Інформаційно-технологічний підхід до вирішення проблеми
Із застосуванням у навчальному процесі ІТ фахівці пов'язують. перш за все, надії на підвищення якості навчання. Наприклад, їх застосування дозволяє підвищити ефективність практичних та лабораторних занять з природничих дисциплін не менш, як на 30%, об'єктивність контролю знань учнів - на 20-25%. Успішність у контрольних групах, що навчаються з застосуванням ІТ, у порівнянні з тими, де у навчанні застосовували традиційні методи, вище у середньому на 0,5 бала (за п'ятибальною системою оцінки). При застосуванні комп'ютерної підтримки у вивченні іноземних мов швидкість накопичення словникового запасу збільшується у 2-3 рази [11,15-16].
При оцінці впливу застосування ІТ на ефективність навчального процесу враховують і той факт, що вони впливають не тільки на процесуальний його аспект, а й на зміст освіти.
Застосування ІТ дозволяє вирішувати ряд принципово нових дидактичних завдань:
- вивчати процеси та явища у мікро- та макросвіті, всередині складних технічних та біологічних систем на основі використання засобів комп'ютерної графіки та комп'ютерного моделювання;
- розглядами у зручному для вивчення масштабі часу різноманітні фізичні, хімічні, біологічні та соціальні процеси, що реально відбуваються з дуже великою або дуже малою швидкістю.
ІТ дозволяє включити до навчальних планів лабораторні заняття з використання комп'ютерних моделей, які імітують процеси функціонування дуже дорогого, навіть унікального обладнання, що є недоступним для .навчальних закладів. Отже мова йде і про економічну ефективність застосування ІТ (хоча і гіпотетичну).
Провідними видами комп'ютерних навчальних програм, що використовуються сьогодні у більшості країн світу, у тому числі і в Україні, та їх дидактичними функціями є:
- комп'ютерний підручник - програмно-методичний комплекс, який забезпечує можливість самостійно засвоїти навчальний курс або його розділ. Як правило поєднує в собі якості підручника, довідника, задачника та лабораторного практикуму;
- контролюючі програми - програмні засоби, призначені для перевірки та оцінки знань, умінь та навичок;
- Тренажери - слугують для формування та закріплення різного роду навичок. Як правило вони включають засоби для перевірки досягнутих результатів та можливості зміни тренуючих впливів (їх швидкості, інтенсивності, складності тощо);
- ігрові програми - забезпечують додаткові, у порівнянні із навчальними програмами, дидактичні можливості. На думку експертів найбільш ефективними є ділові ігри, що орієнтовані на отримання кращих результатів у вирішенні складних однотипних задач конкуруючими групами учнів. Спілкування, що виникає у процесі такої роботи, є однією специфічних форм самовиразу особистості у процесі інформаційної взаємодії з комп'ютером та колегами. Спеціалісти відмічають особливу роль розважальних ігрових програм, які здійснюють реальний вплив на формування світогляду сучасних підлітків, що вже конкурує з такими соціальними інститутами, як сім'я, школа, етнос;
- предметно-орієнтовані середовища - програми, які моделюють мікро-і макросвіти, об'єкти якого-небудь середовища, їх властивості і наочне уявлення, співвідношення між об'єктами, операції над ними. Учні керують об'єктами середовища з метою досягнення дидактичної мети, поставленої викладачем, або проводять дослідження, цілі та завдання
якого ставлять самостійно. Навчальне моделювання сприяє унаочненню навчання, а вивчення процесів у їх динаміці - більш глибокому та свідомому засвоєнню навчального матеріалу.
Освітні інформаційні технології використовуються у світовому шкільництві вже протягом кількох десятиліть. Дослідники виділяють такі етапи розвитку ІТ як засобів навчання:
1 етап (60-ті роки). Розробка і реалізація спеціалізованих пакетів програм - автоматизованих навчаючих систем (АНС), орієнтованих на створення та супровід автоматизованих навчальних курсів. У таких системах визначення методики навчання в цілому і зміст навчаючих дій зокрема здійснювалися педагогом, а їх реалізація та оцінка результатів -за допомогою АНС.
2 етап (70-тіроки). Розробка та реалізація продукуючих АНС. У цей період основні зусилля теоретиків автоматизованого навчання були спрямовані на пошук і перевірку більш досконалих моделей навчання на основі когнітивної психології. Отримали значний розвиток роботи у галузі дидактичного програмування. (У педагогічній літературі цей тер мін як правило використовують у зв'язку з проблемами відбору і структурування навчального матеріалу, а також оптимальної організації процесу навчання. Одним з провідних завдань дидактичного програмування є синтез системи оптимального управління навчальними діями, необхідними для отримання бажаного результату). Ці проблеми і зараз становлять інтерес для розробників продукуючих АНС.
3 етап (80-тіроки). Розвиток інженерії знань та інструментальних засобів АНС. На цьому етапі були проведені ґрунтовні дослідження моделей пояснення в АНС, інтелектуальних технологій формування моделей предметних галузей, стратегій навчання та оцінки знань. Відбувся значний розвиток галузі, пов'язаної з комп'ютерною графікою та візуалізацією знань. На думку фахівців, використання комп'ютерної графік? у навчальних програмах сприяє вихованню творчої особистості, оскільки спирається на розвиток правопівкульного мислення - синтетичного. образного, інтуїтивного, ситуативного. Це дозволяє певною мірою подолати один з недоліків традиційної освіти, що історично є пов'язаною із превалюючим розвитком вербально-логічного, аналітичного лівопівкульного мислення.
4 етап (90-ті рокиXX ст.). Суттєві зміни загальної параднім:'. конструювання та використання комп'ютерів призвели до обгрунтування якісно нових можливостей використання технічних засобів. Нове по коління комп'ютерів та застосування оптоволоконного зв'язку обумовили появу та швидкий розвиток мультимедіа, гіпермедіа, інтермедіа та мережевих технологій. Зупинимося на їх дидактичному призначенні.
153
Мультішедіа технології пов'язані зі створенням мультімедіа-продуктів, тобто електронних книг, мультимедіа-енциклопедій, комп'ютерних фільмів, баз даних тощо. Особливістю таких продуктів є об'єднання текстової, графічної, аудіо- та відеоінформації, анімації. На відміну від звичайних програмних засобів тут на перший план виходить сама інформація, обсяг якої може складати сотні мегабайт. Технології мультимедіа не тільки перетворили комп'ютер у повноцінного співрозмовника, а й дозволили учням, не виходячи із класу (з дому), бути присутніми на лекціях видатних учених, педагогів, стати свідками історичних подій минулого і сучасності, відвідати знамениті музеї та культурні центри світу, віддалені та дивовижні місця планети.
Мультимедіа технології дозволили створити "електронну книгу" -принципово новий тип навчального засобу, "живі" та озвучені сторінки якого відображаються на екрані дисплея. Найбільш інтенсивно розвивається в сучасних умовах такий напрям технології електронної книги, як електронна енциклопедія.
Гіпермадіа-технології являють собою розвиток гіпертекстових технологій, що надають можливості для роботи з текстами шляхом виділення в них ключових об'єктів (слів, фраз, малюнків) та організації перехресних посилань між ними. Гіпермедіа-продукти навчального призначення дозволяють учням працювати з великим обсягом матеріалу, що надається не тільки у текстовому вигляді, отже не тільки читати, а й слухати, дивитись, відбирати матеріали, робити виписки, готувати необхідні реферати.
Мережеві технології - напрям, який найбільш активно розвивається взагалі і в освітній сфері зокрема. Телекомунікаційні технології відкрили принципово нові можливості для учнів та педагогів. Спостереження спеціалістів свідчать, що робота в комп'ютерних мережах актуалізує потребу учнів бути членами соціальної спільноти. Відмічається підвищення грамотності і розвитку мови дітей завдяки телекомунікаційному спілкуванню, підвищення їх інтересу до навчання і. як наслідок, загальне зростання успішності.
Шляхом отримання доступу до професійних банків та баз даних учні оволодівають науковими проблемами, що знаходяться у стадії розробки, включаються в діяльність дослідницьких колективів, діляться результатами своєї праці з колегами. Використання добре структурованої інформації, що зберігається у базах даних, слугує засобом перевірки власних гіпотез, допомагає учням запам'ятати інформацію, сприяє формуванню засобів виконання логічних операцій аналізу, порівняння тощо.
Для викладачів доступ до мереж телекомунікацій означає не тільки суттєве підвищення інформаційної озброєності, але й унікальну можливість спілкування зі своїми колегами у всьому світі, проведення спільної навчальної, методичної та наукової роботи, обміну науковими розробками.
Початковим етапом запровадження телекомунікацій у навчальний процес стало використання електронної пошти, що являє собою, як вважають фахівці, достатньо економний спосіб інформатизації навчального процесу, оскільки не вимагає наявності великої кількості комп'ютерів. Вона достатньо широко використовується для зв'язку між викладачами та учнями у дистанційній формі навчання. За даними дослідження, проведеного асоціацією Еlectronic Messaging Association, у 1994 році у світі нараховувалось 23 млн. користувачів електронної пошти. За прогнозами дослідників у 2000 році ця цифра досягне 72 млн.
Телеконференція є формою навчання, що дозволяє викладачу та учням, віддаленим одне від одного на значну відстань, здійснювати навчальний процес, близький до традиційного, організовувати колективну роботу учнів, що знаходяться у різних населених пунктах, реалізовувати методи ділових ігор, мозкового штурму. Все це стає можливим завдяки реалізації віртуального класу на основі телеконференції. У навчальному процесі використовують оn-line та оff-line телеконференції, які відрізняються швидкістю обміну інформацією між учасниками. Більш зручною для здійснення навчального процесу є, безумовно, режим оn-line, коли учні, як і на звичайному занятті, є учасниками одночасного спілкування кількох сторін.
Телекомунікаційний доступ до баз даних здійснюється через всесвітню мережу Інтернет. У 2000 році, про що вже йшлося у попередніх розділах, кожен клас американської та японської школи, кожна шкільна бібліотека у цих країнах будуть підключені до Інтернету.
Стратегічним напрямом розвитку ІТ є створення єдиних інтерактивних інформаційних просторів та їх використання у всіх сферах людської діяльності. Метою їх запровадження в освіту є надання принципово нових можливостей для пізнавальної творчої діяльності в усіх її проявах: навчанні, науково-дослідній діяльності, педагогічній, організаційно-управлінській, експертній тощо.
Побудова єдиного інформаційного простору в освітній сфері дозволить досягти:
• підвищення ефективності і якості навчального процесу;
• інтенсифікації процесу наукових досліджень в освітніх закладах;
• поліпшення умов для додаткової освіти і освіти дорослих;
155
• підвищення оперативності і ефективності управління окремими освітніми закладами та системою освіти в цілому;
• інтеграції національних інформаційних освітніх систем у світову мережу, що значно полегшить доступ до міжнародних інформаційних ресурсів у галузі освіти, науки, культури тощо [11].
Швидкий розвиток технічних та програмних можливостей персональних ЕВМ, а також нового виду інформаційних технологій, що отримали загальну назву "креативні інформаційні технології", створює реальні можливості для їх використання в системі освіти з метою розвитку творчих здібностей людини.
До основних видів креативних інформаційних технологій фахівці відносять: когнітивну комп'ютерну графіку; гіпертекст, геоінформаційні системи (ГІС-технології). Практика роботи шкіл розвинутих країн доводить, що застосування інформаційних можливостей названих технологій створює справжній прорив у методології, організації та практиці реалізації навчального процесу при вивченні багатьох дисциплін на всіх рівнях шкільництва.
Наприклад, використання комп'ютерної графіки створює нові можливості для розвитку такого важливого компоненту творчого потенціалу особистості, як просторове мислення, що є особливо наочним при вивченні геометрії, тригонометрії та нарисної геометрії. Досвід використання у розвинутих країнах когнітивної комп'ютерної графіки та проблемно орієнтованих експертних навчаючих систем, що є інструментальною основою розробки більш ефективних методів викладання названих дисциплін, довів їх високу ефективність на всіх етапах навчання.
Спеціалістами багаторазово відмічалися позитивні психологічні аспекти інформатизації освіти:
• ініціювання процесів розвитку певних видів мислення;
• розвиток пам'яті уваги, уяви, спостережливості, реакції на непередбачені ситуації;
• усунення психологічних бар'єрів та комплексів;
• сприяння формуванню абстрактних образів та понять у процесі моделювання об'єктів та явищ оточуючої дійсності, що є предметом вивчення, а також тих, що у реальності відтворити неможливо.
Наслідками позитивного психологічного впливу використання ІТ в освіті є також:
• оволодіння учнями методами самостійного подання та здобування знань;
• формування вмінь та навичок здійснення творчої діяльності всіх видів;
• виховання інформаційної культури;
• оволодіння навичками оперативного прийняття рішень у складній ситуації;
• виховання якостей лідера.
Разом з тим фахівці попереджають і про можливі негативні наслідки. пов'язані з активним вторгненням у природний внутрішній світ людини штучних, ілюзорних вражень від екранних віртуальних сюжетів та взаємодій з ними. Небезпека може полягати і у навмисному маніпулюванні свідомістю людини, а також у нехтуванні допустимими нормами безпечних режимів роботи з комп'ютером. У зв'язку з названими причинами зростає актуальність досліджень у галузі психолого-педагогічного впливу та медичних наслідків застосування ІТ для фізичного та психічного стану учнів. Активне використання інформаційних та комунікаційних технологій ставить у розряд пріоритетних завдання створення спеціально спрямованої системи охорони здоров'я школярів.
Дуже активно нові інформаційні технології використовуються у такій формі навчання, як дистанційне навчання (ДН). Зупинимося більш докладно на особливостях його розвитку в сучасних умовах.
Світовий досвід показує, що сьогодні існують навчальні заклади, які реалізують чотири типи програм ДН: відкриті, дистанційні, заочні, радіо та телевізійні університети та коледжі. Безумовно спільним для всіх цих програм є те, що навчання здійснюється у зручному для студента місці, в зручний час, у зручному темпі. ДН забезпечує доступ до освіти широким верствам населення незалежно від соціального статусу.
Наведемо приклади, що характеризують розвиток ДН у різних регіонах світу [11, 12-15].
Великобританія. Відкритий університет Великобританії - світовий лідер нетрадиційного навчання. Був відкритий у 1969 році після візиту британського прем'єр-міністра Гарольда Вільсона в СРСР як наслідок великого враження, отриманого ним від системи радянської заочної освіти. Являє собою незалежний навчальний заклад для надання "другої" можливості працюючим дорослим людям отримати або продовжити свою освіту. Можливі три види навчання: на ступінь бакалавра, післядипломне, продовжене. Навчальний процес побудований на використанні друкованих матеріалів, аудіо- та відеозасобів, ТУ тощо. Студенти мають можливість отримати консультації у 250 центрах, що розташовані у багатьох містах країни та світу. В університеті навчається більше 120 тис. студентів. За взірцем цього закладу створені аналогічні в Канаді, Австрії, Іспанії, Пакистані, Голландії, Турції, Індії, Ізраїлі тощо.
Німеччина. Заочний університет. ДН у Німеччині має свої особливості. Вони полягають у централізованому плануванні дистанційної підготовки спеціалістів з вищою професійною освітою. Конкретним
прикладом закладу ДН може слугувати Заочний університет міста Хаген (земля Північний Рейн-Вестфалія). Університет надає освітні послуги більш як 50 000 студентам на рік, але диплом про вищу професійну освіту отримують не більше 20% контингенту, оскільки кваліфікаційні вимоги є дуже високими.
Індія. Національний відкритий університет їм. Індіри Ганді (1985 рік заснування). Метою закладу є поліпшення якості викладання шляхом застосування комунікаційних технологій, включаючи друковані видання. Навчальний процес передбачає використання аудіо- та відеокасет, телевізійних передач, друкованих посібників, очні консультації у численних учбових центрах, що розташовані, як правило, у традиційних університетах і коледжах у різних регіонах країни. Університет надає послуги широким колам населення, включаючи жінок, інвалідів, людей з низьким рівнем прибутків. Загальна кількість студентів в університеті - 185 000. Щорічно університет приймає на різні факультети близько 80 000 студентів.
США. Використання нових інформаційних технологій є характерною рисою не тільки системи вищої освіти США, а й середньої. Щодо університетського ДН, в США не існує загальнонаціональної системи такої освіти, що базувалась би на єдиних теоретичних, організаційно-методичних принципах. Ряд невеликих організацій претендує на таку роль, однак провідні університети обережно відносяться до встановлення з ними контактів. Однією з найбільш відомих інституцій ДН є Національних технологічний університет (N11}) - заснований у штаті Колорадо у 1984 році як некомерційна корпорація. Академічні програми, що пропонуються 'МТЦ схвалені більш як 40 університетами. 'МТЦ забезпечує супутникову мережеву інфраструктуру. Навчальні програми доставляються за допомогою телекомунікаційних технологій. Навчальні курси записуються на відеомагнітофон. Засобами спілкування між студентом та університетом є електронна пошта, факс, телефон, пошта.
ПАР .Університет Південної Африки являє собою вуз, що використовує комп'ютерні технології. Курс розроблений для виконання на сучасних персональних комп'ютерах. Дискети розсилаються студентам поштою.
В Австралії починаючи з 1993 року групою провідних університетів створена корпоративна мережа для розповсюдження своїх програм на здобуття ступеня та окремих курсів з використанням телевізійних лекцій та інших дистанційних форм навчання для громадян Австралії, Нової Зеландії та Океанії. Такі програми приймають більш як 20 000 студентів різного віку. Близько 1000 студентів навчаються для здобуття наукового ступеня.
В Україні теж започатковані заклади ДН (наприклад. Міжрегіональна академія управління), які створюють свої представництва в регіонах. На жаль, вони ще не мають у своєму розпорядженні достатньої технічної бази, тому провідними засобами спілкування між вузом та студентами є друковані видання та очні консультації.
Як і у всіх сферах освітнього життя у ДН активізуються інтеграційні процеси. Прикладами такої інтеграції слугують:
• консорціум "Мід-Америка" - об'єднує 9 університетів у 6 штатах;
• Міжнародне східне об'єднання теленавчання у Франції - об'єднує 7 університетів. Кожен з університетів розробляє програми з дисциплін, які найкраще поставлені саме в ньому. Студенти можуть прикріплятись для консультування у будь-якому з університетів;
• Європейська асоціація університетів дистанційного навчання(ЄАУДН). До неї входять 17 організацій з 15 країн, в яких навчається 650 000 студентів, викладають 3 000 викладачів у 875 учбових центрах. Метою ЄАУДН є сприяння розвитку в Європі ДН та розвитку Європейського відкритого університету (ЄВУ), який забезпечить загальний відкритий доступ до вищої освіти в регіоні. Вже існуюча мережа ЄВУ дає можливість студентам отримувати консультації, слухати лекції, здавати заліки та екзамени у будь-якому з університетів, що входять в систему;
Діаграма 1.
Розвиток дистанційної освіти в різних регіонах світу (За даними Інституту інформаційних технологій в освіті ЮНЕСКО)
| Африка | Європа | ||
| Азія | Північна Америка | ||
| Австралія | Центральна Америка | ||
| Близький Схід | Латинська Америка | ||
Міжнародна рада відкритого та дистанційного навчання (ІСВЕ) - всесвітня асоціація інститутів та спеціалістів відкритого та дистанційного навчання а також національних та регіональних асоціацій. Більш як 100 країн представлені в ній безпосередньо або через регіональні організації. ІСОЕ співробітничає з ООН через ЮНЕСКО.
Дистанційне навчання передбачає таку організацію навчального процесу, згідно з якою викладач розробляє навчальну програму, орієнтовану, головним чином, на самостійне навчання студента. Студент відділений від викладача у просторі, в той же час він має можливість у будь-який момент почати діалог за допомогою засобів телекомунікації або інших. Розглянемо особливості організації навчального процесу при ДН на прикладі Відкритого університету Великобританії, студенти якого - дорослі люди, що мають досвід роботи і поєднують навчання з трудовою діяльністю:
• будь-які вступні вимоги відсутні. Структура навчальних курсів є модульною, що дозволяє компонувати їх у відповідності з потребами студентів;
• студентам надаються великі можливості у виборі навчальних курсів та їх компонуванні;
• протягом першого року навчання всі студенти вивчають однакові курси фундаментальних наук, на знанні яких базується спеціалізована підготовка за бажанням студентів;
• методи навчання є індивідуалізованими;
• кожен студент просувається вперед у вивченні курсів тими темпами, які відповідають його здібностям та можливостям;
• звичайний строк навчання у 4 роки може бути подовжений до 8 років;
• студенти навчаються вдома а також у 260 регіональних учбових центрах;
• до кожного студента прикріпляється тьютор, який спрямовує його навчання та консультує при виникненні проблем. У процесі навчанні використовуються: радіо, ТУ, телефон, письмові навчальні курси, що надсилаються студенту поштою.
У ряді країн, особливо в США, широко використовуються з навчальними цілями замкнуті системи кабельного телебачення і системи, що поєднують відеозаписи і телебачення з двостороннім зв'язком. Найбільшою популярністю, на думку спеціалістів, користується система Стенфордського університету (штат Каліфорнія). Крім замкнутих систем кабельного телебачення з навчальними цілями використовують громадські телевізійні станції, що підключені до системи супутникового зв'язку [14].
Перспективи подальшого розширення ДН пов'язують з новими досягненнями у галузі засобів зв'язку.