Компьютерные (новые информационные) технологии обучения
статья по алгебре (5, 6, 7, 8, 9 класс) на тему

Компьютерные (новые информационные) технологии обучения

В практике информационными технологиями обучения называют все технологии, использующие специальные технические информационные средства (ЭВМ, аудио, кино, видео).

Когда компьютеры стали широко использоваться в образовании, появился термин «новая информационная технология обучения». Вообще говоря, любая педагогическая технология - это информационная технология, так как основу технологического процесса обучения составляет информация и ее движение (преобразование). На наш взгляд, более удачным термином для технологий обучения, использующих компьютер, является компьютерная технология.

Компьютерные технологии развивают идеи программированного обучения, открывают совершенно новые, еще не исследованные технологические варианты обучения, связанные с уникальными возможностями современных компьютеров и телекоммуникаций. Компьютерные (новые информационные) технологии обучения - это процессы подготовки и передачи информации обучаемому, средством осуществления которых является компьютер.

Компьютерная технология может осуществляться в следующих трех вариантах:

I  - как «проникающая» технология (применение компьютерного обучения по отдельным темам, разделам для отдельных дидактических задач).

II  - как основная, определяющая, наиболее значимая из используемых в данной технологии частей.

III  - как монотехнология (когда все обучение, все управление учебным процессом, включая все виды диагностики, мониторинг, опираются на применение компьютера).

Классификационные параметры технологии 

По уровню применения: общепедагогическая. 

По философской основе: приспосабливающаяся + сциентистско-технократическая. 

По основному фактору развития: социогенная + психогенная. По концепции усвоения: ассоциативно-рефлекторная. 

По ориентации на личностные структуры: информационная + операционная (ЗУН + СУД). 

По характеру содержания: проникающая, пригодная для любого содержания. 

По типу управления познавательной деятельностью: компьютерная. По организационным формам: индивидуальная + система малых групп. По подходу к ребенку: сотрудничество. 

По преобладающему методу: информационная + операционная (ЗУН + СУД), диалогическая + программированное обучение. 

По направлению модернизации: эффективность организации и управления. По категории обучаемых: все категории. 

Акцент целей

•  Формирование умений работать с информацией, развитие коммуникативных способностей.

•  Подготовка личности «информационного общества».

•  Дать ребенку так много учебного материала, как только он может усвоить.

•  Формирование исследовательских умений, умений принимать оптимальные решения. 

Концептуальные положения

• Обучение - это общение ребенка с компьютером.

•  Принцип адаптивности: приспособление компьютера к индивидуальным особенностям ребенка.

•  Диалоговый характер обучения.

•  Управляемость: в любой момент возможна коррекция учителем процесса обучения.

•  Взаимодействие ребенка с компьютером может осуществляться по всем типам: субъект - объект, субъект — субъект, объект - субъект.

•  Оптимальное сочетание индивидуальной и групповой работы.

•  Поддержание у ученика состояния психологического комфорта при общении с компьютером.

•  Неограниченное обучение: содержание, его интерпретации и приложения как угодно велики. 

Особенности содержания

Компьютерная технология основывается на использовании некоторой формализованной модели содержания, которое представлено педагогическими программными средствами, записанными в память компьютера, и возможностями телекоммуникационной сети.

Главной особенностью фактологической стороны содержания образования является многократное увеличение «поддерживающей информации», наличие компьютерной информационной среды, включающей на современном уровне базы информации, гипертекст и мультимедиа (гипермедиа), микромиры, имитационное обучение, электронные коммуникации (сети), экспертные системы. 

Базы данных. Под базами данных понимаются технологии ввода, систематизации, хранения и предоставления информации с использованием компьютерной техники. Базы данных могут включать в состав информационного массива различную статистическую, текстовую, графическую и иллюстративную информацию в неограниченном объеме с обязательной ее формализацией (представлением, вводом и выводом в компьютер определенной, характерной для данной системы форме - формате). Для целого ряда традиционно перерабатываемой информации существуют стандартные форматы ее представления, например: библиография, статистические данные, рефераты, обзоры и другие. Систематизация и поиск информации в базе данных осуществляются тремя основными способами. 

Иерархическая база данных в качестве классификационной основы использует каталоги и рубрикаторы, т.е. информационно-поисковые языки иерархического типа. 

В реляционной базе данных каждой единице информации присваиваются определенные атрибуты (автор, ключевые слова, регион, класс информации, дескриптор тезауруса и т.п.) и ее поиск производится по какому-либо из них или по любой их комбинации. 

Статистические базы данных оперируют с числовой информацией, организованной с помощью двухмерной (реже - трехмерной) матрицы, так, что искомая информация находится в системе путем задания ее координат. Статистические базы данных более известны под названием электронные таблицы. 

В практике создания баз данных, содержащих тексто-графическую информацию, ее систематизация чаще всего осуществляется гибридно.

Базы данных используются в обучении для оперативного предоставления учителю и учащимся необходимой, не вошедшей в учебники и пособия информации, как непосредственно в дидактическом процессе, так и в режиме свободного выбора информации самим пользователем (сервисный режим).

Базы знаний. Базы знаний представляют собой информационные системы, содержащие замкнутый, не подлежащий дополнению объем информации по данной теме, структурированной таким образом, что каждый ее элемент содержит ссылки на другие логически связанные с ним элементы из их общего набора. Ссылки на элементы, не содержащиеся в данной базе знаний, не допускаются. Такая организация информации в базе знаний позволяет учащемуся изучать ее в той логике, которая ему наиболее предпочтительна в данный момент, т.к. он может по своему желанию легко переструктурировать информацию при знакомстве с ней. Привычным библиографическим аналогом базы знаний являются энциклопедии и словари, где в статьях содержатся ссылки на другие статьи этого же издания. Программные продукты, реализующие базы знаний, относятся к классу HIPERMEDIA (сверхсреда), поскольку они позволяют не только осуществлять свободный выбор пользователем логики ознакомления с информацией, но дают возможность сочетать тексто-графическую информацию со звуком, видеои кинофрагментами, мультипликацией. Компьютерная техника, способная работать в таком режиме, объединяется интегральным термином MULTIMEDIA (многовариантная среда).

Аппаратные средства multimedia, наряду с базами знаний позволили создать и использовать в учебном процессе компьютерные имитации, микромиры и на их базе дидактические и развивающие игры, вызывающие особый интерес у детей.

Компьютерное тестирование уровня обученности школьника и диагностирование параметров его психофизического развития дополняется использованием экспертных систем - подсистем, осуществляющих сетевые оценочные процедуры и выдающих результаты с определенной степенью точности.

Эти программные средства применяются в зависимости от учебных целей и ситуаций: 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.

Богатейшие возможности представления информации на компьютере позволяют изменять и неограниченно обогащать содержание образования, включая в него интегрированные курсы, знакомство с историей и методологией науки, с творческими лабораториями великих людей, с мировым уровнем науки, техники, культуры и общественного сознания.

Особенности методики

Компьютерные средства обучения называют интерактивными, они обладают способностью «откликаться» на действия ученика и учителя, «вступать» с ними в диалог, что и составляет главную особенность методик компьютерного обучения.

В I и II вариантах компьютерных технологий весьма актуален вопрос о соотношении компьютера и элементов других технологий.

Компьютер может использоваться на всех этапах процесса обучения: при объяснении (введении) нового материала, закреплении, повторении, контроле ЗУН. При этом для ребенка он выполняет различные функции: учителя, рабочего инструмента, объекта обучения, сотрудничающего коллектива, досуговой (игровой) среды.

В функции учителя компьютер представляет:

-  источник учебной информации (частично или полностью заменяющий учи теля и книгу);

-  наглядное пособие (качественно нового уровня с возможностями мультимедиа и телекоммуникации);

-  индивидуальное информационное пространство;

-  тренажер;

-  средство диагностики и контроля.

В функции рабочего инструмента компьютер выступает как:

-  средство подготовки текстов, их хранения;

-  текстовый редактор;

-  графопостроитель, графический редактор;

-  вычислительная машина больших возможностей (с оформлением результатов в различном виде);

-  средство моделирования.

Функцию объекта обучения компьютер выполняет при:

-  программировании, обучении компьютера заданным процессам;

-  создании программных продуктов;

-  применении различных информационных сред.

Сотрудничающий коллектив воссоздается компьютером как следствие коммуникации с широкой аудиторией (компьютерные сети), телекоммуникации в internet. 

Досуговая среда организуется с помощью:

-  игровых программ;

-  компьютерных игр по сети;

-  компьютерного видео.

Работа учителя в компьютерной технологии включает следующие функции

•  Организация учебного процесса на уровне класса в целом, предмета в целом (график учебного процесса, внешняя диагностика, итоговый контроль).

•  Организация внутриклассной активизации и координации, расстановка рабочих мест, инструктаж, управление внутриклассной сетью и т.п.).

•  Индивидуальное наблюдение за учащимися, оказание индивидуальной помощи, индивидуальный «человеческий» контакт с ребенком. С помощью компьютера достигаются идеальные варианты индивидуального обучения, использующие визуальные и слуховые образы.

•  Подготовка компонентов информационной среды (различные виды учебного, демонстрационного оборудования, сопрягаемого с ПЭВМ, программные средства и системы, учебно-наглядные пособия и т.д.), связь их с предметным содержанием определенного учебного курса.

Информатизация обучения требует от учителей и учащихся компьютерной грамотности, которую можно рассматривать как особую часть содержания компьютерной технологии. В структуру содержания компьютерной технологии (компьютерной грамотности) входят:

-  знание основных понятий информатики и вычислительной техники;

-  знание принципиального устройства и функциональных возможностей компьютерной техники;

-  знание современных операционных систем и владение их основными командами;

-  знание современных программных оболочек и операционных средств общего назначения (Norton Commander, Windows, их расширения) и владение их функциями;

-  владение хотя бы одним текстовым редактором;

-  первоначальные представления об алгоритмах, языках и пакетах программирования;

-  первоначальный опыт использования прикладных программ утилитарного назначения.

Совершенно уникальные возможности для диалога ребенка с наукой и культурой представляет Всемирная компьютерная сеть - internet:

•  переписка-разговор со сверстниками из всех частей мира;

•  привлечение научной и культурной информации из всех банков, музеев, хранилищ мира;

•  интерактивное общение, слежение за событиями через международные сер веры. 

Примечания. Одним из направлений информационных технологий является использование аудиои видеосредств (ТСО). Поэтому наряду с компьютерными технологиями говорят об аудиовизуальных технологиях обучения, в которых значительная часть управления познавательной деятельностью учащихся осуществляется с помощью специально разработанныхаудиовизуальных учебных материалов.

Комбинация компьютерных обучающих программ с телекоммуникационной сетью является разновидностью дистанционного обучения (обучения на расстоянии).

Литература

1. Апатова Н.В. Информационные технологии в школьном образовании. - М., 1994.

2.    Беспалъко В.П. Программированное обучение. Дидактические основы. - М., 1970.

3.    Беспалъко В. П. Элементы теории управления процессом обучения. - М., 1971.

4.    Вильяме Р. и др. Компьютеры в школе. - М., 1988.

5.    Гейн А.Г. Основы информатики и вычислительной техники. - М.: Просвещение, 1991.

6.    Дидактические основы компьютерного обучения. - Л., 1989

7.    Журавлев А.П. Языковые игры на компьютере. - М., 1988.

8.    Педагогика / Под ред. П.И.Пидкасистого. - М.: РПА, 1996.

9.    Петрусинсхий В.В. Автоматизированные системы интенсивного обучения. - М., 1987.

10.     Подластый И. Опираясь на закономерности // Народное образование. - 1991. -№3.

11.     Политика в области образования и новые информационные технологии // Информатика и образование. -1996.-№5.

12.     Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы, перспективы использования. - М.. Школа-Пресс, 1994.

13.     Разенберг ИМ. Информационная культура в содержании общего образования // Советская педагогика. -1989.-№3.

14.     Талызина Н. Ф. Контроль и его функции в учебном процессе // Советская педагогика. -1989. - №3.

15 Управление, информация, интеллект / Под ред. А.И.Берга и др. - М, 1976. 16. ШеншевЛ.В. Компьютерное обучение: прогресс или регресс? // Педагогика. -1992 -№