Захарова И. Г. 338 Информационные технологии в образовании: Учеб пособие для студ высш пед учеб, заведений


НазваниеЗахарова И. Г. 338 Информационные технологии в образовании: Учеб пособие для студ высш пед учеб, заведений
страница3/21
Дата публикации01.05.2013
Размер2.68 Mb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Информатика > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21
^

1.2. Классификация и характеристика программных средств информационной технологии обучения (ИТО)



Особая роль в процессе создания и использования информационных технологий принадлежит в системе образования высшей школе как основному источнику квалифицированных высокоинтеллектуальных кадров и мощной базе фундаментальных и прикладных научных исследований. Характерной особенностью системы образования является то, что она выступает, с одной стороны, в качестве потребителя, пользователя, а с другой – создателя информационных технологий, которые впоследствии используются в самых различных сферах. Это, по сути дела, обеспечивает практическую реализацию концепции перехода от информатизации образования к информатизации общества. Но при этом не стоит преувеличивать возможности компьютеров, поскольку передача информации – это не передача знаний, культуры, и поэтому информационные технологии предоставляют педагогам очень эффективные, но вспомогательные средства.

Для понимания роли информационных технологий в образовании необходимо разобраться с сутью этого понятия.

Говоря об информационной технологии, в одних случаях подразумевают определенное научное направление, в других же – конкретный способ работы с информацией*: это и совокупность знаний о способах и средствах работы с информационными ресурсами, и способ и средства сбора, обработки и передачи информации для получения новых сведений об изучаемом объекте.

* Более подробно см.: Информатика / Под ред. Н.В.Макаровой. - М., 1997.
В контексте образования мы будем руководствоваться последним определением. В каком-то смысле все педагогические технологии (понимаемые как способы) являются информационными, так как учебно-воспитательный процесс всегда сопровождается обменом информацией между педагогом и обучаемым. Но в современном понимании информационная технология обучения (ИТО) – это педагогическая технология, использующая специальные способы, программные и технические средства (кино, аудио- и видеосредства, компьютеры, телекоммуникационные сети) для работы с информацией.

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

* Концепция информатизации сферы образования Российской Федерации: Проблемы информатизации высшей школы. – М., 1998. – С. 57.
Понятие компьютерная технология обучения (КТО), с учетом широких возможностей современных вычислительных средств и компьютерных сетей, часто используется в том же смысле, что и ИТО. Но применение аббревиатуры КТО вместо ИТО встречает возражения. Они связаны с тем, что информационные технологии могут использовать компьютер как одно из возможных средств, не исключая при этом применения аудио- и видеоаппаратуры, проекторов и других технических средств обучения. Кроме того, понимание роли компьютера как вычислительной машины (англ. computer – вычислитель) стало уже анахронизмом. Поэтому сам термин «компьютерная (буквально – вычислительная) технология» выглядит неудачно.

Систематические исследования в области применения информационных технологий в образовании ведутся более сорока лет. Система образования всегда была очень открыта внедрению в учебный процесс информационных технологий, базирующихся на программных продуктах самого широкого назначения. В учебных заведениях успешно применяются различные программные комплексы – как относительно доступные (текстовые и графические редакторы, средства для работы с таблицами и подготовки компьютерных презентаций), так и сложные, подчас узкоспециализированные (системы программирования и управления базами данных, пакеты символьной математики и статистической обработки).

В то же время эти программные средства никогда не обеспечивали всех потребностей педагогов. Начиная с 60-х гг., в научных центрах и учебных заведениях США, Канады, Западной Европы, Австралии, Японии, России (ранее – СССР) и ряда других стран было разработано большое количество специализированных компьютерных систем именно для нужд образования, ориентированных на поддержку разных сторон учебно-воспитательного процесса.

Для соответствующих ИТО в зарубежной практике принята следующая терминология:



В определенном смысле подобная классификация является весьма условной, поскольку в ней, по сути дела, происходит пересечение отдельных технологий.

В этом можно убедиться, рассмотрев более детально каждую из них.

Компьютерное программированное обучение – это технология, обеспечивающая реализацию механизма программированного обучения с помощью соответствующих компьютерных программ.

Изучение с помощью компьютера предполагает самостоятельную работу обучаемого по изучению нового материала с помощью различных средств, в том числе и компьютера. Характер учебной деятельности здесь не регламентируется, изучение может осуществляться и при поддержке наборов инструкций, что и составляет суть метода программированного обучения, лежащего в основе технологии CAI.

Изучение на базе компьютера отличает от предыдущей технологии то, что если там возможно использование самых разнообразных технологических средств (в том числе и традиционных – учебников, аудио- и видеозаписей и т.п.), то здесь предполагается использование преимущественно программных средств, обеспечивающих эффективную самостоятельную работу обучаемых.

Обучение на базе компьютера подразумевает всевозможные формы передачи знаний обучаемому (с участием педагога и без) и, по существу, пересекается с вышеназванными.

Оценивание с помощью компьютера может представлять собой и самостоятельную технологию обучения, однако на практике оно входит составным элементом в другие, поскольку к технологиям передачи знаний в качестве обязательного предъявляется и требование о наличии у них специальной системы оценки качества усвоения знаний. Такая система не может быть независимой от содержания изучаемой дисциплины и методов, использующихся педагогом в традиционном обучении или реализованных в обучающей программе.

Компьютерные коммуникации, обеспечивая и процесс передачи знаний, и обратную связь, очевидно, являются неотъемлемой составляющей всех вышеперечисленных технологий, когда речь идет об использовании локальных, региональных и других компьютерных сетей. Компьютерные коммуникации определяют возможности информационной образовательной среды отдельного учебного заведения, города, региона, страны. Поскольку реализация любой ИТО происходит именно в рамках информационной образовательной среды, то и средства, обеспечивающие аппаратную и программную поддержку этой образовательной технологии, не должны ограничиваться только лишь отдельным компьютером с установленной на нем программой. Фактически все обстоит наоборот: программные средства ИТО и сами образовательные технологии встраиваются в качестве подсистемы в информационную образовательную среду – распределенную информационную образовательную систему.

Не отрицая важности классификации ИТО, заметим, что для их эффективного применения педагогу в первую очередь необходимо ориентироваться в соответствующем программном обеспечении.

Разработка полноценных программных продуктов учебного назначения – дорогостоящее дело, поскольку для этого необходима совместная работа высококвалифицированных специалистов: психологов, преподавателей-предметников, компьютерных дизайнеров, программистов. Многие крупные зарубежные фирмы и ряд отечественных производителей программной продукции финансируют проекты создания компьютерных учебных систем в учебных заведениях и ведут собственные разработки в этой области.

Программное обеспечение, использующееся в ИТО, можно разбить на несколько категорий:

• обучающие, контролирующие и тренировочные системы,

• системы для поиска информации,

• моделирующие программы,

• микромиры,

• инструментальные средства познавательного характера,

• инструментальные средства универсального характера,

• инструментальные средства для обеспечения коммуникаций. Под инструментальными средствами понимаются программы, обеспечивающие возможность создания новых электронных ресурсов: файлов различного формата, баз данных, программных модулей, отдельных программ и программных комплексов. Такие средства могут быть предметно-ориентированными, а могут и практически не зависеть от специфики конкретных задач и областей применения.

Основное требование, которое должно соблюдаться у программных средств, ориентированных на применение в образовательном

процессе, – это легкость и естественность, с которыми обучаемый может взаимодействовать с учебными материалами. Соответствующие характеристики и требования к программам принято обозначать аббревиатурой НCI (англ. HumanComputer Interfaceинтерфейс человек – компьютер). Этот буквальный перевод можно понимать как «компьютерные программы, диалог с которыми ориентирован на человека».

Охарактеризуем перечисленные категории программного обеспечения более подробно.

^ Контролирующие системы. Применение информационных технологий для оценивания качества обучения дает целый ряд преимуществ перед проведением обычного контроля. Прежде всего, это возможность организации централизованного контроля, обеспечивающего охват всего контингента обучаемых. Далее, компьютеризация позволяет сделать контроль более объективным, не зависящим от субъективности преподавателя. В настоящее время в практике автоматизированного тестирования применяются контролирующие системы, состоящие из подсистем следующего назначения:

• создание тестов (формирование банка вопросов и заданий, стратегий ведения опроса и оценивания);

• проведение тестирования (предъявление вопросов, обработка ответов);

• мониторинг качества знаний обучаемых на протяжении всего времени изучения темы или учебной дисциплины на основе протоколирования хода и итогов тестирования в динамически обновляемой базе данных.

На рис. 1 представлена функциональная схема контролирующей системы.

С подсистемой создания тестов работает непосредственно или педагог, или оператор, который вводит информацию, предоставленную педагогом. Во избежание возможных ошибок, с целью упрощения подготовки материалов в таких подсистемах обычно используются шаблонные формы – для внесения текста вопроса или задания, вариантов ответа, правильного ответа и т.д. В итоге данная подсистема формирует базу данных, служащую основой для проведения тестирования. Обучаемому, работающему с подсистемой проведения тестирования, может быть предложен индивидуально подобранный набор вопросов и алгоритм их предъявления. По результатам тестирования с помощью подсистемы мониторинга будет сформирована база данных, обеспечивающая необходимой информацией педагога, обучаемых и администрацию учебного заведения.

Разработка современных контролирующих систем базируется на соблюдении основного требования: система должна быть абстрагирована от содержания, уровня сложности, тематики, типа и предметной направленности отдельных тестовых заданий и способна работать на изолированных компьютерах, в локальной сети и в сети Internet. Подобная стандартизация позволяет не прибегать для создания каждого очередного теста и обработки его результатов к услугам программистов, а, освоив определенную систему, наполнять ее содержательную часть по различным дисциплинам на основе общих принципов. В этом случае легче подготовить: педагогов – к формированию тестов, а обучаемых – к прохождению тестирования.


Рис. 1. Функциональная схема контролирующей системы
^ Обучающие и тренировочные системы. Создание собственно учебных компьютерных средств шло на основе идеи программированного обучения. И в настоящее время во многих учебных заведениях разрабатываются и используются автоматизированные обучающие системы (АОС) по различным учебным дисциплинам. Наиболее распространены АОС по естественно-научным и техническим дисциплинам. Однако есть опыт создания и применения таких систем даже для изучения литературы. Так, в гимназии № 3 г. Сургута используется специальная автоматизированная система, обучающая школьников письменному изложению своих мыслей – от короткой сказки для учащихся младшего возраста до полноценного сочинения в старших классах.

АОС включает в себя комплекс учебно-методических материалов (демонстрационные, теоретические, практические, контролирующие) и компьютерные программы, которые управляют процессом обучения. Разработка специализированных программ обычно предполагает решение вполне определенных задач компьютеризации учебного процесса. Так, АОС используются для изучения новых для обучаемого концепций и процессов. Материал предлагается в структурированном виде и обычно включает демонстрации, вопросы для оценки степени понимания, обеспечивающие обратную связь. Современные АОС позволяют корректировать процесс обучения, адаптируясь к действиям обучаемого.

АОС обычно базируется на инструментальной среде – комплексе компьютерных программ, предоставляющих пользователям, не владеющим языками программирования, следующие возможности работы с системой:

• педагог вводит разностороннюю информацию (теоретический и демонстрационный материал, практические задания, вопросы для тестового контроля) в базу данных и формирует сценарии для проведения занятия;

• ученик в соответствии со сценарием (выбранным им самим или предложенным педагогом) работает с учебно-методическими материалами программы;

• автоматизированный контроль усвоения знаний обеспечивает необходимую обратную связь, позволяя выбирать самому ученику (по результатам самоконтроля) или назначать автоматически последовательность и темп освоения учебного материала;

• работа ученика протоколируется, информация (итоги тестирования, изученные темы) заносится в базу данных;

• педагогу и ученику предоставляется информация о результатах работы отдельных обучаемых или определенных групп, в том числе и в динамике.

Возможности высших учебных заведений обычно позволяют им вести проектирование таких инструментальных сред, ориентированных на создание АОС*. В то же время в системе общего и профессионального образования разработано множество обучающих программ по отдельным учебным дисциплинам, отличающихся оригинальностью, высоким научным и методическим уровнем. Например, в рамках проекта «Гармония»** учителями из различных регионов России и стран СНГ (Горно-Алтайска, Бийска, Гродно, Новокузнецка, Одессы, Омска и др.) были разработаны электронные учебные пособия по информатике, истории, литературе и другим предметам. В сети Internet в настоящее время представлены различные авторские разработки этого плана. Прекрасной иллюстрацией служит обучающий комплекс, включающий учебники физики для VII, VIII и XIX классов, сборники вопросов и задач, тесты, описания лабораторных работ, подготовленный под руководством И.В.Кривченко коллективом учителей физики г. Курска***.

* См.: Соловое А. В. Информационные технологии обучения в профессиональной подготовке // Информатика и образование. – 1996. – № 1.

** Ястребцева Е.Н. Проект «Гармония» // Компьютер в школе. – 1998. – № 3.

*** Адрес Internet, http://www.fizika.ru
В 80 –90-е гг. XX в. массовое производство относительно недорогих и в то же время обладающих постоянно улучшающимися техническими характеристиками персональных компьютеров обусловило резкое увеличение темпов информатизации.

В сфере обучения, особенно с появлением операционной системы Windows, открылись новые возможности. Главными из них стали доступность диалогового общения в так называемых интерактивных программах и возможность широкого использования графики (рисунков, схем, диаграмм, чертежей, карт, фотографий). Применение графических иллюстраций в учебных компьютерных системах позволяет на новом уровне передавать информацию обучаемому и улучшать ее понимание. Учебные программные продукты, использующие графику, способствуют развитию таких важных качеств, как интуиция, образное мышление.

Дальнейшее развитие компьютерных технологий в последнее десятилетие предоставило технические и программные новинки, очень перспективные для образовательных целей. В первую очередь – это устройства для работы с компакт-дисками – CD-ROM (англ. Compact Disk Read Only Memory – устройство для чтения с компакт-диска) и CD-RW (англ. Compact Disk Read/Write – 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.

Действительно, современное обучение уже трудно представить без технологии мультимедиа (англ, multimedia – многокомпонентная среда), которая позволяет использовать текст, графику, видео и мультипликацию в режиме диалога и тем самым расширяет области применения компьютера в учебном процессе. Изобразительный ряд, включая образное мышление, помогает обучаемому целостно воспринимать предлагаемый материал. Появляется возможность совмещать теоретический и демонстрационный материалы. Тестовые задания уже не ограничиваются словесной формулировкой, но и могут представлять собой целый видеосюжет. Однако необходимо учесть, что для работы с соответствующими программными продуктами должны предъявляться весьма высокие требования к быстродействию и объему памяти компьютера, звуковым характеристикам и наличию дополнительного оборудования, в частности CD-ROM. Мультимедиа программы – это наукоемкий и весьма дорогостоящий продукт, так как для его 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 (англ, virtual realityвозможная 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.

* См.: ^ Woolley Benjamin. Virtual Worlds: A Journey in Hype and Hyperreality. – Oxford: Blackwell, 1992; Cotto Bob, Richard Oliver. Understanding Hypermedia: From Multimedia to Virtual Reality. – London: Phaidon Press, 1993.
Новые возможности для создания АОС открыла в 90-е гг. гипертекстовая технология, которая получила мощнейшее развитие благодаря возможности создания гипертекста с помощью специального языка HTML (англ. HyperText Markup Language – гипертекстовый язык разметки), изобретенного Тимоти Бернерс-Ли*. Гипертекст (англ, hypertextсверхтекст), или гипертекстовая система, – это совокупность разнообразной информации, которая может располагаться не только в разных файлах, но и на разных компьютерах.

* См.: Bemers-Lee Т., Caulliau R. World Wide Web: Proposal for a HyperText Project. – CERN, 1990. Адрес Internet, http://www.w3.org/hyper text/WWW/Proposal.html
Основная черта гипертекста – 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». Наряду с графикой и текстом, можно связать гиперссылками и мультимедиа-информацию, включая звук, видео, анимацию. В этом случае для таких систем используется термин гипермедиа.

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 «1C: Репетитор», энциклопедические и учебные издания фирмы «Кирилл и Мефодий» и др.). Использование в электронных изданиях различных информационных технологий (АОС, 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 информации (до 700 Мб) на едином носителе;

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

• на основе моделирования процесса обучения становится возможным дополнить учебник тестами, отслеживать и направлять траекторию изучения материала, осуществляя, таким образом, обратную связь.

* См., например, описание электронного учебника «Концепции современного естествознания» в главе 4.
Вышеперечисленные возможности в полной мере реализованы в таком электронном учебнике, как «Открытая физика» фирмы «Физикой», представляющем собой полный курс физики для школьников VII – XI классов и абитуриентов. Учебник работает в режиме диалога с обучаемым. Он включает более 80 компьютерных экспериментов, учебное пособие, видеозаписи экспериментов, звуковые пояснения. Еще одним характерным примером реализации возможностей современных информационных технологий является сборник компакт-дисков фирмы «1C: Репетитор» «Русский язык, Физика, Химия, Биология (4 CD)». Программы сборника содержат подробное изложение всего теоретического материала по каждому предмету, эквивалентное 3800 страницам формата А4, около 6 ч дикторского текста, около 1400 иллюстраций, 400 компьютерных анимаций и видеофрагментов (химические и физические опыты, жизнь животных), 70 интерактивных физических моделей, позволяющих изменять параметры процессов, 50 озвученных диктантов на все правила русского языка, встроенную контролирующую подсистему, включающую около 2000 тестов, задач и языковых практикумов (все – с ответами, многие – с решениями). Каждый компакт-диск содержит также обширные справочные сведения (интерактивные раскрывающиеся таблицы, формулы и т.д.), биографии известных ученых, словарь терминов, список литературы.

^ Тренировочные системы являются частным случаем обучающих систем. Подобные системы предназначены для закрепления предварительно изученного материала, отработки определенных навыков и умений, а также тех способов деятельности, которые должны воспроизводиться обучаемым на уровне, доведенном до автоматизма. Они могут быть как самостоятельным средством, так и входить в качестве подсистемы в АОС. В их основе – предоставление обучаемому вопросов, заданий, упражнений и обработка ответов с обеспечением соответствующей обратной связи. Подобные системы могут включать специальные модули для автоматизированного формирования заданий на определенную тему*. Например, для расчетных задач в подобном модуле случайным образом варьируются числовые параметры, указываемые в условии задачи. В тех заданиях, для выполнения которых требуются логические рассуждения, изменяют условие «необходимо» на «достаточно», используют логические операции «отрицание», «и», «или». Сравните вопросы: 1) при каких условиях объект А принадлежит множеству X принадлежит множеству Y; 2) при каких условиях объект А не принадлежит множеству X или принадлежит множеству Y. Можно использовать менее формализованный словарь, но суть построения вопроса останется той же. Наконец, возможно составление «конструктора заданий», из элементов которого автоматически создаются формулировки вопросов и задач.

* См.: ^ Брегеда И.Д., Грушевский С.П., Левицкий С. П. О системе информационной поддержки математических курсов в Кубанском государственном университете // Материалы Всероссийской научно-методической конференции «Телемати-ка-99». – СПб., 1999.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21

Похожие:

Захарова И. Г. 338 Информационные технологии в образовании: Учеб пособие для студ высш пед учеб, заведений iconСластенин В. А. и др. Педагогика: Учеб пособие для студ высш пед...
Сластенин В. А. и др. Педагогика: Учеб пособие для студ высш пед учеб заведений / В. А. Сластенин, И. Ф. Исаев, Е. Н. Шиянов; Под...
Захарова И. Г. 338 Информационные технологии в образовании: Учеб пособие для студ высш пед учеб, заведений iconМарцинковская Т. Д. М 29 История психологии: Учеб пособие для студ высш учеб, заведений
М 29 История психологии: Учеб пособие для студ высш учеб, заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2001. 544 с
Захарова И. Г. 338 Информационные технологии в образовании: Учеб пособие для студ высш пед учеб, заведений iconГо родского хозяйства : учеб пособие для студ высш учеб заведений...
Экономика городского хозяйства : учеб пособие для студ высш учеб заведений /В. И. Коробко. — М.: Издательский центр «Академия», 2006....
Захарова И. Г. 338 Информационные технологии в образовании: Учеб пособие для студ высш пед учеб, заведений iconВысшее образование
Г65 Основы коррекционной педагогики: Учеб пособие для студ высш пед учеб заведений / А. Д. Гонеев, Н. И. Лифинцева, Н. В. Ялпаева;...
Захарова И. Г. 338 Информационные технологии в образовании: Учеб пособие для студ высш пед учеб, заведений iconКуликова Т. А. К 90 Семейная педагогика и домашнее воспитание: Учебник...
К 90 Семейная педагогика и домашнее воспитание: Учебник для студ сред и высш пед учеб заведений. М.: Издательский центр «Академия»,...
Захарова И. Г. 338 Информационные технологии в образовании: Учеб пособие для студ высш пед учеб, заведений iconОсновы общей
С 29 Основы общей педагогики: Теория и методика воспитания: Учеб пособие для студ высш пед учеб, заведений / Под ред. В. А. Сластенина....
Захарова И. Г. 338 Информационные технологии в образовании: Учеб пособие для студ высш пед учеб, заведений iconЦейтлин С. Н. Ц32 Язык и ребенок: Лингвистика детской речи: Учеб...
Ц32 Язык и ребенок: Лингвистика детской речи: Учеб пособие для студ высш учеб, заведений. — М: Гуманит изд центр владос, 2000. 240...
Захарова И. Г. 338 Информационные технологии в образовании: Учеб пособие для студ высш пед учеб, заведений iconУчебное пособие для студентов высших учебных заведений 2-е издание, стереотипное Москва academia
Патопсихология: Учеб пособие для студ высш учеб заведений. — 2-е изд., стереотип. — М.: Издательский центр «Академия», 2003. — 208...
Захарова И. Г. 338 Информационные технологии в образовании: Учеб пособие для студ высш пед учеб, заведений iconОсновы психологического консультирования и психологической коррекции:...
Основы психологического консультирования и психологической коррекции: Учеб пособие для студентов высш пед учеб, заведений. – М.:...
Захарова И. Г. 338 Информационные технологии в образовании: Учеб пособие для студ высш пед учеб, заведений iconВ. А. Лабунская Васильева О. С., Филатов Ф. Р
Психология здоровья человека: эталоны, представления, установки: Учеб пособие для студ высш учеб, заведений. — М.: Издательский центр...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница