим учебный процесс, является кафедра, поэтому основным элементом ИОС является виртуальное представительство кафедры. Виртуальное представительство кафедры - информационные базы, содержащие электронные каталоги, электронные ИОР, обучающие системы, виртуальные лаборатории и практикумы и программный комплекс, реализующий типовой набор сервисных образовательных услуг, взаимодействие с ИОС, защиту ресурсов, типовой интерфейс и навигацию, обеспечивающие поддержку учебного процесса по дисциплинам кафедры через корпоративную сеть вуза [3].

Информационно-образовательная среда реализована с использованием web-технологий и отвечает требованию открытости. Централизация методического и программного обеспечения (информационно-образовательных ресурсов), с одной стороны, и широкий доступ к представленным знаниям с помощью корпоративных средств телекоммуникации, с другой стороны, позволяет оперативно обновлять и развивать содержание обучающей среды в соответствии с появлением новых знаний и технологий. Очевидно, что создание информационно-образовательной среды вуза интегрирует накопленные в вузе научно-методический и кадровый потенциал, информационные ресурсы и технологии, опыт проведения дистанционного обучения, существующую телекоммуникационную инфраструктуру и организационные структуры системы образования.

Поддержка учебного процесса такими технологиями формирует у учащихся навыки работы в глобальной сети и, как следствие этого, формирует творческое мышление [4].

Таким образом, ИОС представляет собой отражение образовательного пространства вуза. Являясь одновременно рабочей средой учащегося и преподавателя, она позволяет нацелить учащегося на сотрудничество, развить такие качества личности, как организованность, дисциплинированность, умение планировать свою деятельность. Возможности информационной среды обеспечивают реализацию необходимых условий для формирования самостоятельности и потребности в постоянном самообразовании. Эти качества в настоящее время являются залогом успешности и востребованности выпускников на рынке труда [5,6].

2.4 Компьютеризация школьного образования

Компьютеризация школьного образования относится к числу крупномасштабных инноваций, пришедших в школу в последние десятилетия. В настоящее время принято выделять следующие основные направления внедрения компьютерной техники в образовании:

использование компьютерной техники в качестве средства обучения, совершенствующего процесс преподавания, повышающего его качество и эффективность;

использование компьютерных технологий в качестве инструментов обучения, познания себя и действительности;

рассмотрение компьютера и других современных средств информационных технологий в качестве объектов изучения;

использование средств новых информационных технологий в качестве средства творческого развития обучаемого;

использование компьютерной техники в качестве средств автоматизации процессов контроля, коррекции, тестирования и психодиагностики;

организация коммуникаций на основе использования средств информационных технологий с целью передачи и приобретения педагогического опыта, методической и учебной литературы;

использование средств современных информационных технологий для организации интеллектуального досуга;

интенсификация и совершенствование управления учебным заведением и учебным процессом на основе использования системы современных информационных технологий [39].

Возможности современной вычислительной техники в значительной степени адекватны организационно-педагогическим и методическим потребностям школьного образования:

вычислительные - быстрое и точное преобразование любых видов информации (числовой, текстовой, графической, звуковой и др.);

трансдьюсерные - способность компьютера к приему и выдаче информации в самой различной форме (при наличии соответствующих устройств);

комбинаторные - возможность запоминать, сохранять, структурировать, сортировать большие объемы информации, быстро находить необходимую информацию;

графические - представление результатов своей работы в четкой наглядной форме (текстовой, звуковой, в виде рисунков и пр.);

моделирующие - построение информационных моделей (в том числе и динамических) реальных объектов и явлений.

Перечисленные возможности компьютера могут способствовать не только обеспечению первоначального становления личности ребенка, но и выявлению, развитию у него способностей, формированию умений и желания учиться, созданию условий для усвоения в полном объеме знаний и умений.

На этапах урока, когда основное обучающее воздействие и управление передается компьютеру, учитель получает возможность наблюдать, фиксировать проявление таких качеств у учащихся, как осознание цели поиска, активное воспроизведение ранее изученных знаний, интерес к пополнению недостающих знаний из готовых источников, самостоятельный поиск. Это позволит учителю проектировать собственную деятельность по управлению и постепенному развитию творческого отношения учащихся к учению.

Подача эталонов для проверки учебных действий (через учебные задания или компьютерные программы), предоставление анализа причин ошибок позволяют постепенно обучать учащихся самоконтролю и самокоррекции учебно-познавательной деятельности, что должно присутствовать на каждом уроке.

Проникновение современных информационных технологий в сферу образования позволяет педагогам качественно изменить содержание, методы и организационные формы обучения. Целью этих технологий в образовании является усиление интеллектуальных возможностей учащихся в информационном обществе, а также гуманизация, индивидуализация, интенсификация процесса обучения и повышение качества обучения на всех ступенях образовательной системы. И.В.Роберт [54] выделяет следующие основные педагогические цели использования средств современных информационных технологий:

1) Интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса за счет применения средств современных информационных технологий :

повышение эффективности и качества процесса обучения;

повышение активности познавательной деятельности;

углубление межпредметных связей;

увеличение объема и оптимизация поиска нужной информации.

2) Развитие личности обучаемого, подготовка индивида к комфортной жизни в условиях информационного общества:

развитие различных видов мышления;

развитие коммуникативных способностей;

формирование умений принимать оптимальное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации;

эстетическое воспитание за счет использования компьютерной графики, технологии мультимедиа;

формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации;

развитие умений моделировать задачу или ситуацию;

формирование умений осуществлять экспериментально-исследовательскую деятельность.

3) Работа на выполнение социального заказа общества:

подготовка информационно грамотной личности;

подготовка пользователя компьютерными средствами;

осуществление профориентационной работы в области информатики.

Принимая во внимание огромное влияние современных информационных технологий на процесс образования, многие педагоги все с большей готовностью включают их в свою методическую систему. Однако, процесс информатизации школьного образования не может произойти мгновенно, согласно какой-либо реформе, он является постепенным и непрерывным.

1 этап характеризуется следующими признаками:

начало массового внедрения средств новых информационных технологий и в первую очередь компьютеров;

проводится исследовательская работа по педагогическому освоению средств компьютерной техники и происходит поиск путей ее применения для интенсификации процесса обучения;

общество идет по пути осознания сути и необходимости процессов информатизации;

происходит базовая подготовка в области информатики на всех ступенях непрерывного образования;

2 этап характеризуется следующими признаками:

активное освоение и фрагментарное внедрение средств НИТ в традиционные учебные дисциплины;

освоение педагогами новых методов и организационных форм работы с использованием компьютерной техники;

активная разработка и начало освоения педагогами учебно-методического обеспечения;

постановка проблемы пересмотра содержания, традиционных форм и методов учебно-воспитательной работы;

3 этап характеризуется следующими признаками:

повсеместное использование средств современных ИТ в обучении;

перестройка содержания всех ступеней непрерывного образования на основе его информатизации;

смена методической основы обучения и освоение каждым педагогом широкого круга методов и организационных форм обучения, поддерживаемых соответствующими средствами современных информационных технологий.

Практическая реализация компьютерных технологий и переход на последующие этапы информатизации связана с отбором содержания отдельных предметов с целью создания компьютерных программ. Программное обеспечение должно отражать действующий учебный план и быть сопряженным во времени с учебным планом школы.

Компьютерные учебные программы заявили о себе, как о средстве обучения, в начале 70-х годов в период появления персональных компьютеров, но до сих пор не имеют общепризнанного и «узаконенного» названия. Наиболее часто встречаются такие формулировки, как: программно-методический комплекс, обучающие программы, программные средства учебного назначения, контролирующе-обучающие программы и др. Наиболее широким из них является понятие - программное средство учебного назначения.

Программные средства учебного назначения

И.В. Роберт [54] применительно к традиционному учебному процессу выделила следующие методические цели использования программных средство учебного назначения (ПСУН):

индивидуализировать и дифференцировать процесс обучения;

осуществлять контроль с диагностикой ошибок и с обратной связью;

осуществлять самоконтроль и самокоррекцию учебной деятельности;

высвободить учебное время за счет выполнения компьютером трудоемких рутинных вычислительных работ;

визуализировать учебную информацию;

моделировать и имитировать изучаемые процессы или явления;

проводить лабораторные работы в условиях имитации на компьютере реального опыта или эксперимента;

формировать умение принимать оптимальное решение в различных ситуациях;

развивать определенный вид мышления (например, наглядно-образного, теоретического);

усилить мотивацию обучения (например, за счет изобразительных средств программы или вкрапления игровых ситуаций);

формировать культуру познавательной деятельности и др.

Перечень ПСУН на современном этапе включает в себя электронные (компьютеризированные) учебники; электронные лекции, контролирующие компьютерные программы; справочники и базы данных учебного назначения; сборники задач и генераторы примеров (ситуаций); предметно-ориентированные среды; учебно-методические комплексы; программно-методические комплексы; компьютерные иллюстрации для поддержки различных видов занятий.

Рассмотрим более подробно программные средства учебного назначения, которые наиболее широко используются в системе образования.

Обучающие программы

Обучающая программа (ОП) -- это специфическое учебное пособие, предназначенное для самостоятельной работы учащихся. Оно должно способствовать максимальной активизации обучаемых, индивидуализируя их работу и предоставляя им возможность самим управлять своей познавательной деятельностью. ОП является лишь частью всей системы обучения, следовательно, должна быть увязана со всем учебным материалом, выполняя свои специфические функции и отвечая вытекающим из этого требованиям.

Программы называются обучающими, потому что принцип их составления носит обучающий. Программами они называются потому, что составлены с учетом всех пяти принципов программированного обучения:

наличие цели учебной работы и алгоритма достижения этой цели;

расчлененность учебной работы на шаги, связанные с соответствующими дозами информации;

завершение каждого шага самопроверкой и возможным корректирующим воздействием;

использование автоматического устройства;

индивидуализация обучения (в достаточных и доступных пределах).

При составлении ОП необходимо учитывать психофизиологические закономерности восприятия информации. Очень важно создать положительный эмоциональный фактор, вызвать интерес к работе и поддерживать его во время выполнения всей ОП - это необходимое условие успешности обучения. Хорошо построенная ОП позволяет:

избегать монотонности заданий, учитывать смену деятельности по ее уровням: узнавание, воспроизведение, применение;

предоставить возможность успешной работы с ОП и сильным, и средним, и слабым ученикам;

учитывать фактор памяти (оперативной, кратковременной и долговременной).

При работе с ОП большое значение имеет длительность паузы для выполнения задания. Чтобы не ставить учащихся в дискомфортные условия (при короткой или длительной паузе), следует помнить, что при обучении не рекомендуется ограничивать паузу для выполнения работы, а паузы для контроля выполнения задания можно и нужно ограничить, но это возможно лишь только после длительной опытной проверки ОП и умения учащихся свободно работать с компьютером.

Формирование конкретных навыков и умений осуществляется по принципу деятельности на основе отобранного материала. Причем необходимо учитывать психологические возрастные особенности учащихся, способность ориентироваться на мыслительные задачи, требующие конструирования ответа, а не просто механического запоминания.

Обучающие программы распространяются, как правило, на дискетах или СD, ВВS и FTP. Чаще всего такие программы применяют для демонстраций в ходе учебных занятий или самостоятельного изучения предмета. Наибольшую популярность среди такого рода учебных материалов получили различные курсы иностранных языков, гораздо реже попадаются обучающие программы по естественнонаучной тематике: например «Физика на компьютере». Особая разновидность учебных пособий -- разнообразные мультимедийные энциклопедии, такие, как Microsoft Encarta, «Большая Энциклопедия Кирилла и Мефодия» Не являясь чисто учебными материалами, они тем не менее могут оказаться весьма полезными в школах в качестве справочных пособий и средств расширения кругозора учащихся.

Список и аннотация наиболее популярных образовательных компьютерных программ постоянно публикуется в периодической печати (журналы «Информатика и образование», «Компьютер пресс», «Потребитель: компьютеры и программы»). Список оцениваемых образовательных ресурсов представлен также в Интернете здесь.

Электронные учебники.

Электронный учебник - это автоматизированная обучающая система, включающая в себя дидактические, методические и информационно-справочные материалы по учебной дисциплине, а также программное обеспечение, которое позволяет комплексно использовать их для самостоятельного получения и контроля знаний.

Электронные учебники были изначально разработаны для организации дистанционного образования. Однако, со временем, благодаря своим возможностям обучения они переросли эту сферу применения. Электронный учебник на лазерном диске теперь может использоваться совершенно самостоятельно и автономно как в целях самообразования, так и в качестве методического обеспечения какого либо курса, точно так же, как и обычный бумажный учебник.

Для того чтобы электронный учебник стал популярным, он должен быть универсальным, то есть одинаково пригодным как для самообразования, так и для стационарного обучения, полным по содержанию, высоко информативным, талантливо написанным и хорошо оформленным. Такой учебник можно предложить любому учащемуся и он может стать существенным подспорьем для преподавателя при организации им занятий по самоподготовке учащихся иди учащихся, а также проведении зачетов и экзаменов по отдельным предметам.

Несмотря на то, что пользоваться бумажным учебником по сравнению с электронным более удобно, электронный учебник приобрел в последнее время большую популярность благодаря своим функциональным возможностям. Рассмотрим преимущества электронного учебника по сравнению с простым типографским.

Возможность быстрого поиска по тексту. Не всякая печатная книга обладает индексом, а если и обладает, то он ограничен. Отсутствие такого ограничения - неоспоримое преимущество электронного учебника.

Организация учебной информации в виде гипертекста. Гипертекст - возможность создания «живого», интерактивного учебного материала, снабженного взаимными ссылками на различные части материала. Термин «гипертекст» ввел в 1963 г. Т.Nelson для обозначения понятия - комбинации текста на естественном языке со способностью компьютера осуществлять интерактивный выбор следующей порции информации или динамичного воспроизведения нелинейного текста, который не может быть напечатан обычным способом на листе бумаги. В.С.Токарева дает следующее определение: «гипертекст - это способ хранения и манипулирования информацией, при котором она хранится в виде сети связанных между собой узлов» Гипертекст дает возможность разделить материал на большое число фрагментов, соединив их гиперссылками в логические цепочки. А затем на основе одного оформленного соответствующим образом материала моделирование «собственных» учебников для каждого учащегося, в зависимости от его уровня подготовки, быстроты усвоения и , интересов.

Наличие мультимедиа (multi - много, media - среда). - богатейшего арсенала способов иллюстрации изучаемого явления. Продукты мультимедиа применяют многообразные разновидности информации: компьютерные данные, теле- и видеоинформацию, речь и музыку. Такое объединение ведет к использованию разнообразных технических устройств регистрации и воспроизведения информации, допускающих управление от компьютера телевизором, видеомагнитофоном, HiFi-аудиосистемой, проигрывателем компакт-дисков (СD), магнитофоном и электронными музыкальными инструментами. Мультимедиа-средства по своей природе интерактивны, то есть зритель и слушатель мультимедиа-продуктов не остается пассивным. Мультимедиа повышает качество обучения и позволяет удерживать внимание обучаемого. Если раньше изношенный черно-белый фильм «Действия населения в условиях химической тревоги», показываемый на занятиях по гражданской обороне, был пределом мечтаний, то современные технические средства позволяют создать куда более зрелищные учебные пособия в виде компьютерной анимации или даже игры.

Моделирование изучаемых процессов и явлений, возможность проводить «компьютерные эксперименты» в тех областях человеческого знания, где реальные эксперименты очень трудоемки или попросту невозможны. Например, возможность поработать с графическим представлением атома водорода, взятым из обучающей программы «Микрофизика на компьютере».

Наличие системы самопроверки знаний, системы рубежного контроля, совместимость с электронной экзаменационной системой. Возможность оценки приобретенных знаний.

При создании электронных учебников нецелесообразно просто переносить типографский вариант учебного пособия в электронный вид и затем конвертировать в гипертекст. Конечно, в результате появятся некоторые преимущества в плане поиска и гиперссылок, но такой учебник будет неудобен для обучающегося, так как читать с монитора не так удобно, как книгу. Поэтому, при создании электронных учебников целесообразны:

Контроль знаний

Это область, вокруг которой проходит много дискуссий. Многие педагоги и психологи пытаются аргументировано ответить на вопрос: может ли «бездушная» машина оценить знания учащихся? Однако, на практике общепризнано, что использование компьютера помогает преподавателю сократить рутинную, малоинтересную работу по проверке тестов, контрольных работ, что позволяет проводить контроль чаще и снизит фактор субъективности, на который часто жалуются как учащиеся, так и учащиеся.

Контролирующие, обучающие и комбинированные программы (контролирующие с элементами обучения, контролирующие игровые, моделирующие с элементами контроля и др.) следует разрабатывать с учетом рекомендаций педагогической кибернетики. Дидактические программы должны обладать определенным «интеллектом», при этом качественные контролирующие программы как правило:

используют компьютерную графику в информационных и контрольных кадрах;

позволяют оперативно изменять содержание учебного курса с помощью меню;

обеспечивают возможность изменения трудности заданий;

позволяют обучаемому работать в индивидуальном темпе;

являются открытыми системами, что позволяет их легко модернизировать.

Важной характеристикой «интеллекта» программы является возможность автоматически анализировать ответы обучаемых. Интеллектуальная программа позволяет автоматически или автоматизировано генерировать задания из базы данных с помощью датчика случайных чисел. В этом случае контроль становится более объективным, так как разные обучаемые получают разные задания. Интеллектуальная контролирующая программа:

дает возможность анализировать ответы разных типов (выборочный, инъекцийный, перестановочный, классификационный, полностью конструируемый обучаемым);

распознает различные синонимы правильных ответов;

проводит синтаксический и семантический анализы ответов обучаемых;

различает технические (орфография, ошибки клавиатурного набора) и существенные ошибки;

локализует местонахождение ошибки;

может задавать дополнительные вопросы с целью уточнения оценки.

В традиционной системе обучения контроль знаний на экзамене проводится с помощью нескольких вопросов. Обычно в билете два-три основных вопроса плюс несколько дополнительных. Полученные обучаемым оценки за ответы на эти вопросы распространяются и на не проконтролированные разделы учебного материала. Таким способом минимизируются затраты рабочего времени экзаменатора. Система компьютерного контроля позволяет реализовать более эффективную технологию контроля знаний по всему пройденному материалу, не заботясь об экономии времени на проверку.

Тестовая система компьютерного контроля

Одной из самых распространенных на данный момент компьютеризированных систем организации контроля знаний является тестовая система. Главные требование к такой системе заключаются в том, что:

тестовые вопросы и варианты ответов на них должны быть четкими и понятными по содержанию;

компьютерный тест должен быть простым в использовании, на экране желательно иметь минимум управляющих кнопок, инструкции-подсказки по действиям обучающегося должны появляться только в нужное время в нужном месте, а не присутствовать на экране постоянно, загромождая его;

в тестовую систему должна быть включена оценка степени правильности ответа на каждый заданный обучающемуся вопрос;

тестовых вопросов должно быть настолько много, чтобы совокупность этих вопросов охватывала весь материал, который обучающийся должен усвоить;

вопросы должны подаваться испытуемому в случайном порядке, чтобы исключить возможность механического запоминания их последовательности;

вопросы не должны начинаться с номера или какого-либо символического обозначения для того, чтобы исключить запоминание вопроса по порядку его следования или символу, его обозначающему;

варианты возможных ответов должны следовать так же в случайном порядке;

необходимо проводить учет времени, затраченного на ответы, и ограничивать это время.

2.5 Основные структуры применения вычислительной техники в школьном образовании

Можно выделить следующие основные структуры применения вычислительной техники (ВТ) в школьном образовании:

Комплект учебной вычислительной техники (КУВТ) подставляет собой набор рабочих мест учащихся (РМУ), рабочее место преподавателя (РМП) и периферийные устройства, связанные между собой локальной сетью для совместного использования программ и обмена данными. КУВТ устанавливается в специальном кабинете информатики и вычислительной техники (КИВТ) и предполагает комплекс организационных, методических, программных и эргономических решений для его эффективного применения.

Компьютеризированные рабочие места (КРМ) включает в себя один или несколько компьютеров с периферийными устройствами, устанавливаемые в общеобразовательных учебных классах. КРМ предполагает комплекс организационных и методических решений. Возможно подключение КРМ к локальной сети учебного заведения. Такая структура ориентирована на применение компьютера в преподавании общеобразовательных и специальных предметов. Она наиболее эффективна для демонстрационного обеспечения занятий, для индивидуального и группового обучения при лекционно-лабораторной системе, для организации самостоятельной учебно-исследовательской работы учащихся.

Специализированные автоматизированные рабочие места (АРМ) представляют собой отдельные компьютеры с периферией и программным обеспечением, специализированные для решения конкретных задач. Этой структуре соответствует АРМ директора, библиотекаря, медицинского работника и др.

Наиболее распространенной и эффективной для реализации классно-урочной формы обучения является структура: КУВТ. Данная структура организации ВТ целесообразна для группового обучения и лекционно-лабораторной системах, для организации совместной работы большой группы учащихся а также для фронтального тестирования и контроля. КУВТ - она из основных характеристик кабинета информатики.

Кабинет информатики и вычислительной техники (КИВТ) организуется как учебно-воспитательное подразделение общеобразовательной и профессиональной школы, учебно-производственного комбината, оснащенное комплексом учебной вычислительной техники (КУВТ), учебно-наглядными пособиями, учебным оборудованием, мебелью, оргтехникой и приспособленными для проведения теоретических и практических, классных, внеклассных, внеурочных занятий по курсам «Информатика», «Математика и информатика» и «Основы информатики и вычислительной техники» как базовым, так и профильным. Кроме того, КИВТ может использоваться в преподавании различных учебных предметов, трудового обучения, в организации общественно полезного и производительного труда учащихся, для эффективного управления учебно-воспитательным процессом.

КИВТ должен быть выполнен как психологически, гигиенически и эргономически комфортная среда, организованная так, чтобы в максимальной степени содействовать успешному преподаванию, умственному развитию и формированию информационной картины мира.

В кабинете информатики организуется информационное взаимодействие между учащимися и программно-аппаратными средствами хранения и обработки информации, между учащимися и учителем, необходимое для осуществления учебно-воспитательного процесса.

Занятия в кабинете направлены на формирование у учащихся знаний об устройстве и функционировании современной вычислительной техники, умений и навыков решения задач с помощью ЭВМ и работы информационных ресурсов; ознакомление учащихся с применением вычислительной техники на производстве, в проектно-конструкторских организациях, научных учреждениях, учебном процессе и управлении; совершенствование методов обучения и организации учебно-воспитательного процесса в школе.

В КИВТ обычно проводится следующая работа:

занятия по информатике и вычислительной технике и отдельным темам учебных предметов с использованием СНИТ, учебно-наглядных пособий;

составление учащимися прикладных программ по заданиям учителей и руководства школы для удовлетворения потребности школы и базовых предприятий;

внеклассные занятия с использованием СНИТ;

самостоятельная работа учащихся и учителей, основанная на использование современных информационных технологий.

Число рабочих мест для учащихся может быть 9, 12, 15, в зависимости от наполняемости классов. Для проведения практических занятий на ПВМ рекомендуется организовывать индивидуальную, групповую и коллективную работу. В зависимости от методических задач на одном рабочем месте может быть организована работа одного-двух учащихся .

КВТ может быть школьным (обслуживать одну школу) или межшкольным (обслуживать учащихся нескольких школ). В базовый комплект КУВТ обычно входят: 4-15 рабочих мест (ПЭВМ), объединенных, как правило, локальной сетью; печатающее устройство; модем; базовый комплект программного обеспечения; базовый комплект документации. В состав этого комплекса могут также входить: дополнительное оборудование для конкретных применений; прикладное программное обеспечение для конкретных применений; соответствующее методическое обеспечение.

Для реализации задач и содержания работ, отмеченных выше, КИВТ оснащается базовым комплектом КУВТ, учебным оборудованием, программными средствами учебного назначения и кроме того:

комплектом научно-популярной, справочной и методической литературы;

журналом вводного и периодического инструктажа учащихся по технике безопасности;

журналом использования вычислительной техники на каждом рабочем месте;

инвентарной книгой для учета имеющегося в кабинете учебного оборудования;

аптечкой первой помощи;

средствами пожаротушения.

Рабочие места учащихся, оснащенные персональными ЭВМ, должны состоять из одноместного (или двухместного) стола и одного ( или двух) стульев. На столе учащегося устанавливается ПЭВМ со всеми необходимыми периферийными устройствами. К столам подводится электропитание и кабель локальной сети. Столы оборудуются в соответствии с требованиями безопасности и крепятся к полу. Рабочее место учителя оборудуется столом с соответствующей аппаратурой и двумя тумбами для принтера. В процессе проведения занятий подключение электропитания к рабочим местам учащихся и включение его производит преподаватель.

Расстановка рабочих мест учащихся в КИВТ должна обеспечивать свободный доступ учащихся и учителя во время урока к рабочему месту. Оптимальным вариантом, с точки зрения безопасности труда учителя и учащихся, электробезопасности и уровня освещенности при работе, является периметральная расстановка рабочих столов с ПЭВМ. При наличии периметральной расстановки столов с ПЭВМ КИВТ должен быть оборудован дополнительно двухместными столами из расчета количества занимающихся. Эти столы необходимы для теоретических занятий. Передняя стена КИВТ оборудуется классной доской для фломастеров, экраном, шкафом для хранения учебно-наглядных пособий и носителей информации и демонстрационным монитором большей диагонали, чем учебные или телевизором. Демонстрационный телевизор по правилам устанавливается на 2 метра от пола на кронштейне слева от классной доски.

Демонстрационные материалы обычно храниться в КИВТ следующим образом:

диски с программными средствами - в специальных небольших ящичках, защищенных от пыли и света;

таблицы - в ящиках по темам и разделам;

аудиовизуальные пособия хранятся на полках шкафов;

справочная, учебно-методическая и научно-популярная литература - на полках шкафа.

В КИВТ создается картотека имеющегося учебного оборудования с указанием мест хранения и методическая картотека, облегчающая учителям и лаборанту подготовку оборудования к занятиям. На стене, противоположенной окнам, размещаются щиты с постоянно находящимися в кабинете справочными таблицами, знакомящими учащихся с правилами по технике безопасности, основными узлами ЭВМ и их функциям.

Организационную работу КИВТ должен возглавлять заведующий кабинетом (обычно учитель ОИВТ). Он отвечает за сохранность оборудования, ведения журнала инвентаризационной записи, содержание оборудования в постоянной готовности к применению, своевременность и тщательность профилактического технического обслуживания ВТ, правильное ее использование, за исправность противопожарных средств и средств первой помощи при несчастных случаях, за своевременное проведение вводного и периодического инструктажей учащихся по технике безопасности, за соблюдение преподавателем и учащимся правил техники безопасности.

При знакомстве учащихся с КИВТ заведующий кабинетом совместно с учителем должен распределить учащихся и закрепить их по рабочим местам КИВТ с учетом роста, состояния зрения и слуха, ознакомить с правилами техники безопасности и работы в КИВТ. Преподаватели, работающие в КИВТ, должны строго следить за выполнением учащимися требований по технике безопасности и правил работы в КИВТ. Работу в КИВТ следует построить с учетом эффективного использования ПЭВМ. Время, свободное от занятий следует использовать для проведения кружковой работы. При этом возможна организация кружковой работы и на базе начальной школы.

2.6 Психологические аспекты использования современных информационных технологий

Положительные и отрицательные стороны использования современных информационных технологий с точки зрения психологии.

Изучение психологических и социальных аспектов взаимодействия человека и компьютера, а также поиск эффективных методов применения информационных технологий приобретают в настоящее время особую актуальность. Применения компьютеров в повседневной жизни имеет как положительные, так и отрицательные стороны.

Среди психологических особенностей людей, имеющих многолетний контакт с компьютером, выделяют упорство, настойчивость в достижении целей, независимость, склонность к принятию решений на основании собственных критериев, пренебрежение социальными нормами, склонность к творческой деятельности, предпочтение процесса работы получению результата, а также интровертированность, погруженность в собственные переживания, холодность и не эмоциональность в общении, склонность к конфликтам, эгоцентризм, недостаток ответственности [9].

Компьютерные игры, наиболее популярная сфера применения ЭВМ, могут выполнять функцию психологической разгрузки, играть роль психологического тренинга, и таким образом учить человека способам разрешения проблем.

Особое значение в жизни человечества в настоящее время отводится Интернет-технологиям. Интернет превратился в предмет интегративных междисциплинарных исследований, в проведении которых объединены усилия специалистов в таких областях гуманитарного знания, как психология, социология, теория коммуникативных процессов, политология, лингвистика, педагогика, культурология и др. Интернет-технологии рассматриваются как средство общения и как способ получения информации. Специфика общения посредством Интернета состоит в его анонимности, возможности «проигрывания» разных ролей и экспериментирования с собственной идентичностью. «Игры с идентичностью», появление множества самопрезентаций у одного субъекта -- виртуальный аналог множественной личности. К числу основных мотивов, побуждающих пользователей обращаться к Интернету относятся: деловые, познавательные, коммуникативные, рекреационные и игровые, потребность ощущать себя членом какой-то группы, а также мотивы, сотрудничества, самореализации и самоутверждения. (О.Н.Арестова )

Д.Семпси среди психологических феноменов в среде Интернет называет раскрепощенность пользователей, их большее дружелюбие, чем в реальном мире, возможность проигрывания ролей различных персонажей, вплоть до смены пола.

Однако, растущее применение компьютеров во всех сферах человеческой деятельности порождает новые проблемы. В отечественной и зарубежной психологии выделяют следующие психологические феномены, связанные с освоением человеком новых информационных технологий:

персонификацию, «одушевление» компьютера, когда компьютер воспринимается как живой организм;

потребность в «общении» с компьютером и особенности такого общения;

различные формы компьютерной тревожности;

вторжение во внутренний мир человека, ведущее к возникновению у некоторых пользователей экзистенциального кризиса, сопровождающегося когнитивными и эмоциональными нарушениями. При этом может происходить переоценка ценностей, пересмотр взглядов на мироздание и свое место в мире.

Одной из негативных сторон информатизации является появление у некоторых людей (и не только пользователей) компьютерной тревожности. В настоящее время не существует четкого определения, этого понятия, нет и общепризнанных методов профилактики и лечения компьютерной тревожности. Большинство психологов подразумевают под нею страх, возникающий при работе на компьютере или при размышлении о ней. Установлено, что уровень компьютерной тревожности позволяет предсказать успешность обучения работе на компьютере. Г.Маркулидес показал, что наличие компьютерной тревожности значительно снижает компьютерную грамотность и интерес к работе на компьютере Люди, испытывающие высокую тревогу при выполнении какого либо задания на ЭВМ, как правило имеют отрицательное отношение к компьютеру. С другой стороны, как указывают Д. Кэмпбелл и К. Перри, отрицательные эмоции в некоторых случаях могут стимулировать рост активности, стремление выполнить задание как можно лучше и приводить тем самым к повышению успешности деятельности [9].

У учащихся и учащихся компьютерная тревожность возникает зачастую как реакция на страх получить плохую отметку, показаться неспособным или глупым по сравнению с другими обучающимися. Преподаватели и школьные учителя также зачастую сталкиваются с серьезными трудностями в процессе освоения навыков работы на компьютере. У них может иметь место опасение, что их рабочие места займут компьютеры или педагоги, лучше владеющие компьютером. Одним из важным факторов тревожности является также осознание ими того, что их ученики владеют компьютером намного лучше, чем они сами.

3. Совершенствование теории и практики диагностики компьютерной подготовленности учащихся как одна из основных задач современного образования

Современное состояние проблемы компьютеризации школьного образования; принципиальные возможности и современное состояние оценки качества компьютерной подготовленности учащихся; структура системы диагностики этого качества являются актуальными направлениями в современном мире.

Наиболее адекватно и просто толковать образование как процесс, в ходе которого личность создает и осознает свой образ - как на чувственном, так и на рациональном уровнях. Очевидно, что реализуемость представлений личности в ее деятельности обусловлена адекватностью этих представлений реальности. Таким образом, задача образовательного процесса - обеспечить адекватность представлений личности, как о предмете ее профессиональной деятельности, так и о состоянии своего внутреннего мира (в том числе и в связи с профессиональной деятельностью).

В современной педагогической практике и, как следствие, в различного рода профессиональной деятельности возникло представление о принципиальном различии ряда «наук», в частности - «естественных» и «гуманитарных», вплоть до более или менее открытого их противопоставления. Этот подход приводит к обеднению в представлениях как обучающих, так и обучаемых содержания внутреннего мира личности и, соответственно, ее возможностей. С одной стороны, «гуманитарно-ориентированные» личности оказываются лишенными результатов общенаучных завоеваний разума и элементов общенаучного инструментария адекватного продуктивного мышления, достаточно хорошо развитого в «естественных науках». С другой стороны, «естественно-научно ориентированные» личности часто не представляют себе возможностей мышления и основанного на нем социального взаимодействия. Они оказываются не в состоянии соотнести интересы личности с интересами общества, в результате чего возникают такие негативные явления, как профессиональная и личностная несостоятельность, нарушения норм морали и этики.

Компьютеризация профессионального образования, может содействовать усвоению обучаемыми новых ценностей, а также основ представлений о мыслительной деятельности человека, о его коммуникационных возможностях, о структуре и методах получения и передачи знаний, умений и навыков, необходимых личности для самоактуализации и самореализации в условиях гармоничного равновесия с обществом посредством компьютера. Проблема компьютеризации профессионального образования решается путем соответствующей компьютерной подготовки. Эта подготовка, в частности, призвана реализовать систему личностных целей и профессиональных мотивов профессиональной деятельности человека.