Информационно-компьютерные технологии в учебно-воспитательном процессе

Персональный компьютер — универсальное обучающее средство, которое может быть с успехом использовано на самых различных по содержанию и организации учебных и внеклассных занятиях. При этом он вписывается в рамки традиционного обучения с широким использованием всего арсенала средств обучения. ПК может способствовать активному включению учащегося в учебный процесс, поддерживать интерес, способствовать пониманию и запоминанию учебного материала. Кроме того, вся современная проекционная аппаратура является мультимедийной (многофункциональной). Многие модели сопряжены с компьютерами, которые тоже представляют собой .мультимедийное устройство. Термин "медиа" происходит от латинского слова media, переводимого как "среда, носитель информации". "Мультимедиа" означает возможность работы с информацией в различных видах, а не только в цифровом виде, как у обычных компьютеров. Прежде всего, здесь имеется в виду звуковая и видеоинформация.

Мультимедиа-компьютеры - компьютеры с совокупностью программных и аппаратных средств, позволяющие воспроизводить звуковую (музыка, речь и др.), а также видеоинформацию (видеоролики, анимационные фильмы и др.).

В школах появились так называемые видеоклассы, которые обладают массой преимуществ перед всеми ранее существовавшими оснащенными техникой кабинетами. Видеокласс предельно компактен и занимает минимум площади. Практически не требуется затемнения, кроме легких штор от прямых солнечных лучей. Состав кабинета: большой проекционный телевизор, компьютер, принтер, видеомагнитофон, телевизор (монитор) учителя, миниатюрная самонаводящаяся видеокамера. Видеофильмы и вес, что делается на компьютере, тут же транслируются на класс. Можно создать любой несложный учебный материал на экране компьютера и тут же его размножить на принтере и раздать детям, например, для индивидуальной работы или как индивидуализированные домашние задания. Под видеокамеру можно положить любой объект: раздаточные предметы, иллюстрации, даже некрупные живые объекты. Подложенная под нее школьная тетрадь с выполненной работой тут же появляется на экране демонстрационного монитора, и учитель может показать любые ошибки, образцы выполнения тех или иных заданий и т.п. Все, что видят учащиеся, одновременно видит и учитель на экране своего монитора. Это позволяет использовать всю аппаратуру, не сходя с одного места. Аппаратура установлена таким образом, чтобы, работая с ней, учитель имел возможность видеть весь класс. К системе имеющихся аппаратов можно подсоединять любую мультимедийную аппаратуру, что делает возможности использования такого класса неограниченными. Есть школы, в которых полностью отказались от меловых досок, перейдя на интерактивные, подсоединенные к компьютеру.

В школах созданы информационные центры — медиатеки, содержащие помимо печатной продукции аудио- и видеокниги (альбомы с оптическими дисками), компьютерные программы на флешках и мини-дисках. При медиатеках создаются автоматизированные рабочие места для работы по новым технологиям обучения. В медиатеке создаются оптимальные условия для творческого, многоцелевого использования любой информации в учебно-познавательной деятельности учащихся во внеурочное время, в повышении профессионализма учителей, в непрерывном их самообразовании.

Возможности применения компьютера значительны: от справочной системы до средства моделирования ситуаций и деятельности в виртуальном мире.

Задачи применения компьютера в обучении и воспитании:

• обеспечение обратной связи в процессе обучения;

• обеспечение индивидуализации учебного процесса;

• повышение наглядности учебного процесса;

• поиск информации из самых широких источников;

• моделирование изучаемых процессов или явлений;

• организация коллективной и групповой работы. Основные аспекты, которыми надо руководствоваться при анализе обучающей компьютерной программы и ее применении:

• психологический — как повлияет данная программа на мотивацию учения, на отношение к предмету, повысит или снизит интерес к нему, не возникнет ли у учащихся неверие в свои силы из-за трудных, непонятно сформулированных или нетрадиционных требований, предъявляемых машиной;

• педагогический — насколько программа отвечает общей направленности школьного курса и способствует выработке у учащихся правильных представлений об окружающем мире;

• методический — способствует ли программа лучшему усвоению материала, оправдан ли выбор предлагаемых ученику заданий, правильно ли методически подается материал;

• организационный — рационально ли спланированы уроки с применением компьютера и информационных технологий, достаточно ли ученикам предоставляется машинного времени для выполнения самостоятельных работ.

Компьютеры практически начинают вытеснять все другие технические средства обучения и воспитания благодаря своей многофункциональности. Но очень важно обучение строить таким образом, чтобы ученик понимал, что задачу решает он, а не машина, что только он несет ответственность за последствия принятого решения. Школьники теряют интерес к работе, если в конце урока уничтожаются плоды их труда, поэтому необходимо использовать выполненную ими работу на уроках при создании программных продуктов или разработке методических материалов.

Наиболее ценными в учебном процессе оказываются программные средства без однозначной логики действий, жестких предписаний, средства, предоставляющие ученику свободу выбора того или иного способа изучения материала, рационального уровня сложности, самостоятельного определения формы помощи при возникновении затруднений.

Из всех видов АВТС, применяемых до настоящего времени, только компьютер решает такие проблемы, как:

• адаптивность учебного материала (в зависимости от индивидуальных особенностей учащихся);

• многотерминальность (одновременная работа группы пользователей);

• интерактивность (взаимодействие ТСО и учащегося, имитирующее в известной степени естественное общение);

• подконтрольность индивидуальной работы учащихся во внеаудиторное время.

Компьютеры во многом способны решать те же методические задачи, что и любое традиционное ТСО. По в условиях компьютерного обучения это делается на более мощной, совершенной и быстродействующей технике. Компьютер реализует обучение в диалоговом (ТСО — учащийся — учитель) режиме. Компьютеризованные учебные материалы (учебные компьютерные программы) способны полнее и глубже адаптироваться к индивидуальным особенностям учащихся.

В педагогическом процессе выбор способа использования компьютера стоит в прямой зависимости от дидактической задачи.

По целям и задачам обучающие компьютерные программы делятся на иллюстрирующие, консультирующие, программы-тренажеры, программы обучающего контроля, операционные среды.

Одни из них предназначены для закрепления знаний и умений, другие ориентированы на усвоение новых понятий. Есть обучающие программы, которые позволяют учащимся стать непосредственными участниками открытий, композиторами или художниками.

Большими возможностями обладают программы, которые реализуют проблемное обучение. В трудовом и профессиональном обучении особенно полезны программы, моделирующие и анализирующие конкретные ситуации, так как они способствуют формированию умения принимать решения в различных обстоятельствах.

Учебные игровые программы способствуют формированию мотивации учения, стимулируют инициативу и творческое мышление, развивают умение совместно действовать, подчинять свои интересы общим целям. Игра позволяет выйти за рамки определенного учебного предмета, побуждая учащихся к приобретению знаний в смежных областях и практической деятельности.

Нередко в одной программе соединяются несколько режимов (обучения, тренировки, контроля). Работая в режиме обучения, программа выводит на экран монитора учебную информацию, задает вопрос на понимание предложенной информации. Если ответ неверен, машина или подсказывает, как найти правильный ответ, или дает ответ и задает новый вопрос.

В режиме тренажера выводятся только тексты вопросов, при ошибочном ответе идет комментарий — результаты ответов не запоминаются, время их обдумывания не ограничивается.

В режиме контроля варианты заданий подбираются компьютером, время обдумывания ограничивается, результаты ответов фиксируются, при ошибке дается правильный ответ и комментарий. По окончании выводится список тем, по которым была допущена ошибка и которые стоит повторить, ставится отметка.

Таким образом, компьютер в учебном процессе выполняет несколько функций: служит средством общения, создания проблемных ситуаций, партнером, инструментом, источником информации, контролирует действия ученика и предоставляет ему новые познавательные возможности.

Способы использования компьютера в качестве средства обучения различны: это и работа всем классом и группами, и индивидуальная работа. Перечисленные способы обусловлены не только наличием или нехваткой достаточного количества аппаратных средств, но и дидактическими целями. Так, если в классе имеется только компьютер учителя или если учитель ставит перед собой задачу организации коллективной работы по поиску решения задач, постановки проблемы и т.д., он организует работу класса на основе учительского компьютера. Такой подход в ряде случаев оказывается даже более продуктивным, чем индивидуальная работа учащихся с компьютером.

Широкое применение в процессе обучения и воспитания могут иметь графические возможности компьютера. Созданные компьютерами изображения и мультипликация используются в кинофильмах, телешоу, рекламе, играх. Машинная графика не ограничена в своих возможностях: объекты графики могут появляться и исчезать, менять цвета, направление движения, превращаться в другие объекты и т.п. На экране можно смоделировать любой объект и подвергнуть испытаниям на реальность функционирования. С помощью графических программ вычерчиваются таблицы, графики, диаграммы и т.п. С появлением возможности транслировать через компьютер видеоинформацию программно-методические средства стали включать фрагменты документальных и художественных фильмов, музыкальные фрагменты. Существуют разнообразные моделирующие программы. На уроках и во внеурочное время на компьютерах можно создавать разнообразные познавательные игры. Возможно слежение за событиями через международные серверы.

Все эти возможности компьютерных технологий не снижают роли учителя. Все программы разработаны с обязательным активным участием педагогов, что предопределяет опосредованное влияние учителя даже в случае самостоятельной работы учащегося с компьютером. При работе учащихся с компьютером в школе участие учителя необходимое и непосредственное. Именно учитель решает, исходя из индивидуальных особенностей ученика, какого характера программы более целесообразно использовать на том или ином этапе обучения, определяет все педагогические и психолого-методические аспекты взаимодействия ученика с компьютером.

Телепроекты, вебинары, дистанционное, виртуальное обучение — виды компьютерных телекоммуникаций, получающие широкое распространение в учебно-воспитательном процессе. Самой известной и наиболее емкой телекоммуникационной сетью является Интернет — международная информационная сеть сетей.

Учебный телекоммуникационный проект (квесты, вебквесты, геокэшинг и др.) — совместная учебно-познавательная, творческая или игровая деятельность учащихся-партнеров, организованная на основе компьютерной телекоммуникации, имеющая общую цель, согласованные способы деятельности, направленная на достижение общего результата деятельности (Е. С. Полат). Использование компьютерных возможностей в разработке проектных заданий начинает широко использоваться даже в начальных классах.

Телеконференции, вебинары — обмен мнениями, получение новой информации с помощью электронных писем или в режиме реального времени, проводимые с привлечением одного или нескольких средств телекоммуникации (телефона, телевидения, СКАЙПа, компьютерной телекоммуникации и т.п.).

Подкасты — аудио- и видеофайлы, содержащие записи лекций по различным предметам, презентации и другие вспомогательные материалы.

Интеллект-карта (ментальные карты, карты ума, карты памяти, майнд-мэп) — это техника представления любого процесса или события, мысли или идеи в комплексной, систематизированной, визуальной (графической) форме. Интеллект-карты являются универсальным инструментом мышления. Автор Тони Бьюзен — известный писатель, лектор и консультант по вопросам интеллекта, психологии обучения и проблем мышления.

Рис. 10.2. Алгоритм разработки интеллект-карты

Часто в большом объеме информации не видна картина в целом, а составление плана в виде ментальной карты помогает вернуть целостное видение ситуации. Интеллект-карты помогают принять правильное решение.

Карты ума позволяют на одном листе собрать всю необходимую информацию, относящуюся к решению проблемы, и окинуть ее одним взглядом, не дают упустить из виду все минусы и плюсы того или иного решения, активизируют ассоциативное мышление, которое позволяет увидеть важные факторы, упущенные при традиционном анализе. Составление интеллект-карт помогает подготовиться к презентации и убедить аудиторию. Преимущества интеллект-карты перед текстовым планом: десять ключевых слов запомнить намного проще, чем десять страниц текста; оратора, вооруженного ментальной картой презентации, сбить с мысли вопросами или чем-то еще практически невозможно; интеллект-карту можно представить как наглядный пример (слайды, плакаты), так слушатели лучше запомнят основную идею и меньше будут отвлекаться, в завершении презентации распечатанные экземпляры ментальных карт можно использовать как раздаточный материал.

При конспектировании лекций, написании рефератов, подготовке докладов, анализе, понимании и запоминании больших объемов информации использование ментальных карт просто необходимо. Составление интеллект-карт помимо того, что способствует лучшему усвоению и запоминанию текста, еще и влечет за собой развитие творческого мышления, являясь своеобразной зарядкой для ума.

Рис. 103. Применение интеллект-карт

Рис. 10.4. Преимущества ментальных карт перед стандартным способом записи

При составлении таких карт рекомендуется широко использовать цвет.

Интеллект-карта — хороший инструмент для увеличения эффективности мозгового штурма.

Для работы в команде Тони Бьюзен предлагает использовать коллективные интеллект-карты. Когда нужно сгенерировать идею или разработать творческий проект, принять групповое решение и смоделировать совместное управление проектами или для того, чтобы проанализировать результаты деятельности — надо использовать метод составления коллективных интеллект-карт. Индивидуальные ментальные карты становятся частью коллективных карт мыслей, являясь достигнутым внутри группы графическим воплощением консенсуса.

В Интернете есть программы составления подобных карт.

В последние годы все более широкое распространение в мире получает виртуальное дистанционное обучение (виртуальная реальность — эффект присутствия в несуществующей реальности), основанное на использовании компьютерных технологий и Интернета. Наиболее активно это развивается в системе профессионального образования в пашей стране и за рубежом. Увеличивается число образовательных учреждений, предлагающих учебные курсы в режиме онлайн, создаются и полностью виртуальные учебные заведения.

Дистанционная форма обучения — получение образования без посещения учебного заведения с помощью современных информационно-образовательных технологий и систем телекоммуникации.

Дистанционное обучение — заочное образование, самообразование и самообучение, заочное повышение квалификации и переподготовка, общедоступное "открытое" обучение.

Цели дистанционного обучения:

• предоставление различным социальным группам в любых районах страны равных образовательных возможностей;

• повышение качественного уровня образования за счет более активного использования научного и образовательного потенциала ведущих образовательных учреждений;

• получение образования параллельно с основной деятельностью человека;

• расширение образовательной среды, удовлетворение потребности и прав человека в области образования.

Преимущества дистанционного обучения:

• обучение в индивидуальном темпе — скорость изучения устанавливается самим учащимся в зависимости от его личных обстоятельств и потребностей;

• свобода и гибкость — учащийся может выбрать любой из курсов обучения, самостоятельно планировать место, время и продолжительность занятий;

• мобильность — эффективная реализация обратной связи между преподавателем и обучаемым;

• доступность — позволяет обучаемому не ограничивать себя в образовательных потребностях независимо от местонахождения;

• технологичность — использование в образовательном процессе новейших достижений информационных компьютерных технологий;

• социальное равноправие — равные возможности получения образования без каких-либо ограничений;

• творчество — комфортные условия для творческого самовыражения обучаемого.

За последние годы ситуация в российском образовании заметно изменилась благодаря государственным программам но информатизации средней школы. Многие образовательные учреждения, в том числе в регионах, оборудованы компьютерной техникой и подключены к Интернету. В 2007 г. успешно прошла государственную аккредитацию и получила право выдавать своим выпускникам аттестат государственного образца Интернет-школа "Просвещение.ru".

Интернет-школа включает сетевые учебные курсы по всем предметам базисного учебного плана за 10 и 11 классы. Каждый курс состоит из совокупности интернет-уроков, которые ученик проходит последовательно. ОГЛАВЛЕНИЕ интернет-уроков соответствует государственному общеобразовательному стандарту. Интернет-урок содержит: теоретический материал с мультимедийными иллюстрациями, интерактивными таблицами, картами, схемами; разнообразные рубрики: словари, энциклопедии. В него входят материалы для контроля знаний: тесты, которые автоматически проверяются системой, и задания со свободным ответом, которые оценивает учитель. В курсе по каждому предмету предусмотрены тематические контрольные работы.

По предметам естественнонаучного цикла разработан виртуальный лабораторный практикум. Он дает учащимся возможность выполнять лабораторные опыты, сидя за компьютерами и перемещая объекты на экране при помощи мыши. В Интернет-школе есть онлайн-тренажеры для подготовки к сдаче ЕГЭ по девяти предметам. Тренажеры составлены по данным более, чем 200 вариантов контрольно-измерительных материалов. С их помощью ученик приобретает навык выполнения заданий, которые впоследствии встретятся ему на экзамене. У него есть возможность поработать и с регистрационными бланками ЕГЭ в их электронной версии, воспроизводя ситуацию экзамена.

Для всех типов пользователей Интернет-школы (учеников, учителей) предусмотрены специальные электронные журналы — наборы рабочих страниц, через которые осуществляется учебный процесс.

Система дистанционного обучения Интернет-школа "Просвещение.ru" может использоваться на уроках в обычной школе. Она открывает новые возможности учителям и школьникам, а также администрации школы. Учителя могут использовать интернет-уроки в качестве сценариев собственных лекций, оценивать уровень знаний учащихся с использованием тестов, домашних заданий и контрольных работ. Они могут эффективно готовить учащихся к итоговой аттестации, в том числе в форме ЕГЭ. Применение дистанционных технологий позволяет преподавателю обеспечить индивидуальный подход ко всем своим ученикам. Он может дифференцировать учебный материал и задания в соответствии с образовательными потребностями каждого из них. В дистанционном режиме можно заниматься с отстающими и пропустившими занятия учениками.

Администрация школ может использовать этот ресурс для организации экстерната и дистанционно готовить экстернов к аттестации. В условиях нормативно-подушевого финансирования подобная программа представляет большой интерес для школы. Дистанционные технологии позволяют школе удовлетворить практически любые образовательные запросы учащихся, в том числе при профильном обучении в старших класса.

Компьютер, мультимедийная и вспомогательная техническая аппаратура могут быть использованы для организации в школе своего издательства, можно создать электронную библиотеку, культурно-информационный центр. Формами внеклассной работы, основой которой может стать АВТС, являются кружки или клубные объединения по информатике и информационным технологиям, фото- и киновидеокружки. Современная мультимедийная аппаратура может широко использоваться при проведении любых массовых мероприятий в школе — от лекций с демонстрациями видеосюжетов, до театральных зрелищ и фестивалей, кинопоказов и дискотек.

Компьютер как техническое средство может использоваться на всех учебных предметах и во всех возрастных группах обучаемых.