Информационно-коммуникационные технологии применения средств ИКТ в предметном обучении
статья по теме

ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ИКТ В ПРЕДМЕТНОМ ОБУЧЕНИИ

.

Скажи мне – и я забуду,

Покажи мне – и я запомню,

Дай сделать – и я пойму.

Китайская притча.

«Общеизвестно, что нельзя двигаться вперед с головой, повернутой назад, а потому недопустимо в школе XXI века использовать неэффективные, устаревшие технологии обучения, изматывающие и ученика, и учителя, требующие больших временных затрат и не гарантирующие качество образования...» (М. Поташник, действительный член  Российской академии образования).

Применение новых информационные и телекоммуникационных технологий в школьном образовании является неотъемлемой частью современной методики обучения

Каждому учителю, безусловно, очевидна целесообразность применения компьютеров для обучения. Богатейшие возможности представления информации на компьютере позволяют изменять и неограниченно обогащать содержание образования.

Выполнение любого задания, упражнения с помощью компьютера создает возможность для повышения интенсивности урока.

ПК способствует индивидуализации обучения, использование вариативного материала и различных режимов работы.

При этом  компьютер может представлять:

• источник учебной информации;
• наглядное пособие (качественно нового уровня с возможностями мультимедиа и телекоммуникаций);
• тренажер;
• средство диагностики и контроля

При анализе целесообразности использования компьютера в учебном процессе нужно учитывать следующие дидактические возможности компьютера:

• усилевает мотивации (стимулов) учения. Усвоение знаний, связанных с большим объемом цифровой и иной информации, путем диалога с ПК более эффективно и интересно для ученика, чем штудировать учебник (текст+звук+видео+цвет). С помощью обучающих программ ученик может моделировать реальные процессы, а значит видеть причины и следствия, понимая их смысл.
• развивает познавательные способностей учащихся; (не учить знаниям, а учить учиться)
• углубляет межпредметные связи за счет использования современных средств обработки информации, в том числе и аудиовизуальной, при решении задач из различных предметных областей
• прививает навыки самоконтроля и самостоятельного исправления собственных ошибок;
• расширяет возможности для самостоятельной творческой деятельности учащихся, особенно при исследовании и систематизации учебного материала;
• интегрирует обучение предмету;

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

Огромные возможности компьютерной техники находятся в глубоком противоречии с существующей системой обучения, опирающейся на ограниченное стандартами содержание и традиционную классно-урочную технологию. Преодоление этого противоречия лежит в приспособление новых информационных возможностей к рамкам традиционного урока.

Компьютерным уроком называют любой урок с применением компьютера как обучающего средства. Дидактические части традиционного комбинированного урока можно представить формулой:

В         – вступление, организационная часть

А         – актуализация  усвоенных и опорных ЗУН

Ин         – изучение нового материала (формирование новых ЗУН)

З         – закрепление материала – повторение и применение

Кон         – контроль усвоения

Кор         – коррекция

Об         – обобщение

Дз         – домашнее задание

Урок=В+А+Ин+Кон+Кор+Об+Дз

Компьютерный урок характеризуется прежде всего интенсивностью использования компьютера, который может быть оценен в % времени по отношению ко всему времени урока. Если 100%  времени урока ученики работают на компьютере, он полностью заменяет учителя (это уже компьютерное обучение). Если компьютер не используется совсем – это обыкновенный урок. При частичном использовании ПК получается, то что называется «компьютерным уроком».

Все дидактические части урока могут быть компьютеризированы, т.е. осуществляться с помощью и при поддержки компьютерных средств (полностью или частично).

Разнообразие «компьютерных уроков» зависит от:

- общей дидактической структуры урока

- варианта использования средств ИКТ (1 мультимедийный ПК, класс, интерактивная доска, проектор)

- объема делегируемых компьютеру функций учителя

Варианты использования средств ИКТ:

• полная замена деятельности учителя компьютерным программным средством, электронным учебным пособием, внося принципиальные изменения в содержание обучения (компьютерные программы по геометрии, рисованию).
• частичная замена деятельности учителя компьютерными обучающими программами, учитель использует свой сценарий изучения учебного материала с применением фрагментов программного обеспечения по предмету.
• фрагментарное, выборочное использование дополнительного материала аудио-видео наглядности из электронных хрестоматий.
• использование тренинговых программ для закрепление материала
• использование диагностических и контролирующих материалов, имеющихся на электронном носителе или разработанных учителем. Компьютер позволяет качественно улучшить контроль за деятельностью учащихся, вести мониторинговый режим, создает возможность сохранения хода и результатов решения
• выполнение домашних самостоятельных и творческих заданий учениками с последующей демонстрацией их на уроках или внеклассной работе.
• использование программ, имитирующих опыты и лабораторные работы
• использование игровых и занимательных программ для закрепления материала, мотивации, психологической разрядки.

Т.о. информационные технологии, в совокупности с правильно подобранными технологиями обучения, создают необходимый уровень качества, вариативности, дифференциации и индивидуализации обучения.

Рассмотрим различные виды деятельности на различных этапах обучения.

Этап усвоения новых знаний

Проведение уроков с использованием информационных технологий – это мощный стимул в обучении. Посредством таких уроков активизируются психические процессы учащихся: восприятие, внимание, память, мышление; гораздо активнее и быстрее происходит возбуждение познавательного интереса.

Человек по своей природе больше доверяет глазам, и более 80% информации воспринимается и запоминается им через зрительный анализатор. Дидактические достоинства уроков с использованием информационных технологий – создание эффекта присутствия («Я это видел!»), у учащихся появляется интерес, желание узнать и увидеть больше.

В распоряжение учителя множество электронных учебников (для изучение полного курса, модулей учебных программ), программы-тренажеры (сборники задач и упражнения на применение), конструкторы, словари, справочники, энциклопедии, хрестоматии, книги для чтения, виртуальные музеи и экскурсии, игры, видеоуроки, библиотеки электронных наглядных пособий (сборники фотографий, музыкальных записей, видеосюжетов, рисунков, текстов). Часто не всегда подходят к текстовому школьному учебнику или с ним не всегда согласованы, требуют адаптации к школьным программам. – (можно пользоваться как дополнительным материалом)

Что делает учитель? Учитель запускает этот диск ради показа одного фрагмента видеофильма, или отрывка из речи политического деятеля, показа фрагмента репродукции или демонстрации опыта, при этом тратя время на навигацию по диску, и сам фрагмент становится целью урока.

Второй вариант. Учитель для объяснения нового материала прибегает к использованию компьютерной презентации как источника учебной информации и наглядного пособия.

ПОКАЗ КОМПЬЮТЕРНОЙ ПРЕЗЕНТАЦИИ,

Урок начинается с небольшого видеофрагмента (слайд 2), одновременно звучит стихотворение А.Городницкого «Если вправду разрушен Рим…». Такое начало позволяет настроить класс на работу и подвести его к Учебной задаче урока.

В программе представлены разноплановые задания:

1.Тесты выбора (слайды 5, 11, 18, 22),

2.Работа с географической картой (слайд 6),

3.Тест соотнесения (слайд 8),

4.Тест группировки (слайд 24)

5.Выполнение задачи из компьютерного задачника по истории Древнего Мира (это самостоятельная коммерческая программа, которая загружается из работающей презентации и по завершении работы в нее же и возвращается).

6.Анализ схемы (слайд 15),

7.Обсуждение проблемы на основе просмотра кинофрагмента( к/ф «Спартак»), (слайды 16, 17),

8.Анализ статистических данных (слайд 20),

9.Анализ документа (слайд 27),

10.Решение кроссворда с фрагментами (слайд 29). (Кроссворд решается  всем классом, правильный ответ выводится учителем после обсуждения, по щелчку мыши).

ПЛЮСЫ:

1. Учитель может оперативно модифицировать учебный материал, исключая или вставляя отдельные слайды.
2. Увеличивается информационная емкость подачи материала (рисунки, схемы)
3. повышается производительность урока
4. Можно ввести послайдовый хронометраж урока
5. Установление межпредметных связей с ОИ и ВТ,
6. .Появляется возможность организации проектной деятельности учащихся по созданию учебных программ под руководством преподавателей информатики и истории.
7. Преподаватель создающий, или использующий информационные технологии вынужден обращать огромное внимание на логику подачи учебного материала, что положительным образом сказывается на  уровне знаний учащихся.
8. Изменяются к лучшему взаимоотношения с учениками далекими от истории, особенно с увлеченными ПК. Они начинают видеть в преподавателе «родственную душу».
9. Изменяется, особенно у 5 - 7-классников, отношение к ПК, как к дорогой, увлекательной игрушке. Ребята начинают воспринимать его в качестве универсального инструмента для работы в любой области человеческой деятельности.

МИНУСЫ:

1. Перед учителем стоит вопрос подбора фото, рисунков
2. Цвет, размещение – эстетическое восприятие материала страдает из-за непрофессионализма учителя в данной области
3. Достаточно высокая трудоемкость при получении качественного продукта
4. за созданием фрагментов мы забывает о целесообразности

Третий вариант. Воспользоваться Учебно-методическими материалами нового поколения. Для достижения качественно новых образовательных результатов, нецифровые учебно-методические комплексы и учебники расширяются наборами цифровых образовательных ресурсов. Цифровые ресурсы четко привязаны к данному учебнику. Это позволит учителю работать по привычному для него учебнику и применять современные информационные средства, не меняя кардинальным образом традиционной системы обучения.

Наборы ЦОР к учебникам могут иметь следующую структуру:

В рамках Федеральной целевой программы развития образования разрабатываются электронные образовательные ресурсы нового поколения (ЭОР НП) — высокоинтерактивные мультимедийные Интернет-продукты, обеспечивающие все компоненты учебного процесса

На сайте Федерального центра информационно-образовательных ресурсов (http://fcior.edu.ru) размещен каталог ЭОР по различным дисциплинам:

Компания «ФИЗИКОН» является разработчиком электронных учебных модулей и модулей методической поддержки по физике и естествознанию. («Открытая Физика», «Открытая математика», «Открытая биология».

В состав темы входят электронные учебные модули, решающий определенную педагогическую задачу, и длительностью 15–30 минут. ЭУМы могут быть разными в зависимости от педагогического дизайна, уровней сложности, контактного времени, стиля изложения и пр.

Модуль методической поддержки (ММП) задает последовательность ЭУМ, составляющих курс обучения, по определенной траектории.

МПП содержат:

• Поурочное планирование с интегрированным в него списком ЭУМов.
• Методический анализ темы.
• Разноуровневые задания. Контроль знаний учащихся.
• Модели уроков. Рекомендации по структуре уроков. Рекомендации по формированию ключевых компетенций.
• Основные способы использования ЭУМов различных типов.
• Рекомендуемые темы рефератов.
• Рекомендуемые темы проектной и научно-исследовательской работы учащихся.

(Бери готовое и работай)

Компьютерные модели, разработанные компанией «ФИЗИКОН», достаточно легко вписываются в традиционный комбинированный урок и позволяют учителю организовать новые нетрадиционные виды учебной деятельности учащихся.

В качестве примера рассмотрим несколько видов уроков с использованием компьютерных моделей:

1. Интегрированный урок закрепления знаний.

Основной недостаток классического традиционного урока – трудность учета индивидуальных особенностей усвоения материала учащимися. ПК позволяет провести экспресс-диагностику усвоения и в зависимости от результатов провести соответствующую коррекцию.

Учитель предлагает учащимся ряд индивидуальных (групповых) заданий и задач разного типа:

• тестовые задания с автоматической проверкой;
• теоретические вопросы, ответы на которые можно проверить при обращении к компьютерным моделям
• вопросы, направленные на понимание проиллюстрированного моделями теоретического материала.

Такой урок требует тщательной подготовки дифференцированных заданий и бланков для оформления отчетов о проделанной работе, так как на «бумажную» работу у учащихся может не остаться ни времени, ни желания. Следует также продумать эффективную и прозрачную, понятную для учащихся систему оценивания результатов их работы, и сделать её известной для учеников до начала выполнения работы.

2. Урок – исследование.

Учащимся предлагается самостоятельно провести небольшое исследование, используя компьютерную модель, и получить необходимые результаты. Этом могут быть модели, теоретическая основа которых не очень известна ученикам (5.1. Танец пчелы) или работа, в которой необходимо изучить влияние изменения отдельных параметров на состояние системы в целом (10.11. Годичные кольца; 12.2. Кролики и волки; 12.3. Кролики и капуста).

Учитель формулирует тему и цели исследований, проводимых учениками, а также теоретические вопросы, ответ на которые позволит учащимся продемонстрировать понимание полученных результатов.

3. Урок – компьютерная лабораторная работа.

Для проведения такого урока необходимо разработать соответствующие раздаточные материалы (инструктивные карточки, бланки лабораторных работ).

При проведении работы необходимо помнить, что модель (например, 2.2. Питание инфузории) воспроизводит реальные процессы и явления в упрощённом, схематичном виде; поэтому выяснение того, что именно подчёркнуто в модели, а что «осталось за кадром», может быть одной из форм заданий.

Такого вида задания могут выполняться полностью в компьютерном варианте или быть одним из этапов более широкой работы, включающей также задания с натуральными объектами, увеличительными приборами и др.

4. Урок решения задач с последующей компьютерной проверкой.

Учитель предлагает учащимся для самостоятельного решения в классе или в качестве домашнего задания индивидуальные задачи, правильность решения которых они смогут проверить, поставив компьютерные эксперименты.

Самостоятельная проверка полученных результатов при помощи компьютерного эксперимента усиливает познавательный интерес учащихся, делает их работу творческой, а в ряде случаев приближает её по характеру к научному исследованию.

Например,

• определить наибольшую высоту полета тела в зависимости от угла к горизонту
• наибольшее удаление от точки броска в зависимости от начальной скорости
• наименьшее удаление от точки броска в зависимости от начальной высоты при постоянной начальной скорости

КОМПЬТЕРНЫЕ МОДЕЛИ

Тема та же «Тело, брошенное под углом к горизонту».

Тип урока – интегрированный урок – лабораторная работа

Использование метода проекта (11 класс) – создание проекта на языке Дельфи и его практическом применении на уроке физики.

Компьютерные модели: (иллюстративные, обучающие, экспериментального характера)

Модель является компьютерным экспериментом, позволяющим продемонстрировать качественный характер и позволяющий учителю организовать новые нетрадиционные виды учебной деятельности учащихся.

Эффективность использование графического материала на разных этапах урока.

При актуализации знаний возможно быстрое повторение наиболее значимых вопросов по рисункам и схемам.

При изложении нового материала возможна опора на схемы

На этапе закрепления нового материала графические объекты могут быть использованы для перегруппировки теоретических сведений, их обобщения, уточнения сложных моментов.

Контроль знаний

Компьютерный контроль знаний по сравнению с традиционным имеет существенные преимущества:

•  осуществляется индивидуальный контроль знаний
•  повышается объективность оценки.
•  ученик видит детальную картину собственных недоработок
•  на процедуру оценивания затрачивается минимум количества времени.

Домашнее задание

Предоставление ученику дополнительные электронные ресурсы или анализ исследовательской работы.

5. ИНТЕГРИРОВАННЫЙ УРОК Использование программы Advaced grafe  для построения графиков дробно-рациональной функции. При изучении темы: «Функции и их графики» преобразования графиков тригонометрических функций учащиеся осуществляют  с помощью программы Advanced grapher и на экране монитора прослеживают  всю динамику последовательных действий. Затем составляют алгоритм преобразования и делают выводы. Одно из занятий элективного курса. Используется исследовательский метод. Форма контроля - защита проектов.

Проектная деятельность учащихся

К урокам обобщения и систематизации знаний и способов деятельности предлагается учащимся выполнить проектные и творческие работы: компьютерные презентации или веб-странички об истории развития этой темы, о применении изучаемого материала в других областях знаний, используя Интернет-ресурсы. Затем эти работы представляются и защищаются перед учащимися класса, коллективно  анализируются и рецензируются  результаты выполнения.

Проектирование компьютерного урока

1. Составить временную структуру урока, в соответствии с главной целью намечаются задачи и необходимые этапы для их достижения.
2. Из резервов компьютерного обеспечения отбираются наиболее эффективные средства
3. Оценивается целесообразность их применения в сравнении с традиционными средствами.
4. Отобранный материал оценивается во времени: их продолжительность не должна превышать санитарных норм, рекомендуется просмотреть и прохронометрировать все материалы, учесть интерактивный характер материала, запланировать резерв времени.
5. Составить поминутный план урока
6. При недостатке компьютерного иллюстративного или программного материала проводится поиск в библиотеке или в Интернете
7. Из найденного материала (файлов) собирается презентационная программа, для этого пишется ее сценарий.

Эффективность применения ТСО зависит от этапа урока.

1-5 минут сокращает подготовительный период и сдвигает усталость и потерю внимания на 5-10 мин позже обычного.

15-20 мин; 30-35 мин – позволяет поддерживать устойчивое внимание учащихся практически в течение всего урока.

Соблюдение санитарных «норм»

Время непрерывной работы на компьютере в течение урока, согласно санитарным «нормам» составляет для учащихся начальной школы 10-15 минут. Средней ступени 20-25 минут, старшей ступени 30 минут. Общее суммарное время работы в день соответственно 50, 120, 200 минут.

Таким образом, использование компьютера на уроках – это не дань моде, не способ переложить на плечи компьютера многогранный творческий труд учителя, а лишь одно из средств, позволяющее интенсифицировать образовательный процесс, активизировать познавательную деятельность, увеличить эффективность урока.

"Технические достижения не стоят ровным счетом ничего, если педагоги не в состоянии их использовать. Чудеса творят не компьютеры, а учителя!"

Крейг Барретт