На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


диссертация Особенности использования средств информационно-коммуникационных технологий в образовании. Этапы разработки средств ИКТ для обучения геометрии. Организация деятельности учащихся по формированию геометрической грамотности. Педагогический эксперимент.

Информация:

Тип работы: диссертация. Предмет: Педагогика. Добавлен: 11.06.2010. Сдан: 2010. Страниц: 2. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


Методика разработки и использования средств информационно-коммуникационных технологий для формирования геометрической компетентности учащихся основной школы
МУСАТАЕВА ИЮНГУЛЬ СУЛЖАНОВНА
Алма-Аты 2008
Содержание

Введение
1. Теоретические аспекты использования средств информационно-коммуникационных технологий в образовании
1.1 Научно-методические основы использования средств информационно-коммуникационных технологий в образовании
1.2 Методико-технологические основы создания средств ИКТ
1.3 Система требований, предъявляемых к качеству средств ИКТ для формирования геометрической компетентности
2. Методические особенности разработки и использования средств ИКТ для формирования геометрической компетентности
2.1 Этапы разработки средств ИКТ для обучения геометрии (методические подходы к разработке средств ИКТ для формирования геометрической грамотности в условиях информатизации образования)
2.2 Методика применения средств ИКТ, ориентированных на формирование геометрической грамотности учащихся на основе ИКТ
2.3 Организация деятельности учащихся по формированию геометрической грамотности
2.4 Педагогический эксперимент
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Введение

Актуальность исследования. Информатизация образования в Казахстане является одним из главных (магистральным) направлением модернизации учебного процесса и предполагает разработку новой методической системы обучения предметам средней общеобразовательной школы, в частности, математике. Общество, государство ставят перед школой цель обеспечить каждого выпускника целостной системой универсальных знаний, умений, навыков, отвечающих уровню международных стандартов, с обязательным условием самостоятельной деятельности и личной ответственности учащихся. Выпускник - соответственно Закону об образовании Республики Казахстан - должен представлять собой развитую личность, свободно самоопределяющуюся и самореализующуюся в современном мире. […]
В период информатизации системы среднего образования возрастает потребность в разработке методических основ использования информационных технологий в учебном процессе для формирования образовательных компетенций. Решение этой задачи зависит от успешной реализации Программы Президента Республики Казахстан «Информатизация системы среднего образования»[…] и от степени и качества научно-методического обеспечения педагогической деятельности.
Целью совершенствования математического образования в первую очередь ставится воспитание у школьника качественно нового типа мышления, который можно охарактеризовать, как способность мыслить не только образами, речью, посредством печатного слова и письма, но и с применением компьютера. Мышления, обладающего свойством усиливаться за счет включения в процессы мыследеятельности современных информационных средств.
Задачей деятельности учителя становится использовать информационно-коммуникационные технологии не только для формирования знаний, умений и навыков учащихся, но и для формирования образовательных компетенций ученика - качеств, развиваемых в ходе реализации комплекса элементов образовательной деятельности. Для этого необходимо выделить такие средства, по отношению к которым ученик самоопределяется, добывает знания, знакомится с соответствующими культурно-историческими достижениями человечества, а также выявлять и развивать у ученика личностный смысл по отношению к объектам и знаниям о них. Это позволяет учащемуся преодолеть отчуждение от содержания образования, выделить в нем личностно-значимую основу.
На современном этапе изменились целевые компоненты содержания образования, оно становится личностно ориентированным. Поскольку компетенции связывают воедино личностный и социальный смысл образования, введение этого понятия в нормативную и практическую составляющие образования позволит решить проблему, характерную для казахстанской школы. Когда ученики могут хорошо овладеть набором теоретических знаний, но испытывают значительные трудности в деятельности требующей использования этих знаний для решения конкретных задач или проблемных ситуаций.
Эта проблема выдвигает задачу развития самих учащихся и переорганизации учебного процесса таким образом, чтобы ученик стал активным субъектом обучения, а не пассивным его объектом. Педагогическая наука разрабатывает и имеет достаточно широкий опыт инновационных методик, внедрение которых ведет к значительному повышению качества обучения. В отношении обучения математике эти методики основаны на значительной дифференциации, интенсификации учебного процесса, алгоритмизации и построения обобщенных моделей по основным идейно-содержательным линиям предмета.
В педагогических исследованиях проблемы использования средств информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в школах и вузах на базе компьютерной техники разрабатывается в следующих направлениях:
ь в общетеоретическом и дидактическом (Б.С.Гершунский, С.И.Кузнецов, Е.И.Машбиц, В.М.Монахов, В.И.Роберт, А.П.Ершов и др.);
ь в психолого-педагогическом (Е.И.Машбиц, Н.Ф.Талызина, О.К.Тихомиров, А.Я.Савельева и др.);
ь в преподавании отдельных дисциплин: математике (Я.И.Груденов, Ю.Г.Гузин, Л.Г.Кузнецова, В.М.Монахов, Е.К.Хеннер и др.); физике (П.М.Маланюк, Е.Е.Минина и др.); информатике (А.П.Ершов, А.А.Кузнецов и др.); русскому языку (Т.В.Васильева и др.);
ь в разработке, создании и применении педагогических программных средств (ППС)(С.Г.Григорьев, ВВ.Гриншкун, Е.Ы.Бидайбеков, С.Кариев, Г.К.Нургалиева, А.А.Шарипбаев и др.).
За последние десятилетия по проблеме информатизации образования появились ряд научных исследований и в Казахстане, которые внесли свой вклад в развитие науки. Это работы Г.К.Нургалиевой, Ж.А.Караева, С.В.Раха, С.К.Калдыбаева, А.Б.Жолдасбекова, А.И.Тажигуловой, В.В.Гриншкуна, Е.К.Балафанова, Е.Г.Гаевской, К.Ж.Аганиной, Л.В.Нефедовой, Ш.Ж. Курманалиной, Е.В. Артыкбаевой и др.
Значительное количество работ посвящено вопросам организации учебного процесса с использованием средств информационных и коммуникационных технологий. Анализ педагогических исследований показывает, что существует множество идей и достаточный опыт использования программных средств учебного назначения в процессе обучения геометрии. Но роль средств информационно-коммуникационных технологий в формировании геометрической грамотности учащихся не исследована и потому она приобретает особую актуальность.
Как показало проведенное нами в 2006 году анкетирование учителей математики Восточно-казахстанской области, ни один из них не использует компьютер на уроках. При этом проверка знаний геометрии учащихся на выходе основной школы показала очень низкий уровень.
Анализ теории и практики среднего образования показал, что существует противоречие между недостаточной ориентацией деятельности учителей математики на использование ИКТ в учебном процессе и необходимостью обновления и изменения методической системы обучения школьного предмета (геометрии), а также потребностью поиска новых методических подходов, приближающих традиционное обучение к компьютеризированному.
Определение совокупности педагогических условий, способствующих повышению уровня математической компетенции на основе применения средств ИКТ, составляет проблему данного исследования.
Актуальность, теоретическая неразработанность и практическая значимость решения данной проблемы определили выбор темы диссертационной работы: «Методика разработки и использования средств информационно-коммуникационных технологий для формирования геометрической компетентности учащихся основной школы».
Цель исследования - обоснование методики разработки и использования средств информационно-коммуникационных технологий методически для формирования образовательных компетенций(геометрической грамотности) учащихся.
Объект исследования - процесс обучения учащихся в общеобразовательной школе.
Предмет исследования - создание и применение (использование) ИКТ при обучении геометрии учащихся основной школы.
Гипотеза исследования: Если:
- разработать и внедрить средства информационно-коммуникационных технологий в процесс обучения геометрии;
- разработать модель предметной (геометрической) компетентности учащихся основной школы в системе многоуровневого образования;
- применять для решения задач по геометрии программные средства, дающих рациональное решение и способствующих развитию нового мышления учащихся,
то формирование геометрической компетентности учащихся средней школы на этапе информатизации образования будет более успешным (эффективным, качественным), что это приведет к совершенствованию обучения учащихся геометрии)
Для достижения цели и проверки гипотезы исследования были сформулированы следующие задачи:
- выявить возможности информационно-коммуникационных технологий для формирования геометрической компетенции учащихся;
- обосновать дидактические принципы ИКТ и особенности их использования;
- экспериментально проверить эффективность применения ИКТ при обучении геометрии.
Ведущей идеей исследования является идея связать процесс компьютеризации учебного процесса с обновлением методической системы обучения геометрии для оптимального решения задачи воспитания математически грамотных (компетентных) выпускников основной школы.
В соответствии с задачами использовались следующие методы исследования:
- теоретический анализ психолого-педагогической, научной и методической литературы;
- анкетирование и беседы с учащимися, учителями и руководителями школ, педагогическое наблюдение, тестирование учащихся, анализ учебно-программной документации;
- моделирование;
- педагогический эксперимент, методы математической обработки данных.
Методологической основой исследования являются философские, психолого-педагогические учения о деятельности и развития личности (В.В.Беспалько, В.В.Давыдов, Ю.К.Бабанский и др.), взаимосвязи общества и образования, теория системного подхода к изучаемым процессам ( И.Я.Лернер, В.А.Гусев, А.М.Пышкало и др.); концепция информатизации системы среднего образования (Г.К.Нургалиева, А.Ж.Арыстанова, Д.М.Джусубалиева, Ж.А.Караев, А.Х.Накпаева, И.В.Роберт, Э.Г.Скрибницкий и др.); теория профессиональной компетентности учителя (А.К.Маркова и др.); теория образовательных компетенций (А.Хуторской, С.И.Ферхо, И.А.Зимняя и др.).
Научная новизна и теоретическая значимость диссертационного исследования заключается в том, что:
- выявлены возможности средств информационно-коммуникационных технологий для формирования геометрической грамотности учащихся средней школы;
- обоснованы дидактические требования к разработке ИКТ и особенности их использования для формирования геометрической компетентности учащихся;
исследовано содержание понятий «средства информационно-коммуникационные технологий», «образовательная компетенция», а также уточнено понятие «геометрическая грамотность учащегося»;
- обоснована и проверена на практике эффективность применения средств ИКТ при обучении геометрии.
Практическая значимость исследования состоит в том, что использование разработанных средств ИКТ позволяет повысить качество процесса обучения геометрии. Формирует умения самостоятельной познавательной деятельности учащихся, творческую взаимосвязь учителя с учеником и оптимальное управление обучением. Для этого разработаны и апробированы средства ИКТ учебного назначения и методические разработки уроков геометрии с использованием этих средств ИКТ.
Этапы и процедура исследования:
На первом этапе (2001 - 2003 гг.) определялись основные направления и исходные положения исследования; определялся понятийный и научный аппарат исследования, выполнялся анализ и систематизация собранного материала по проблеме исследования;
На втором этапе (2003 - 2005 гг.) проводился констатирующий эксперимент, направленный на изучение основных направлений деятельности учителей по использованию ИКТ; потребности, запросы, готовность учителей к этой деятельности, состояние умений использования компьютерных средств.
На третьем этапе (2005 - 2007 гг.) уточнялись основные теоретические положения исследования, проводился обучающий эксперимент с целью проверки эффективности применения ИКТ в учебном процессе, велась обработка полученных экспериментальных материалов, анализировались и обобщались результаты исследовательской работы.
Источниками исследования являются документы: Закон об образовании, Концепция развития среднего образования; труды философов, педагогов, психологов, ученых - методистов математиков; опыт учителей и школ, которые используют ИКТ в учебном процессе; информационные ресурсы сети Internet, опытно-экспериментальная работа автора.
Базой исследования явились школы-гимназии №5, 6, 37, СШ № 1, 3, 22, 40 г.Семипалатинска, факультет довузовской подготовки СГПИ. В процессе констатирующего эксперимента принимало участие 50 учителей математики.
На защиту выносятся:
1. Теоретическое обоснование дидактических требований к разработке средств ИКТ и эффективности их использования для формирования геометрической компетентности учащихся основной школы.
2. Структурно-содержательная модель формирования геометрической грамотности учащихся на основе использования средств ИКТ, которая представляет собой единство цели, принципов, этапов (подготовительного, основного, заключительного), критериев, уровней и результата, а также педагогических условий.
3. Методические разработки по организации уроков геометрии для формирования геометрической компетентности с применением программных средств.
4. Модель курса геометрии на основе использования ИКТ.
Достоверность и обоснованность проведенного исследования обеспечивается методологической обоснованностью исходных позиций, логичностью научного аппарата, применением комплекса методов исследования, адекватных задачам каждого этапа исследования, качественным и количественным анализом экспериментальных данных с использованием математико-статической обработки.
Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты проведенного исследования докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Теория функций, функционального анализа и их приложения» (Семипалатинск, 2003 г.), Международной конференции «New Trends in the Computers Scines Master's Curriculum» (Алматы, 2004 г.), Международной научно-практической конференции «Оценка качества Высшего образования: опыт, проблемы, перспективы» (Семипалатинск, 2004 г.), Международной научно-практической конференции «Опыт взаимодействия вузов и школ - основа качественной подготовки учителей новой формации» (Семипалатинск, 2005 г.), IV Международном форуме «Информатизация образования Казахстана и стран СНГ»(Алматы, 2006 г.), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы математики, механики и информационных технологий»(Талдыкорган, 2007г.), а также на заседаниях методического семинара отдела среднего и профессионального образования департамента образования г. Семипалатинска.
Структура диссертации определена ведущей идеей и логикой исследования, а также последовательностью решения поставленных задач. Диссертационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованных источников и приложений.
Во введении обоснована актуальность исследуемой проблемы, определены проблема, цель, объект, предмет исследования, сформулирована гипотеза и намечены задачи исследования. Освещены методологические основы исследования, раскрыта научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, методы и этапы исследования, выделены положения, выносимые на защиту, сведения об апробации и внедрении результатов исследования.
В первой главе «Теоретические аспекты использования средств информационно-коммуникационных технологий в образовании» нами исследовано содержание понятия «средства информационно-коммуникационных технологий». Приведены дидактические принципы информационно-коммуникационных технологий обучения и особенности их использования при обучении геометрии учащихся основной школы. Разработана модель формирования геометрической компетентности учащихся.
Во второй главе «Методические особенности разработки и использования средств ИКТ для формирования геометрической компетентности» обобщены материалы констатирующего эксперимента, где была исследована деятельность учителя математики по использованию ИКТ в современных педагогических условиях. Разработаны средства ИКТ учебного назначения и методические рекомендации для проведения уроков геометрии с их использованием, представлены результаты формирующего эксперимента. Обосновывается эффективность использования мультимедийных программ для формирования геометрической грамотности учащихся.
В заключении охарактеризована значимость полученных научно-педагогических результатов, включающих основные теоретические выводы и практические рекомендации по итогам исследования, намечены перспективы дальнейших исследований в данной области.
Список использованных источников содержит философскую, психологическую и педагогическую, методическую и специальную литературу, проанализированную в ходе исследования и содержит ….. наименований.
В приложении представлены материалы, использованные в ходе исследования: таблицы мониторинга учащихся, результаты анкетирования и отзывы учителей о нововведении.
Глава 1. Теоретические аспекты использования средств информационно-коммуникационных технологий в образовании
1.1 Научно-методические основы использования средств ИКТ в образовании

Глубокие социальные перемены, происходящие в современном обществе, требуют новых подходов к развитию образования, изменения методологии и парадигмы педагогической науки. Материалистическая теория познания перестали служить методологической основой педагогической науки и других наук в целом. Методологической основой советской педагогики служила система концептуальных взглядов, известных философов, дидактиков и педагогов, построенных на этом базисе. К ним относятся труды следующих ученых: С.И.Гессен, В.И.Гинецинский, Б.С.Гершунский, В.М.Грищенко, Н.Д.Хмель, Л.А.Ивахнова, Б.Г.Ананьева, Г.Г.Воробьев, Б.Т.Лихачев и др.
Научно-теоретические, общепедагогические основы развития школьного образования исследовались в работах: С.И.Архангельского, Ю.К.Бабанского, П.И.Пидкасистого, Б.С.Гершунского, В.И.Загвязинского, И.К.Журавлева, М.Н.Скаткина и др.
Проблемы эффективной организации педагогического процесса в школе были рассмотрены в фундаментальных трудах Ю.К.Бабанского, В.П.Беспалько, М.И.Махмутова, А.М.Матюшкина, П.И.Пидкасистого, М.Н.Скаткина, В.Г.Разумовского, Т.И.Шамовой, С.И.Архангельского, и др.
Современное общество характеризуется активным проникновением информационных технологий в различные сферы жизнедеятельности человека. В мировой и отечественной теории и практике образования накоплен значительный опыт по организации и реализации обучения, основанного на использовании компьютера и компьютерных обучающих программ: вопросы оптимизации учебно-воспитательного процесса с использованием компьютерной техники получили освещение в трудах В.А.Апатовой, Т.В.Габай, Б.С.Гершунского, В.Глушкова, А.Н.Ершова, Е.И.Машбица, И.В.Роберта, Н.Н.Скобина, Н.Ф.Талызиной и др.; проблемы разработки и применения компьютерных обучающих программ в процессе преподавания различных дисциплин стали предметом исследования в работах Е.В.Артыкбаевой, В.Г.Житомирского, Г.А.Звинигородского, А.А.Кузнецова, Е.А.Кобринского, В.А.Криворучко, А.Х.Накпаевой, Е.Р.Сизовой, Ж.Тусупаевой, Е.А.Феоктистовой и др.; дидактические и педагогические возможности использования компьютерных обучающих систем нашли отражение в исследованиях А.Ж.Арыстановой, С.Г.Бондаревой, С.Ю.Карповой, С.К.Калдыбаева, Г.И.Можаевой, О.П.Околелова, С.Ю.Рах, В.Д.Руденко, Э.Г.Скибицкого, Г.Б.Скок и др. Технология создания целостных компьютеризированных курсов рассматривается в работах А.С.Кадыровой, Ж.Караева, С.П.Крицкого, Е.С.Полат, Э.Г.Скибицкого, Л.И.Холиной и других. Структуризация учебного материала в процессе создания электронных учебников предложена в работах Г.К.Нургалиевой, В.В.Гриншкун, Ш.Ж.Курманалиной и др.
Все больше активизируется внимание к методическим проблемам, что обусловлено снижением уровня математической подготовки школьников, их развития, ростом трудностей учащихся в решении задач и т.д. Г.И.Саранцев видит причину этого в слабости традиционной системы обучения, которая во главу угла ставит не ученика, а прохождение учебного материала, другие высказывают сомнение в роли знаний, умений и навыков, третьи заявляют о кризисе всей традиционной системы обучения. Вместе с тем в исследованиях ученых появляется ряд предложений о совершенствовании учебного процесса посредством внедрения системы обучения на основе использования информационно-коммуникационных технологий. Как обращает внимание А.К.Альжанов, электронное обучение выступает не только в качестве условия повышения качества образования, успешной интеграции системы образования в мировое образовательное пространство, но и дает возможность повысить свою конкуретноспособность на рынке образовательных услуг […]
Анализ научных исследований проблем образования всех уровней в условиях его информатизации позволяет отметить разные мнения о целесообразности использования компьютерных технологий в образовании. Психолого-педагогические стороны компьютеризации обучения отражены в работах В.В.Давыдова, Е.И.Машбица, В.А.Сластенина, О.К.Тихомирова, Г.А.Абдулкаримовой, Б.К.Тульбасовой и др.
В ряде работ предложена и обоснована методика подготовки будущих учителей математики к использованию информационных технологий в диагностике и развитии математических способностей учащихся, раскрыты особенности профессиональных умений будущих учителей математики по использованию новых информационных технологий, но не отражен вопрос формирования математической компетентности(геометрической грамотности) учащихся на основе использования ИКТ.
Образование есть сфера функционирования науки, и те процессы, которые характерны для ее развития, отражаются в сфере образования. Необходимо для понимания того, что происходит в образовании, рассмотреть изменения в математической науке. Использование компьютеров в школьном образовании (в том числе математическом) следует признать неизбежным. Остается определить, отмечает А.Н.Смирнов, наиболее эффективный способ применения компьютерных технологий в образовании, найти ответ на два вопроса: «Какие задачи математического образования должен помочь решить компьютер, и какова технология их решения?»[…]
Обосновывая необходимость введения новой педагогической технологии в учебный процесс, уточним трудности, с которыми не справляется учитель при традиционной методике обучения в нынешней массовой школе:
- учитель не может каждого ученика проверить по каждой изучаемой теме;
- если бы даже учитель мог каждого ученика проверить по каждой теме, у него нет времени исправить, устранить проблемы в знаниях учащихся;
- учитель не может научить своих учеников самостоятельно работать с учебником, не может подготовить учащихся в самообразованию;
- учитель не может на уроках удовлетворить повышенные интересы учащихся по своему учебному предмету;
- при традиционном обучении у учителя слишком ограничены возможности воспитывать каждого своего ученика.
Внедрение новых технологий в образование будет целесообразным, если удастся сохранить (хотя бы частично) преимущества устоявшихся форм обучения, устранив при этом их недостатки. Использование информационно-коммуникационных технологий будет значительным шагом в обучении математике, но только при условии обеспечения того, что не смогли дать существующие методики обучения.
Для преодоления всех негативных явлений в школьном образовании наступило время интенсивного внедрения новой педагогической технологии в систему образования, в систему обучения математическим дисциплинам. Если в традиционном обучении доминирующая роль принадлежит учителю, то теперь активную роль в учебном процессе играет ученик, его не учат, он учится. В условиях информатизации образования дифференциация обучения предполагает различные выборы, предпочитаемые самими учащимися (предметов, форм обучения и т.п.), реализацию своих потребностей и своего шанса добиться успеха в избранном направлении. В центре внимания учителя - выявление индивидуальных возможностей и интересов каждого ученика. Деятельность ученика оценивается по многим личностным и поведенческим параметрам.
Мы согласны с исследователями, что для реализации электронного обучения нужен педагог, способный работать в непривычных условиях, осознающий и принимающий свою принципиально новую роль в технологически организованном процессе обучения, умеющий использовать ресурсы современных информационных средств в педагогических целях.
Использование информационных технологий способствует развитию компетентностного подхода, направленного на ученика, на развитие его способностей, позволяющих ему по окончании средней школы стать профессионально определившейся личность, компетентной в образовательных областях.
Геометрия является одной из фундаментальных учебных дисциплин для многих профилей обучения. Она нужна будущим архитекторам, строителям, химикам, чертежникам и людям других профессий. Диагностика геометрической грамотности осуществляется с помощью задач, которые должны быть не только личностно-ориентированными, но и практико-ориентированными, профессионально-ориентированными.
Применение методов математического моделирования, использование ПЭВМ усиливает практическую направленность многих геометрических задач. В результате деятельность по изучению предмета становится более интересной, качественной и эффективной.
Каждый учебный предмет может помочь выявить и развить различные способности учащихся. Геометрия имеет большие потенциальные возможности для развития пространственного воображения, логического мышления (построения логических рассуждений), практических действий, связанных с моделированием геометрических и реальных объектов.
В современных условиях становится все более актуальной проблема качества среднего образования. Подготовка компетентного во всех образовательных областях выпускника зависит от многочисленных факторов, в том числе от качества математического образования.
В своих исследованиях основной акцент мы ставим на то, как разрешить противоречие между современными требованиями к математической подготовке выпускников школ и сложившейся практикой обучения математике. Потому как в научных трудах и рассмотренных исследованиях не показано, какой должна быть структура математического образования учащихся основной школы, в частности, какой должна быть структура процесса обучения геометрии.
Увеличение умственной нагрузки на уроках математики заставляет задуматься над тем, как поддержать у учащихся интерес к изучаемому предмету, их активность на протяжении всего урока. Использование же компьютера при обучении позволяет создать информационную обстановку, стимулирующую интерес и пытливость ребенка.
В школе компьютер становится посредником между учителем и учеником, позволяет организовать процесс обучения по индивидуальной программе. Ученик, обучающийся за пультом компьютера, может сам выбирать наиболее удобную для него скорость подачи и усвоения материала. В этом проявляется главное преимущество компьютера в процессе обучения: он работает с каждым учеником в отдельности.
В современном словаре по педагогике под редакцией Е.С.Рапацевича компьютеризация рассматривается как одно из направлений научно-технического прогресса в образовании, имеющее целью оптимальное использование электронной вычислительной техники (включая персональные компьютеры) на всех стадиях обучения всеми его участниками. Основная цель компьютеризации состоит в том, чтобы подготовить подрастающее поколение к жизни в условиях информационного общества, в связи, с чем возникает проблема овладения компьютерной грамотностью, которая реализуется на одном из трех уровней: специализированном, пользовательском или ознакомительном.
Матрос Д.Ш. уточняет, что компьютеризация системы образования - процесс оснащения соответствующих учреждений средствами современной вычислительной техникой. При этом ученым выделен следующий этап - информатизация системы образования, под которым понимается максимально эффективное использование информационного обеспечения системы образования с помощью компьютера. […]
Проблема исследования компьютера и компьютерных обучающих программ не нова, но возможности информационно-коммуникационных технологий в формировании математических компетенций, в частности, геометрической, недостаточно исследованы.
Содержание понятий «информационные технологии в обучении», «современные информационные технологии обучения», «информатизация образования», «компетентность», «компетенция», «образовательная компетенция», «грамотность», «компьютерная грамотность», «функциональная грамотность» являются в наших исследованиях базовыми.
Начатая с середины 80-х годов XX века компьютеризация образования стран СНГ, в том числе Казахстана, создала предпосылки для ее концептуальных основ, открыла возможности для развития сети школьных компьютерных классов, а также подготовки специалистов в области компьютерных технологий (В.В.Гриншкун, А.П.Ершов). Появление ИКТ позволило значительно интенсифицировать процессы интеллектуализации личности обучаемого за счет мгновенного доступа к информации, ее автоматизированного сбора, хранения и обработки. Основными составляющими компьютеризации являются: технические устройства, программное обеспечение и учебное обеспечение. К техническим устройствам относят: компьютер, принтер, модем, сканер. Следующей составляющей компьютеризации являются программы, управляющие работой на компьютере. Третьей компонентой компьютеризации является учебной обеспечение, предполагающее особый класс программ - обучающие программы и обучающие системы (П.И.Пидкасистый).
Актуальность использования персональных компьютеров для формирования определенных умений, навыков при изучении математических дисциплин показана в исследованиях Р.Я.Рижняк, К.А.Танатарова, Л.Л.Якобсон, В.В.Гриншкун, К.Т.Искаковой, Ю.С.Брановского. Но формирование образовательных компетентностей учащихся на основе применения информационно-коммуникационных технологий рассматривается исследователями вскользь или вообще не затронуто. Поэтому возникла необходимость аргументированного обоснования ведущей роли ИКТ в совершенствовании математических компетенций учащихся средней общеобразовательной школы.
Согласно государственной Программе Информатизации системы образования Республики Казахстан на 2004-2006 годы, информатизацию общества следует понимать как создание и развитие информационной среды: комплекса условий и факторов, обеспечивающих наилучшие условия функционирования информационных ресурсов с учетом автоматизированных способов их переработки использования в целях социального прогресса. Информатизация сводится к формированию информационных технологий и созданию условий для эффективного их использования в различных общественных системах.
В своих исследованиях мы брали за основу определения понятий, данных учеными Бидайбековым Е.Ы., Гриншкун В.В., Григорьевым С.Г.
Информационное общество - общество, структуры, техническая база и человеческий потенциал которого приспособлены для оптимального превращения пассивных форм ИР (книги, статьи, патенты и т.п) в активные (модели, алгоритмы, программы, проекты). ИКТ - обобщающее понятие, описывающее различные устройства, механизмы, способы, алгоритмы обработки информации.
Информационный ресурс - семантическая информация, информация в виде понятийного знания. При этом не все сообщения являются информационными ресурсами, они должны найти своих потребителей.
Информатизация образования - область научно-практической деятельности человека, направленной на применение технологий и средств сбора, хранения, обработки и распространения информации, обеспечивающее систематизацию имеющихся и формирование новых знаний в сфере образования для достижения психолого-педагогических целей обучения и воспитания.
Информатизация образования обеспечивает достижение двух стратегических целей. Первая - повышение эффективности всех видов образовательной деятельности на основе использования ИКТ, вторая - повышение качества подготовки специалистов с новым типом мышления, соответствующим требованиям информационного общества.
Информатизация образования на практике невозможна без применения специально разработанных компьютерных аппаратных и программных средств, которые называются средствами информатизации образования.
Средствами информатизации образования называются компьютерное аппаратное и программное обеспечение, а также их содержательное наполнение, используемые для достижения целей информатизации образования.
Использование только средств информатизации образования недостаточно для полноценного применения информационных и телекоммуникационных технологий в образовании. На практике такие средства обязательно должны быть дополнены идеологической базой информатизации образования, а также деятельностью специалистов в различных областях знаний, чье участие необходимо для достижения целей информатизации.
Информатизация образования, независимо от направления ее реализации, является широкой, многоаспектной областью деятельности человека, влияющей на функционирование всей системы образования, и, без преувеличения, на жизнь всего общества в целом.
Информатизация образования заставляет пересматривать традиционные учебные курсы информатики, методы, технологии и средства информатизации, применяемые в обучении другим дисциплинам. С помощью методов и средств информатики будущий специалист должен научиться получать ответы на вопросы о том, какие имеются информационные ресурсы, где они находятся, как можно получить к ним доступ и как их можно использовать в целях повышения эффективности своей профессиональной деятельности.
Информатизация образования включает в себя научные основы создания, экспертизы и применения образовательных электронных изданий и ресурсов. В этой области еще много нерешенных задач. К ним можно отнести задачи адекватности таких средств реалиям учебного процесса, повышения уровня научности, смысловой и стилистической культуры содержания средств информатизации, необходимость интерфейсной, технологической и информационной связи между отдельными образовательными изданиями и ресурсами, задействованными в разных областях деятельности школ и вузов.
Мы согласны с Бидайбековым Е.Ы., что изучение основ создания и использования образовательных электронных изданий и ресурсов необходимо как каждому начинающему, так и каждому опытному педагогу.
Из многих целей обучения с использованием информационных ресурсов и электронных изданий мы акцентировали внимание на следующих:
Ознакомление педагогов с положительными и отрицательными аспектами использования электронных изданий и ресурсов в образовании.
Формирование представления о видовом составе и областях эффективного применения образовательных электронных изданий и ресурсов.
Формирование знаний о требованиях, предъявляемых к средствам информатизации образования, основных принципах и методах оценки их качества.
4.Обучение педагогов стратегии практического использования образовательных электронных изданий и ресурсов.
5.Обучение формирующемуся языку информатизации образования.
Кроме этого, изучение особенностей разработки и использования образовательных электронных изданий и ресурсов предоставит педагогам дополнительные возможности для пояснения обучаемым роли и места информационных технологий в современной мире, будет способствовать выравниванию возможностей разных педагогов в области использования средств информатизации в своей профессиональной деятельности.
Проводимые нами исследования в первую очередь связаны с целью Программы информатизации РК - повышение качества казахстанского образования посредством внедрения информационно-коммуникационных технологий в обучение на всех уровнях образования, а также интеграция в мировое образовательное пространство.
Актуальность темы исследования приводит к рассмотрению задач Программы:
1. Создание информационно-коммуникационной сети системы образования.
2. Создание нормативной правовой базы формирования и развития информационной инфраструктуры системы образования.
3. Создание и внедрение современных электронных учебных изданий на государственном и русском языках.
4. Подготовка административных, инженерно-технических и научно-педагогических кадров организаций образования для эффективного использования информационно-коммуникационных технологий.
5. Создание базы данных информационных образовательных ресурсов и их программного обеспечения.
6. Обеспечение организаций образования современной компьютерной техникой, информационными системами управления и средствами доступа к глобальным информационным ресурсам.
7. Развитие информационной системы управления образованием.
8. Создание программных систем для организации дистанционного обучения.
9. Создание методов и средств защиты информационных ресурсов образования.
Во введении подчеркивается, что стратегией развития Казахстана до 2030 года перед системой образования поставлена цель - обеспечить создание национальной модели образования и ее интеграцию в мировое образовательное пространство.
В современном мире, в период перехода от индустриальной к информационной цивилизации, системообразующим фактором развития является наличие информационно-коммуникационной сферы, которая активно влияет на политическую, экономическую и социальную составляющие деятельности государств, определяет процессы глобализации экономики и общественных отношений. Следовательно, необходимо построение национальной инфраструктуры, обеспечивающей быстрое внедрение новых информационных технологий во все сферы экономики и управления.
От информационно-технологического развития и его темпов зависят состояние экономики, уровня жизни людей, национальная безопасность, роль государства в мировом сообществе. Информационно-телекоммуникационным технологиям принадлежит важная роль в формировании целостного мира и в отдельности - в обеспечении условий сосуществования человеческих сообществ, отдельных личностей.
Одним из факторов, способствующих формированию информационной инфраструктуры, является повышение уровня образования населения. Образование представляет собой решающий фактор претворения возможностей информационно-телекоммуникационных технологий в жизнь.
Информатизация системы образования открывает большие перспективы для казахстанской модели образования. В современном мире владение информационными и коммуникационными технологиями становится в один ряд с такими качествами, как умение читать и писать, и во многом определяет пути дальнейшего развития общества.
информатизация - организационный, социально-экономический и научно-технический процесс создания индустрии производства и обработки информации на основе методов и средств информатики, предназначенных для удовлетворения информационных потребностей;
информационно-телекоммуникационные технологии - технологии, основанные на современных средствах связи и общения;
информационная инфраструктура системы образования - информационные ресурсы образования, содержащие данные, сведения и знания, зафиксированные на соответствующих носителях информации; организационные структуры, осуществляющие сбор, обработку, хранение, поиск и передачу информации, а также средства, обеспечивающие доступ к информационным ресурсам;
Программа содержит направления, пути и механизмы информатизации всех уровней образования и служит основой:
формирования и реализации государственной политики в области информатизации системы образования;
подготовки предложений по совершенствованию правового, научно-методического, технического и организационного обеспечения системы информатизации образования в Казахстане;
разработки региональных программ в области информатизации образования.
При составлении Программы проведен анализ современного состояния информатизации системы образования, согласно которому сделаны следующие выводы.
Стремительно развивающаяся научно-техническая революция стала основой глобального процесса информатизации всех сфер жизни общества. Уровень и темпы информационно-технологического развития во многом определяют состояние экономики, качество жизни людей, национальную безопасность, роль страны в мировом сообществе.
Во всех развитых и во многих развивающихся странах осуществляются широкомасштабные программы информатизации образования, изыскиваются пути повышения результативности общего образования, вкладываются значительные средства в разработку и внедрение новых информационных технологий.
Все более полно проявляются в мировой практике тенденции широкого использования дистанционных технологий обучения к важнейшего компонента складывающейся системы открытого образования.
В условиях динамично меняющегося мира, глобальной взаимозависимости и конкуренции, необходимости широкого использования и постоянного развития усложняющихся технологий наиболее фундаментальное значение имеет информатизация сферы образования. Содержание и качество образования, его доступность, соответствие потребностям конкретной личности в решающей степени определяют состояние интеллектуального потенциала современного общества. Интенсивное развитие сферы образования на основе интеграции в него информационных и телекоммуникационных технологий становится важнейшим национальным приоритетом.
Для обоснования актуальности и выдвижения гипотезы исследования нам необходимо учитывать основные направления и механизм реализации программы:
1) создание информационно-телекоммуникационной сети системы образования. Основным назначением сети является образовательный процесс. Она будет построена на основе взаимосвязи Центрального телекоммуникационного узла Министерства образования и науки и региональных телекоммуникационных узлов, расположенных в областных центрах, а также телекоммуникационных узлов, находящихся в районных центрах, крупных городах и крупных населенных пунктах.
2) создание нормативной правовой базы информатизации системы образования. На образовательные информационные ресурсы и технологии будут разработаны единые стандарты, позволяющие обеспечить их качество и сертификацию. Будут приведены в соответствие с общепринятыми международными моделями стандартизации образования отечественные стандарты образования.
3) создание и внедрение современных электронных учебных изданий. Электронные учебные материалы относятся к средствам поддержки и сопровождения образовательного процесса. Использование электронных учебников обеспечивает мгновенную обратную связь, возможность в короткое время найти нужную информацию, экономит время, позволяет быстро проверить знания и может обновить учебную информацию с помощью Интернета. Поэтому в ходе реализации Программы будут разработаны и утверждены требования к электронным учебным материалам, а также механизм обязательной экспертизы и экспериментальной проверки рекомендуемых для использования в образовании электронных учебных материалов.
4) подготовка и переподготовка кадров. Одним из важнейших условий успешного внедрения информатизации в систему образования является наличие квалифицированных кадров, владеющих современными информационными технологиями. В связи с этим в процессе реализации Программы вопросу подготовки и переподготовки кадров отводится особое место. Переподготовка преподавателей должна включать не только обучение работе с компьютером, но и освоение новых методов работы в преподавании учебных дисциплин. Она должна носить практический, проектный характер, направленный на получение опыта практического применения информационных и коммуникационных технологий и опыта проектирования информационной среды.
5) создание базы данных информационных образовательных ресурсов. Необходимо разработать программное обеспечение для формирования образовательных порталов, электронных библиотек, медиатек и других.
6) развитие информационной системы управления образованием. В ходе реализации Программы предстоит эксплуатировать и развивать информационную систему управления образованием. Одним из направлений будет создание корпоративной сети, ориентированной на повышение эффективности управления системой образования и электронного документооборота на всех ее уровнях. Данная система позволит Министерству отслеживать результаты реализации реформ (программ), проводимых в системе образования и осуществлять их оперативную корректировку в соответствии с возникающими проблемами.
7) организация дистанционного обучения на основе информационной инфраструктуры системы образования. Данный процесс предполагает создание университетских и региональных центров коллективного пользования в режиме удаленного доступа, функционирующих в рамках системы открытого образования, и обеспечивает параллельный доступ к необходимым ресурсам, создавая условия для одновременного образовательного процесса в нескольких учреждениях системы образования.
8) обеспечение защиты информационных ресурсов сети системы образования. Необходимо разработать систему правил, норм и мер защиты пользователей образовательных информационных ресурсов от возможных негативных последствий ненормируемого использования компьютерной техники, регламентирующих продолжительность времени непрерывной работы, а также защиты информационных ресурсов от несанкционированного доступа.
9) обеспечение организаций образования средствами информатизации. Предполагается создание обучающих комплексов, включающих в себя объект изучения (физический объект от лабораторного практикума или демонстрации), компьютер и программно-методические средства для всех уровней образования по различным предметным областям. В пределах минимально необходимого уровня оснащенности в образовательных учреждениях может варьироваться только количество поставляемого оборудования и компьютеров в зависимости от наполняемости классов и количества обучаемых.
В ходе исследования и доказательства выдвигаемой гипотезы мы опирались на ожидаемый результат от реализации программы.
В результате выполнения Программы будет создана информационная инфраструктура системы образования, которая позволит:
1) повысить качество обучения путем организации доступа организаций образования к общим образовательным ресурсам, рационального использования педагогических кадров высшей квалификации, подготовки специалистов в области новых информационных технологий;
2) обеспечить доступ организаций образования к глобальным информационным ресурсам по высокоскоростным каналам;
3) произвести замену устаревшей компьютерной техники;
4) разработать по основным предметам общеобразовательной школы современные электронные учебные издания на государственном и русском языках и внедрить в учебный процесс, осуществить их интеграцию с традиционными средствами обучения;
5) создать электронные библиотеки и обеспечить доступ к размещенным в них образовательным ресурсам;
6) организовать систему открытого образования, включая интерактивные дистанционные технологии обучения для организаций образования различного уровня;
7) организовать подготовку и переподготовку кадров на государственном и русском языках для внедрения информатизации в систему образования;
8) создать нормативные правовые основы информатизации системы образования.
Мы согласны, что настоящая Программа должна стать важным этапом в модернизации образования. С учетом достигнутых в ходе ее реализации результатов будут подготовлены предложения по организации дальнейшей работы по развитию образования на основе новых технологий.
Реализация Программы обеспечит повышение качества образования, доступность образовательных программ широким слоям населения, профессиональную гибкость и мобильность будущих специалистов.
Информатизация системы образования рассматривается как стратегически важное направление Государственной программы развития системы образования в Республике Казахстан до 2010 года.
За последние годы достигнут определенный прогресс. Первый этап компьютеризации школ был завершен к 10-летию независимости Республики Казахстан. Из доклада Нургожина, в результате обеспеченность компьютерной техникой составляет в среднем 54 учащихся на один компьютер. По данным ЮНЕСКО это один из высоких показателей среди стран СНГ. К Интернет в настоящее время подключено около 45% школ. Обеспеченность учителями информатики за последние пять лет возросла до 97%.
В области управления системой образования внедрена первая очередь информационной системы (ИС) Министерства, охватывающая только организации среднего образования. На уровне высшего образования созданы отдельные локальные системы управления учебным процессом, не имеющих согласованного интерфейса с ИС.
Реальным шагом для вхождения нашей республики в единое образовательное пространство явилась реализация на территории стран Центральной Азии и Закавказья проекта «Виртуальный шелковый путь». В Казахстане при поддержке данного проекта создана научно-образовательная компьютерная сеть «КАЗРЕНА». В рамках проекта предоставляется наземная спутниковая станция и доступ к Интернет организаций образования и науки до 2005 года.
Создан Центральный телекоммуникационный узел, к которому подключены узел центрального аппарата МОН РК и узлы департаментов образования областей.
Одной из ведущих целей информатизации образования является создание и обеспечение организаций образования педагогически целесообразными программными средствами учебного назначения.
Важнейшим элементом формирования системы открытого образования являются технологии дистанционного обучения. В республике совместно с ЮНЕСКО реализован проект Дистанционного обучения по макрополитике воспитания и обучения детей дошкольного возраста. В ходе его реализации разработана стратегия развития дошкольного воспитания на 2003-2005 годы. Проведена пилотная апробация дистанционной технологии, в рамках которой получили навыки работы с информационными технологиями 184 человека. Создан веб-сайт по проблемам дошкольного воспитания и обучения «Мектепалды» (Предшкола). Внедрение технологий дистанционного обучения на уровне среднего образования связано с развитием спутникового канала дистанционного обучения (СКДО), которому подключены 717 школ шести областей. Трансляция учебной информации осуществляется два часа в день. В республике на базе отдельных вузов созданы экспериментальные программы дистанционного обучения.
Отмеченные достижения в определенной степени демонстрируют результативность использования информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в образовании. Вместе с тем, необходимо сосредоточиться на очевидном вопросе: как использовать ИКТ, чтобы улучшить управление системой образования и обучение в каждой школе, каждом колледже и вузе. Внедрение в сферу образования высокотехнологичных систем обучения на основе ИКТ (открытых, виртуальных, сетевых) требует создания единой образовательной информационной среды организаций образования. Следует отметить, что развитие информационных технологий влияет и будет влиять на систему образования как прямым, так и косвенным образом. Серьезное внимание в этих системах должно уделяться значительному повышению роли педагогического и психологического обеспечений Согласно учебно-методическому пособию Бидайбекова Е. Ы., Григорьева С. Г., Гриншкуна В. В. «Создание и использование образовательных электронных изданий и ресурсов», использование средств информационных технологий в системе подготовки специалистов приводит к обогащению педагогической и организационной деятельности учебного заведения следующими значимыми возможностями:
- совершенствования методов и технологий отбора и формирования содержания образования;
- введения и развития новых специализированных учебных дисциплин и направлений обучения, связанных с информатикой и информационными технологиями;
- внесения изменений в обучение большинству традиционных дисциплин, напрямую не связанных с информатикой;
- повышения эффективности обучения за счет повышения уровня его индивидуализации и дифференциации, использования дополнительных мотивационных рычагов;
- организации новых форм взаимодействия в процессе обучения и изменения содержания и характера деятельности обучающего и обучаемого;
- совершенствования механизмов управления системой образования.
В частности, чаще всего одним из преимуществ обучения с использованием средств информатизации называют индивидуализацию обучения. Однако наряду с преимуществами здесь есть и крупные недостатки, связанные с тотальной индивидуализацией. Индивидуализация сводит к минимуму ограниченное в учебном процессе живое общение преподавателей и обучаемых, учащихся между собой, предлагая им общение в виде "диалога с компьютером". Это приводит к тому, что обучаемый, активно пользующийся живой речью, надолго замолкает при работе со средствами информатизации образования в лице образовательных электронных изданий и ресурсов, что особенно характерно для студентов, обучающихся дистанционно. Орган объективизации мышления человека -- речь ~ оказывается выключенным, обездвиженным в течение многих лет обучения. Обучаемый не получает достаточной практики диалогического общения, формирования и формулирования мысли на профессиональном языке.
Рассматривая методику разработки и использования средств ИКТ в образовании, в частности, при обучении геометрии, нам предстоит раскрыть такое понятие, как мультимедийные средства ИКТ.
С каждым годом все яснее становится круг информационных технологий, на которых базируются наиболее эффективные и распространенные образовательные электронные издания и ресурсы. Одной из таких технологий является технология мультимедиа. В связи с этим, прежде чем начать детальное рассмотрение собственно электронных изданий и ресурсов, способов их создания и использования, целесообразно познакомиться с информационными технологиями, лежащими в основе разработки и применения ОЭИ.
Итак, мультимедиа. В компьютерном аппаратном обеспечении особым образом выделяется семейство средств, характерной особенностью которых является возможность обработки и представления информации различных типов, являющихся относительно новыми с точки зрения развития компьютерной техники. Действительно, за последние годы к числу таких средств, получивших название средств мультимедиа, были отнесены устройства для записи и воспроизведения звука, фото и видео изображений. Если в ближайшее время появятся и получат распространение устройства для цифровой обработки запахов, то эти устройства также будут отнесены к семейству средств мультимедиа.
Специфику средств мультимедиа невозможно понять без знания видов (типов) информации и способов ее представления, что является предметом изучения информатики. Остановимся лишь на основных аспектах классификации информации, значимых для изучения образовательных электронных изданий и ресурсов.
Существует несколько критериев, согласно которым информация может быть классифицирована. В качестве первого критерия может быть использован широко распространенный принцип выделения видов восприятия информации человеком, таких как зрение, слух, обоняние, осязание, вкус. С точки зрения изучения образовательных электронных изданий и ресурсов целесообразно рассматривать только те виды информационного воздействия на человека, которые возможны при работе с компьютерной и коммуникационной техникой. Таким образом, всю информацию по видам восприятия можно разделить на три основные группы:
1. Информация, воспринимаемая зрением человека, так называемая зрительная или визуальная информация, включающая текст, графические изображения и рисунки, фотографии, мультфильмы, видеофильмы;
Информация, воспринимаемая слуховым аппаратом человека, так называемая звуковая информация, включающая произвольные шумы, музыкальные произведения, речь;
Информация, воспринимаемая сенсорной системой человека, так называемая сенсорная или тактильная информация, при работе с помощью специальных технических средств.
Все перечисленные виды информации можно классифицировать и по другим критериям. Одним из них является способ восприятия информации человеком. В этой связи всю поступающую обучаемым информацию можно разделить на ассоциативную и прямую.
Определим ассоциативную информацию как информацию, восприятие которой основано на ассоциациях, возникающих у человека под действием раннее усвоенной информации. При таком подходе к классификации к этому виду информации можно отнести текст, речь и, возможно, рисунки и мультфильмы. В качестве примера можно привести текстовое или словесное описание растения, с которым ученики знакомятся при изучении ботаники. В этом случае чтение текста или прослушивание речи педагога приводит к ассоциации получаемой информации с уже имеющимися у учащихся представлениями о растениях. Важно понимать, что чтение текста или прослушивание речи не приведет к одинаковому восприятию растения всеми обучаемыми. Каждый ученик представит изучаемое растение по-своему.
Прямая информация непосредственно передает важные, в том числе и с точки зрения целей обучения, свойства объектов. К такому виду информации могут быть отнесены фотографии, видеофильмы, произвольный звук, называемый в науке шумом. Одной из существенных отличительных особенностей средств мультимедиа считается возможность представления и обработки прямой информации. Так, например, использование средств мультимедиа при изучении растений в курсе ботаники дает возможность обучаемым увидеть изучаемое растение и происходящие с ним процессы, услышать возможные звуки, что позволяет сформировать более корректные образы, наиболее соответствующие реальным объектам и процессам, с которыми человек имеет дело в жизни.
Таким образом, понятие мультимедиа, вообще, и средств мультимедиа, в частности, с одной стороны тесно связано с компьютерной обработкой и представлением разнотипной информации и, с другой стороны, лежит в основе функционирования электронных изданий и ресурсов, существенно влияющих на эффективность образования. Наличие и внедрение в сферу образования средств мультимедиа способствует появлению соответствующих компьютерных программных средств и их содержательного наполнения, разработке новых методов обучения и технологий информатизации профессиональной деятельности педагогов.
Так, например, появление и проникновение в систему образования средств мультимедиа, позволяющих хранить, обрабатывать и воспроизводить видеофильмы, привело к созданию компьютерных программ, используемых в обучении и содержащих фрагменты видеофильмов, демонстрируемых обучаемым. Это, в свою очередь, породило новые методические сценарии проведения учебных занятий, на которых ученики, работая с компьютером, часть учебного времени посвящают просмотру видеофрагментов, важных с точки зрения целей обучения. Очевидно, что и сами видеоматериалы, используемые в образовании, качественно изменились, в том числе, и благодаря использованию соответствующих средств мультимедиа.
Важно понимать, что, как и многие другие слова языка, слово "мультимедиа" имеет сразу несколько разных значений.
Мультимедиа - это:
технология, описывающая порядок разработки, функционирования и применения средств обработки информации разных типов;
информационный ресурс, созданный на основе технологий обработки и представления информации разных типов;
компьютерное программное обеспечение, функционирование которого связано с обработкой и представлением информации разных типов;
компьютерное аппаратное обеспечение, с помощью которого становится возможной работа с информацией разных типов;
особый обобщающий вид информации, которая объединяет в себе как традиционную статическую визуальную (текст, графику), так и динамическую информацию разных типов (речь, музыку, видео фрагменты, анимацию и т.п.).
В широком смысле "мультимедиа" означает спектр информационных технологий, использующих различные программные и технические средства с целью наиболее эффективного воздействия на пользователя (ставшего одновременно и читателем, и слушателем, и зрителем). Появление систем мультимедиа произвело революцию во многих областях деятельности человека: компьютерном тренинге, бизнесе и других сферах профессиональной деятельности. Одно из самых широких областей применения технология мультимедиа получила в сфере образования, поскольку электронные издания и ресурсы, основанные на мультимедиа, способны в ряде случаев существенно повысить эффективность обучения. Экспериментально установлено, что при устном изложении материала обучающийся за минуту воспринимает и способен переработать до одной тысячи условных единиц информации, а при "подключении" органов зрения до 100 тысяч таких единиц. Поэтому совершенно очевидна высокая эффективность использования в обучении мультимедийных средств, основанных на зрительном и слуховом восприятии материала.
Согласно наиболее распространенного определения мультимедиа (мультимедиа средства) представляет собой компьютерные средства создания, хранения, обработки и воспроизведения в оцифрованном виде информации разных типов: текста, рисунков, схем, таблиц, диаграмм, фотографий, видео- и аудио- фрагментов и т.п.
Таким образом, упрощенно под мультимедиа можно понимать комбинированное представление информации в разных формах (текст, звук, видео и т.д.).
Средства и технологии мультимедиа обеспечивают возможность интенсификации обучения и повышение мотивации обучения за счет применения современных способов обработки аудиовизуальной информации, таких, как:
· "манипулирование" (наложение, перемещение) визуальной информацией как в пределах поля данного экрана, так и в пределах поля предыдущего (последующего) экрана;
· контаминация (смешение) различной аудиовизуальной информации; реализация анимационных эффектов;
· деформирования визуальной информации (увеличение или уменьшение определенного линейного параметра, растягивание или сжатие изображения);
· дискретная подача аудиовизуальной информации;
· тонирование изображения;
· фиксирование выбранной части визуальной информации для ее последующего перемещения или рассмотрения "под лупой";
· многооконное представление аудиовизуальной информации на одном экране с возможностью активизировать любую часть экрана (например, в одном "окне" - видеофильм, в другом - текст);
· демонстрация реально протекающих процессов, событий в реальном времени (видеофильм).
Существует несколько понятий, связанных с мультимедиа и использованием соответствующих средств информатизации в образовании. В частности, при использовании средств мультимедиа в образовании существенно возрастает роль иллюстраций.
Существует два основных толкования термина "иллюстрация":
· изображение (рисунок, фотография и др.), поясняющее или дополняющее какой-либо текст,
· приведение примеров для наглядного и убедительного объяснения.
Первое из них более соответствует традиционному книжному учебнику, а второе - достаточно точно отражает роль иллюстраций в мультимедийных образовательных электронных изданиях. Теперь все мультимедийные средства ИКТ должны быть использованы для наглядного и убедительного, то есть доступного объяснения главных, основополагающих, наиболее сложных моментов учебного материала, задействованного в системе открытого образования. Таким образом, иллюстрации - это ведущая, наиболее значимая подсистема в структуре образовательного электронного издания.
Появление в образовательных мультимедиа-средствах новых видов иллюстраций вовсе не означает полного отказа от прежних подходов, использовавшихся при издании традиционных учебников на бумажных носителях. В области иллюстрирования и полиграфического оформления традиционных учебных книг накоплен значительный опыт, согласно которого выделяются собственно иллюстрации, особенности пространственной группировки элементов издания, акцентирование (зрительное) отдельных элементов, физиологические стороны восприятия (четкость печати, особенности шрифтов и т.д.).
Важно понимать, что оба толкования термина иллюстрация в равной степени имеют отношение как к обычным бумажным учебникам и учебным пособиям, так и к современным, мультимедиа образовательным электронным изданиям и ресурсам. Более того, необходимость иллюстрирования приводит к тому, что теперь все средства информатизации обучения должны быть использованы для наглядного, убедительного и доступного объяснения главных, основополагающих или наиболее сложных моментов учебного материала. Мультимедиа как раз и способствует этому.
В мультимедиа изданиях и ресурсах иллюстрации могут быть представлены в виде примеров (в том числе и текстовых), двухмерных и трехмерных графических изображений (рисунков, фотографий, схем, графиков, диаграмм), звуковых фрагментов, анимации, видео фрагментов.
Появление в образовательных мультимедиа средствах новых видов иллюстраций вовсе не означает полного отказа от прежних подходов, используемых при издании традиционных учебников на бумажных носителях. В области иллюстрирования и полиграфического оформления традиционных учебных книг накоплен значительный опыт, согласно которого определяются особенности пространственной группировки элементов издания, осуществляется акцентирование (визуальное выделение) отдельных элементов, учитываются физиологические стороны восприятия и другие факторы. Этот опыт с успехом применяется и при разработке современных образовательных электронных изданий и ресурсов.
В настоящее время созданы мультимедийные энциклопедии по многим учебным дисциплинам и образовательным направлениям. Разработаны игровые ситуационные тренажеры и мультимедийные обучающие системы, позволяющие организовать учебный процесс с использованием новых методов обучения.
Мультимедиа является эффективной образовательной технологией благодаря присущим ей качествам интерактивности, гибкости и интеграции различных типов учебной информации, а также благодаря возможности учитывать индивидуальные особенности учащихся и способствовать повышению их мотивации.
Интерактивность образовательных электронных изданий и ресурсов означает, что пользователям, как правило, обучаемым и педагогам., предоставляется возможность активного взаимодействия с этими средствами. Интерактивность означает наличие условий для учебного диалога, одним из участников которого является электронное издание или ресурс.
Предоставление интерактивности является одним из наиболее значимых преимуществ мультимедиа средств. Интерактивность позволяет в определенных пределах управлять представлением информации: ученики могут индивидуально менять настройки, изучать результаты, а также отвечать на запросы программы о конкретных предпочтениях пользователя. Обучаемые могут устанавливать скорость подачи материала, число повторений и другие параметры, удовлетворяющие индивидуальным академическим потребностям. Это позволяет сделать вывод о гибкости мультимедиа технологий.
Технологии мультимедиа позволяют осмысленно и гармонично интегрировать многие виды информации. Это позволяет с помощью компьютера представлять информацию в различных формах, таких как:
изображения, включая отсканированные фотографии, чертежи, карты и слайды;
звукозаписи голоса, звуковые эффекты и музыка;
видео, сложные видеоэффекты;
*анимации и анимационное имитирование.
Целесообразность применения мультимедиа в образовании можно проиллюстрировать многими примерами.
Как правило, презентации, сопровождаемые красивыми изображениями или анимацией, являются визуально более привлекательными, нежели статический текст, и они могут поддерживать должный эмоциональный уровень, дополняющий представляемый материал, способствуя повышению эффективности обучения.
Использование мультимедиа позволяет продемон-стрировать учащимся ряд опытов но физике или химии, выполнение которых невозможно в школьных условиях.
С помощью мультимедиа можно "переместиться в пространстве" и показать учащимся изучаемые в курсе истории экспонаты музеев или памятники археологии, не покидая класса.
Подготовка пилотов современных самолетов невозможно осуществить без занятий на специальных мультимедийных тренажерах, моделирующих реальные ситуации и требующих интерактивного взаимодействия с будущим летчиком.
Мультимедиа может применяться в контексте самых различных стилей обучения и восприниматься самыми различными людьми: некоторые предпочитают учиться посредством чтения, другие -- посредством восприятия на слух, третьи ~ посредством просмотра видео и т.д.
Использование мультимедиа позволяет обучаемым работать с учебными материалами по-разному -- человек сам решает, как изучать материалы, как применять интерактивные возможности средств информатизации, и как реализовать совместную работу со своими соучениками. Таким образом, учащиеся становятся активными участниками образовательного процесса.
Работая с мультимедиа образовательными электронными изданиями и ресурсами, обучаемые могут влиять на свой собственный процесс обучения, подстраивая его под свои индивидуальные способности и предпочтения. Они изучают именно тот материал, который их интересует, повторяют изучение столько раз, сколько им нужно, что способствует более правильному восприятию.
Таким образом, использование качественных мультимедиа изданий и ресурсов позволяет сделать процесс обучения гибким по отношению к социальным и культурным различиям между обучаемыми, их индивидуальным стилям и темпам обучения, их интересам.
Применение мультимедиа может позитивно сказаться сразу на нескольких аспектах учебного процесса. Мультимедиа способствует:
Стимулированию когнитивных аспектов обучения, таких как восприятие и осознание информации;
Повышению мотивации учащихся;
Развитию навыков совместной работы и коллективного познания у обучаемых;
Развитию у учащихся более глубокого подхода к обучению, и, следовательно, влечет формирование более глубокого понимания изучаемого материала.
Кроме этого к числу преимуществ использования мультимедиа средств в образовании можно отнести:
одновременное использование нескольких каналов восприятия учащегося в процессе обучения, за счет чего достигается интеграция информации, доставляемой несколькими различными органами чувств;
возможность моделировать сложные, дорогие или опасные реальные эксперименты;
визуализация абстрактной информации за счет динамического представления процессов;
визуализация объектов и процессов микро- и. макромиров;
возможность развить когнитивные структуры и интерпретации учащихся, обрамляя изучаемый материал в широкий учебный, общественный, исторический контекст, и связывая учебный материал с интерпретацией учащегося.
Средства мультимедиа могут быть использованы для улучшения процесса обучения, как в конкретных предметных областях, так и в дисциплинах, находящихся на стыке нескольких предметных областей.
На эффективность системы образования в значительной степени влияет также среда, в которой протекает учебный процесс. В это понятие входит структура учебного процесса, его условия и доступность (общество, библиотеки, центры мультимедийных ресурсов, компьютерные лаборатории и т.п.). В таких условиях мультимедиа издания и ресурсы могут быть использованы как одна из многочисленных возможных сред обучения. Такая среда применима в многочисленных образовательных проектах, в которых учащиеся размышляют об изучаемой предметной области и участвуют в диалоге со своими сверстниками и преподавателями, обсуждая ход и результаты своего обучения.
Итак, развитие современных мультимедиа средств позволяет реализовывать образовательные технологии на принципиально новом уровне, используя для этих целей самые прогрессивные технические инновации, позволяющие предоставлять и обрабатывать информацию различных типов. Одними из наиболее современных мультимедийных средств, проникающих в сферу образования, являются различные средства моделирования и средства, функционирование которых основано на технологиях, получивших название виртуальная реальность.
К виртуальным объектам или процессам относятся электронные модели как реально существующих, так и воображаемых объектов или процессов. Прилагательное виртуальный используется для подчеркивания характеристик электронных аналогов образовательных и других объектов, представляемых на бумажных и иных материальных носителях. Кроме этого, данная характеристика означает наличие основанного на мультимедиа технологиях интерфейса, тактирующего свойства реального пространства при работе с электронными моделями-аналогами.
Виртуальная реальность -- это мультимедиа средства, предоставляющие звуковую, зрительную, тактильную, а также другие виды информации и создающие иллюзию вхождения и присутствия пользователя в стереоскопически представленном виртуальном пространстве, перемещения пользователя относительно объектов этого пространства в реальном времени.
Системы "виртуальной реальности" обеспечивают прямой "непосредственный" контакт человека со средой. В наиболее совершенных из них пользователь может дотронуться рукой до объекта, существующего лишь в памяти компьютера, надев начиненную датчиками перчатку. В других случаях можно "перевернуть" изображенный на экране предмет и рассмотреть его с обратной стороны. Пользователь может "шагнуть" в виртуальное пространство, вооружившись "информационным костюмом", "информационной перчаткой", "информа-ционными очками" (очки-мониторы) и другими приборами.
Использование подобных мультимедиа средств в системе образования изменяет механизм восприятия и осмысления получаемой пользователем, информации. При работе с системами "виртуальной реальности" в образовании происходит качественное изменение восприятия информации. В этом случае восприятие осуществляется не только с помощью зрения и слуха, но и с помощью осязания и даже обоняния. Возникают предпосылки для реализации дидактического принципа наглядности обучения на принципиально новом уровне.
Перспективно использование этой мультимедиа технологии в образовании для развития пространственных представлений, для организации тренировок специалистов в условиях, максимально приближенных к реальной действительности. Поразительны примеры использования систем "виртуальная реальность" в медицине для обучения хирургов проведению сложных операций, для задач реабилитации больных.
Осмысление информации, предоставляемой системами "виртуальной реальности", может быть уже не только теоретическим, но и практическим, а именно: наглядно-образным или наглядно-действенным. Практическое мышление требует меньших усилий по сравнению с теоретическим мышлением, восприятие образной информации, как правило, легче восприятия символьной информации. Поэтому образовательные электронные издания и ресурсы, построенные с использованием технологии виртуальной реальности, в состоянии обеспечить лучшее понимание и усвоение учебного материала в процессе Обучения, Однако важно понимать, что чем выше уровень систем виртуальной реальности, тем больше труда должно быть вложено в их создание, тем совершеннее должны быть технические средства информатизации, доступные педагогам и учащимся.
Использование мультимедийных средств в качестве инструмента означает появление новых форм мыслительной, мнемической, творческой деятельности, что можно рассматривать как историческое развитие психических процессов человека и продолжить разработку принципов исторического развития деятельности применительно к условиям перехода к постиндустриальному обществу.
Сущность и специфика мультимедийных средств обучения влияет на формирование и развитие психических структур человека, в том числе мышления. Печатный текст, до последнего времени являвшийся основным источником информации, строится на принципе абстрагирования содержания от действительности и в большинстве языков организуется как последовательность фраз в порядке чтения слева направо, что формирует навыки мыслительной деятельности, обладающей структурой, аналогичной структуре печатного текста, которой свойственны такие особенности, как линейность, последовательность, аналитичность, иерархичность.
Другие средства массовой коммуникации - фотография, кино, радио, телевидение - имеют структуру, значительно отличающуюся от структуры печати. Образы и звуки не направляют ход мыслей слушателя или зрителя от А к Б и далее к С с промежуточными выводами, как при восприятии печатной информации. Вместо этого они создают модели узнавания, обращены к чувственной стороне субъекта.
Подобно тому, как печатные материалы и технические средства массовой коммуникации привели к гигантскому расширению возможностей человеческого познания, фиксации и передачи опыта, компьютер должен увеличить потенциал человеческого мышления, вызвать определенные изменения в структуре мыслительной деятельности. В открытой и дистанционной обучающей среде, созданной ИКТ, основными являются процессы организации и интерпретации мультимедийной информации. Она может быть закодирована и представлена на экране дисплея в виде математических символов, таблиц, графиков и диаграмм, изображения процессов, дополняемых звуком, цветным изображением и т.п.
Мультимедийная информационная среда оказывает существенное влияние на основные характеристики мышления
При организации открытого и дистанционного образования с применением мультимедийных средств обучения педагогам необходимо детально учитывать психологию межличностных отношений с обучаемыми. Установлено, что положительное или отрицательное отношение к личности педагога формируется уже в первые минуты его контакта с обучаемыми. В случае, если педагог за короткое время воспринимается положительно, то и вся передаваемая им информация будет восприниматься должным образом, какой бы сложной она ни была. Если же он воспринимается изначально негативно, то обучаемые выбирают для себя отрицательную информацию, с которой они не согласны и выстраивают внутреннюю аргументацию несогласия. При изучении мультимедиа технологий и использовании разработанных мультимедийных средств обучения внимание учеников будет напрямую зависеть от умения педагога организовать занятие. Для правильной организации использования мультимедийной информации на занятии педагогу требуется:
установить, что главное, а что второстепенное, отдав предпочтение главному;
поставить конкретные задачи;
определить конечную цель и разбить на этапы пути ее достижения;
ориентироваться на осмысленность и содержательность деятельности учащихся;
стремиться к активизации мыслительной деятельности обучаемых,
предоставлять указания на возможные ошибки;
осуществлять контроль над исполнением заданий.
Повышения организации внимания и восприятия при работе с мультимедийной информацией можно достичь благодаря использованию фактора новизны и возможности личной интерпретации, которая привлечет внимание обучаемых и создаст соответствующую эмоциональную насыщенность занятия. Работа на занятиях должна соответствовать индивидуальным возможностям ученика, предусматривать наличие обратной связи. Обратная связь может обеспечиваться контролем со стороны учителя или самоконтролем учащихся. В последнем случае обучаемые могут использовать системы проверки знаний и умений, предусмотренных в мультимедийном средстве обучения. Вместе с тем, потребность в обратной связи определяется степенью трудности изучаемой мультимедийной информации. Педагогам при работе с обучаемыми следует учитывать индивидуальные характеристики восприятия, такие как быстрота, точность, безошибочность и их соотношение у конкретного ученика. Эти особенности восприятия информации человеком формируются в процессе деятельности под влиянием целенаправленного воспитания и обучения. Следует помнить, что, несмотря на использование современных компьютерных и телекоммуникационных технологий, мультимедийных средств обучения для процесса восприятия информации большое значение имеет живая речь преподавателя, которую невозможно заменить другими средствами и технологиями. Чтобы достичь эффективности восприятия педагог должен употреблять слова, соответствующие той модели мира, которая имеется у учащихся на момент обучения. Кроме того, педагогам следует уделять внимание на то, чтобы учащиеся правильно называли все, что изучают на занятиях, проговаривали основные моменты информационного наполнения мультимедийного ресурса, грамотно излагали содержание основных Инетрнет-ресурсов и приемов работы с ними. Именно это формирует культуру речи, культуру восприятия и информационную культуру. Для более полного раскрытия методики проведения занятий с использованием модели мультимедийных информационных ресурсов необходимо рассматривать такую методику в строгом соответствии с целями, задачами, содержанием и организационными формами обучения, учитывая позицию ведущего по организации учебной деятельности и ожидаемые результаты обучения мультимедиа технологиям. Очевидно, что такой подход будет более полно соответствовать понятию методической системы и специфике входящих в нее компонент.
Обучение с использованием мультимедийных ресурсов и мультимедийных сайтов Интернет должно осуществляться поэтапно. Выделяется три основных последовательных методических приема изучения информационного наполнения мультимедийных ресурсов: Первый прием - метод случайных проб при работе с информационными мультимедийными ресурсами;
Второй прием - метод целенаправленных проб при работе с информационными мультимедийными ресурсами; Третий прием - полноценное пользовательское оперирование с информационными мультимедийными ресурсами.(дополнительные аспекты обучения с применением мультимедиа)

Основные проблемы и недостатки применения мультимедиа в образовании

Общим недостатком большинства существующих мультимедийных средств обучения остается то, что после их разработки начинаются или продолжаются "исследования" сфер и придумываются все новые возможности их практического применения. Достаточно редкими являются случаи создания мультимедийных продуктов с заранее определенными свойствами для реализации определенной методики обучения и решения дидактических задач. При разработке мультимедийных средств обучения, как правило, акцент делается не на обучение, не на помощь ученику, а на технологию программной реализации. Существует множество достаточно общих возможных негативных аспектов применения мультимедийных средств обучения в системе открытого образования. В их числе рассеивание внимания, возможное отсутствие обратной связи, времеемкость, недостаточная доступность и ряд других аспектов. Самостоятельное обучение. Некоторые ученики не способны воспользоваться той свободой, которую предоставляют мультимедийные материалы, основанные на гипертексте. Рассеивание внимания. Часто запутанные и сложные способы представления могут стать причиной отвлечения пользователя от изучаемого материала из-за различных несоответствий. К тому же, нелинейная структура мультимедийной информации подвергает пользователя "соблазну" следовать по предлагаемым ссылкам, что при неумелом использовании может отвлечь от основного порядка изложения материала. Большие объемы информации, представляемые мультимедийными приложениями, также могут отвлекать внимание в процессе обучения. Недостаточная интерактивность. Уровень интерактивного взаимодействия пользователя с мультимедиа-программой по-прежнему остается на очень низком уровне, и все еще очень далек от уровня общения между людьми. Отсутствие выборочной "обратной связи". Возможности "обратной связи" с пользователем в мультимедийных обучающих приложениях, как правило, весьма ограничены. Компьютеры в большинстве случаев не могут заменить очного преподавания, а только расширяют его возможности. Как правило, "обратная связь" приложения ограничивается контролем ответов на уровне "правильно-неправильно", и не поддерживает возможности динамического выбора различных стратегий обучения, и не предоставляет дальнейших объяснений по поводу верного или ошибочного ответа. Мультимедийное средство обучения не в состоянии определить индивидуальные потребности или трудности учащегося, и поэтому не может отвечать на них подобно педагогу.
Симуляций не всегда достаточно. Во многих случаях для студентов важно проведение реальных опытов своими руками. Например, для изучения насекомых на занятиях по биологии не всегда возможно обойтись без выезда на природу с целью изучения жизни насекомых в их естественной среде обитания. Недостаточные навыки обучаемых и педагогов. Многие обучаемые, особенно в зрелом возрасте, могли никогда раньше не использовать компьютеры и средства мультимедиа в своей деятельности. Следует уделить внимание их обучению навыкам владения используемыми мультимедийными средствами, равно как и простейшим навыкам. Часто и сами преподаватели не имеют всех навыков владения технологией мультимедиа, необходимых для эффективного открытого и дистанционного обучения. Сложность создания учебных материалов. Создание аудио, видео, графики и других элементов мультимедиа средств намного сложнее, чем написание традиционного текста.
Времяемкость. Как применение мультимедиа на уровне конечного пользователя, так и самостоятельное создание мультимедийной информации требует достаточно больших затрат времени. Особенно много времени необходимо для создания мультимедийных средств обучения. Доступность. Не все студенты, обучающиеся в рамках системы открытого образования, располагают требуемыми аппаратными и программными ресурсами, что может ограничить применимость обучения с применением новейших средств мультимедиа.
Сложности настройки и использования программного и аппаратного обеспечения. Для обеспечения эффективного педагогического использования учебных мультимедиа материалов программное и аппаратное обеспечение должно быть надлежащим образом настроено. При этом мультимедийные средства обучения предъявляют более высокие требования к качеству и ресурсному составу используемых средств информационных и коммуникационных технологий по сравнению с простыми средствами редактирования и визуализации текстов.
Проблемы доступа в телекоммуникационные сети. Недостаточно быстрый канал связи означает низкое качество звука, изображения, видео и другой мультимедиа информации, что может негативно сказаться на качестве дистанционного открытого учебного процесса.
Проблемы прочтения информации с экрана компьютера. Информацию на экране компьютера не так легко читать, как печатную. Большие объемы текста, которые должны быть полностью прочтены, удобнее читать на бумаге. В бумажном варианте удобнее читать журналы и книги. Часто мультимедийное средство обучения предоставляет инструменты поиска информации для того, чтобы пользователь смог вначале найти требуемую ему информацию, а затем распечатать только ее.
(основы применения мультимедиа.htm)
Более того, во многих странах для поддержки развития и взаимодействия национальных информационных инфраструктур уже разрабатывается ряд правовых основ и стандартов, которые будут способствовать дальнейшему развитию национальных и международных рынков по предоставлению информационных услуг и продуктов. UNESCO реализует две важные для развития информационных сетей программы. Одна из программ, UNIWIN, нацелена на развитие среди преподавателей сотрудничества в сфере образования и научной деятельности. Основной задачей второй программы "Образование без границ" является развитие глобальной системы дистанционного образования с возможностью доступа к большинству информационных сетей.
В соответствии со статьёй Кулагина В.П., Найханова В.В., Красновой Г.А., Овезова Б.Б., Роберт И.В., Юрасова В.Г. «Информационные технологии в сфере образования», в настоящее время рассматриваются два основных направления развития процесса информатизации образования на всех уровнях и ступенях:
- инструментально-технологическое, включающее в себя задачи использования новых возможностей средств информатики и информационных технологий для повышения эффективности системы образования, в том числе процесса обучения;
- содержательное, включающее в себя задачи формирования нового содержания самого процесса образования.
Решение задач инструментально-технологического направления связано с использованием современных информационных и коммуникационных технологий как высокоэффективного педагогического инструмента, позволяющего получить новое качество образовательного процесса. В педагогической области наиболее перспективное направление на сегодняшний день - использование компьютерной графики и когнитивных технологий. Информационная поддержка образовательного процесса на всех уровнях образования обеспечивается развитием электронных библиотек, медиатек, учебных компьютерных программ, а также электронных учебников. Образовательные учреждения всех уровней используют глобальные компьютерные сети, их региональные сегменты в качестве средства доставки учебно-образовательной информации. В последние годы значительно улучшилась динамика подключения к компьютерным сетям образовательных учреждений общеобразовательной ступени, учреждений среднего профессионального образования, улучшается ситуация с подключением учреждений начальной профессиональной подготовки и развитием образовательных информационных ресурсов для данного уровня образования В образовательных учреждениях высшей ступени, реже - средней профессиональной ступени- динамично развивается заочно-дистанционная форма обучения. Растет число образовательных информационных ресурсов по различным специальностям, доступных в сетевом варианте. Применение коммуникационных технологий способствует интеграции различных областей знаний и совершенствованию методической системы обучения общеобразовательным предметам.
Задачами внедрения и использования ИКТ в образовании являются:
- создание условий для использования компьютеров в обучении по федеральным и региональным предметам базисного учебного плана;
- сокращение времени на поиск и доступ к необходимой учебной и научной информации преподавателями и учащимися;
- ускорение обновления содержания образования за счет сокращения времени преподавателей на разработку новой учебной и методической литературы;
- высвобождение дополнительного времени у учащихся для индивидуальной самостоятельной работы, а у преподавателей и организаторов на совершенствовании и развитие образовательного процесса;
- ускорение в достижении обучаемыми установленных требований (норм, стандартов) к качеству образования и др.
Учебные программы курса "Информатика" в школе и вузе должны способствовать обеспечению преемственности стандартов школьного и вузовского курса по информатике.
Многие актуальные проблемы информатизации общества практически не изучаются в системе высшего образования. Не готовятся к этим условиям и преподаватели вузов. Система подготовки и повышения квалификации профессорско-преподавательских кадров высшей школы в этом плане не отвечает современным требованиям.
Важное место в процессе интеграции информационных технологий занимают сетевые информационные технологии. Они представляют собой объединение технологии сбора, хранения, передачи и обработки информации на компьютере с техникой связи и телекоммуникаций. С появлением персональных компьютеров возникли локальные сети, которые позволили повысить эффективность применения вычислительной техники, улучшить качество обработки информации. Они позволили поднять на качественно новую ступень управление производственным процессом, создать новые информационные и коммуникационные технологии. Объединение локальных вычислительных сетей и глобальных сетей открыло доступ к мировым информационным ресурсам.
Одной из самых популярных и перспективных сетевых технологий является WWW-технология, которая представляет собой распределенную систему гипермедийных документов, отличительной особенностью которых, кроме привлекательного внешнего вида, является возможность организации перекрестных ссылок друг на друга. Это означает присутствие в текущем документе ссылки, реализующей переход на любой документ WWW (World Wide Web, всемирная паутина), который физически может быть размещен на другом компьютере сети. Используя специальную программу просмотра документов WWW (браузер), пользователь сети может быстро перемещаться по ссылкам от одного документа к другому, путешествуя по пространству всемирной паутины. Наиболее распространенной коммуникационной технологией в компьютерных сетях стала технология компьютерного способа пересылки и обработки информационных сообщений, обеспечивающая оперативную связь между людьми. Электронная почта (E-mail) - система для хранения и пересылки сообщений между людьми, имеющими доступ к компьютерной сети. Посредством электронной почты можно передавать по компьютерным сетям любую информацию (текстовые документов, изображения, цифровые данные, звукозаписи и т.д.). Она выполняет такие функции, как редактирование документов перед передачей; их хранение; пересылка корреспонденции; проверка и исправление ошибок, возникающих при передаче; выдача подтверждения о получении корреспонденции адресатом; получение и хранение информации; просмотр полученной корреспонденции. Одной из сетевых технологий обмена информацией между людьми, объединенными общими интересами, является телеконференция. Телеконференция - сетевой форум, организованный для ведения дискуссии и обмена новостями по определенной тематике. Телеконференция позволяют публиковать сообщения по интересам на специальных компьютерах в сети. Сообщения можно читать, подключившись к компьютеру и выбрав тему для себя. Далее, по желанию, вы можете ответить автору статьи или послать собственное сообщение. Таким образом, организовывается сетевая дискуссия, носящая новостной характер, поскольку сообщения сохраняются на небольшой период времени.
Наличие аудио и видеооборудования (микрофон, цифровая видеокамера и др.), подключенного к компьютеру, позволяет организовать компьютерные аудио и видеоконференции.
Одной из важнейших сетевых технологий является распределенная обработка данных. Персональные компьютеры стоят на рабочих местах, т.е. на местах возникновения и использования информации. Если они соединены каналами связи, то это дает возможность распределить их ресурсы по отдельным функциональным сферам деятельности и изменить технологию обработки данных в направлении децентрализации. Преимущества распределенной обработки данных: большое число взаимодействующих между собой пользователей, выполняющих функции сбора, регистрации, хранения, передачи и выдачи информации; снятие пиковых нагрузок с централизованной базы путем распределения обработки и хранения локальных баз данных на разных компьютерах; обеспечение доступа информационного работника к вычислительным ресурсам компьютерной сети; обеспечение обмена данными между удаленными пользователями. В наиболее сложных системах осуществляется подключение к различным информационным службам и системам общего назначения (службам новостей, национальным и глобальным информационно-поисковым системам, базам данных и банкам знаний и т.д.). Чрезвычайно важной технологией, реализованной в компьютерных сетях, является технология автоматизированного поиска информации. Используя специализированные средства - информационно-поисковые системы, можно в кратчайшие сроки найти интересующие вас сведения в мировых информационных источниках.
1.2 Методико-технологические основы создания средств ИКТ

Создание качественных образовательных электронных изданий и ресурсов
С каждым днем все большее количество педагогов сталкивается не только с использованием образовательных электронных изданий, но и с их разработкой. Это вовсе не означает, что в обязанности или повседневную работу учителя должна войти систематическая разработка средств информатизации промышленного качества. Безусловно, созданием профессиональных, востребованных многими педагогами образовательных электронных изданий и ресурсов должны заниматься целые коллективы разработчиков -- педагогов, психологов, программистов, художников и специалистов многих других направлений. В то же время рядовой учитель в любой момент может оказаться членом такого авторского коллектива или, во многих случаях, заниматься самостоятельной разработкой небольших, не всегда профессионально выполненных, но необходимых для учебного процесса компьютерных средств обучения. К ним можно отнести и популярные на сегодняшний день повсеместно создаваемые презентации, и даже простые тексты, изображения или звуки, созданные в одном из компьютерных редакторов, и используемые педагогами для повышения наглядности обучения. В такой ситуации любым педагогам целесообразно ознакомиться с некоторыми рекомендациями, учет которых при разработке образовательных электронных изданий и ресурсов может положительно сказаться на качестве таких средств информатизации образования.
Аналогично системе требований, множество рекомендаций может быть классифицировано по уровням образования, на которые рассчитано создаваемое средство информатизации. Однако, можно выделить и группу рекомендаций, инвариантных относительно уровня образования. Такие рекомендации целесообразны к учету при проектировании и разработке всех без исключения образовательных электронных изданий и ресурсов.
Многие рекомендации по созданию таких изданий и ресурсов вытекают из современных психологических теорий (теории алгоритмизации или поэтапного формирования умственных действий, ассоциативно-рефлекторная теория и др.) и касаются так называемого сценария электронного издания -- детального плана взаимодействия электронного издания с пользователем, содержащего точную разбивку на отдельные структурные компоненты, включающего описание содержательного, логического и временного взаимодействия структурных компонент.
При проектировании глобального сценария образовательного электронного издания или ресурса рекомендуется планировать в начале учебной работы создание у обучаемых мотивации, знакомство с общей структурой учебного материала (теории алгоритмизации или поэтапного формирования умственных действий), напоминание, если это необходимо, ранее изученного материала (ассоциативно-рефлекторная теория).
При разработке локальных сценариев (последовательности выполнения упражнений в ходе изучения отдельных учебных элементов) рекомендуется первоначальное планирование к выполнению упражнений со схемами, чертежами и другими графическими иллюстрациями (материализованная форма деятельности), а следом за ними - более абстрактных упражнений. Учитывая дробный, порционный характер процесса обучения, необходимо также предусматривать в глобальном сценарии образовательных электронных изданий и ресурсов промежуточные и завершающий обобщающие этапы.
Сценарии создаваемых средств информатизации также должны быть унифицированы и предполагать единообразный порядок взаимодействия пользователей с различными образовательными электронными изданиями и ресурсами, применяемыми в образовании.
Учет достижений психологии, а также приведенных ранее требований позволяет сформулировать ряд общих рекомендаций эргономического характера, которые следует учитывать при разработке способа визуализации информации на экране компьютера во время функционирования образовательных электронных изданий и ресурсов:
- информация на экране должна быть четко структурирована;
- визуальная информация периодически должна меняться на аудиоинформацию;
- темп работы должен варьироваться;
- периодически должны варьироваться яркость цвета и громкость звука;
- содержание визуализируемого учебного материала не должно быть слишком простым или слишком сложным.
При создании образовательных электронных изданий и ресурсов существенную роль играет учет рекомендаций по формированию цветовых характеристик зрительной информации, визуализируемой на экране компьютера.
Визуальная среда на экране монитора, являясь искусственной, по многим параметрам отличается от визуальной среды естественной для человека. Так, естественным для человека является восприятие изображений в отраженном свете, а на экране монитора информация передается с помощью излучающего света.
При разработке средств информатизации необходимо учитывать, что объекты, изображенные разными цветами и на разном фоне, по-разному воспринимаются человеком. Если яркость цвета объектов и яркость фона подобраны неправильно, то при поверхностном рассмотрении изображения может возникнуть эффект "пятна", когда некоторые объекты как бы выпадают из поля зрения. При более внимательном рассмотрении изображения восприятие этих объектов требует дополнительных зрительных усилий.
Важную роль в организации зрительной информации играет контраст предметов по отношению к фону. Существует две разновидности контраста: прямой и обратный. При прямом контрасте предметы и их изображения темнее, а при обратном -- светлее фона. В образовательных электронных изданиях и ресурсах обычно используются оба вида, как порознь в разных кадрах, так и вместе в рамках одной картинки.
При разработке образовательных электронных изданий и ресурсов все же следует учитывать, что более предпочтительной является работа в прямом контрасте. В этих условиях увеличение яркости ведет к улучшению видимости. Но цифры, буквы и знаки, предъявляемые в обратном контрасте, опознаются точнее и быстрее, чем в прямом контрасте даже при меньших размерах. Чем больше относительные размеры частей изображения и выше его яркость, тем меньший должен быть контраст, тем лучше видимость. Максимальная эффективность восприятия информации с экрана монитора достигается при равномерном распределении яркости в поле зрения.
При создании интерфейса образовательных электронных изданий и ресурсов значения цветов для визуализации информации рекомендуется выбирать в соответствии с психологической реакцией человека (например, красный цвет
- прерывание, экстренная информация, опасность, желтый
- внимание и слежение, зеленый -- разрешающий и т.д.).
Для смыслового противопоставления объектов рекомендуется использование контрастных цветов (красный -- зеленый, синий -- желтый, белый -- черный).
Для оптимизации восприятия информации с экрана компьютера разработчикам образовательных электронных изданий и ресурсов рекомендуется использование логических ударений. Логическими ударениями принято называть психологические приемы, реализуемые с помощью средств информационных технологий и направленные на привлечение внимания педагога или обучаемого к определенному объекту, отображаемому на экране компьютера. Психологическое действие логических ударений связано с необходимостью уменьшения времени зрительного поиска и фиксации оси зрения по центру главного объекта. Наиболее часто используемыми приемами для создания логических ударений являются: изображение главного объекта более ярким цветом, изменение размера, яркости, расположения или выделение проблесковым свечением При разработке образовательных электронных изданий и ресурсов необходимо учитывать, что формы объектов и элементов фона изображения должны соответствовать устойчивым зрительным ассоциациям, должны быть похожи на формы реальных предметов или объектов. Несоответствие этому требованию может привести к дополнительным несущественным вопросам со стороны обучаемых и, как следствие, к потере учебного времени.
Особое внимание разработчиков образовательных электронных изданий и ресурсов должно быть уделено обоснованности и систематизации подхода к использованию иллюстраций. Использование того или иного вида иллюстраций рекомендуется в местах, трудных для понимания содержания предметной образовательной области, требующих дополнительного наглядного разъяснения; для обобщений и систематизации тематических смысловых блоков.
Конкретное количество иллюстраций для отдельной экранной страницы или для всего издания или ресурса специально не устанавливается. Этот параметр рекомендуется определять в каждом конкретном случае с учетом:
типа образовательного электронного издания или ресурса;
содержания и характера учебного материала;
выбранной методики обучения;
возможностей и специфики уровня образования и конкретных образовательных учреждений.
Каждому педагогу следует помнить, что хорошо оформленный, понятный, богато иллюстрированный учебный материал, представляемый средством информатизации, вызывает у обучаемого определенные положительные эмоции, повышающие интерес к предмету, оказывает влияние на общее состояние учащегося.
Для повышения наглядности учебного материала образовательных электронных изданий и ресурсов рекомендуется использование таблиц и схем. Таблицы по выполнению их функциональной роли разделяют на разъяснительные, сравнительные и обобщающие.
Разъяснительные таблицы в сжатом виде облегчают понимание изучаемого теоретического материала, способствуют сознательному его усвоению и запоминанию.
Сравнительные таблицы осуществляют сопоставление и противопоставление материала и являются одним из видов его группировки. Сравниваться могут любые элементы: существенные сопоставимые признаки исторических, социальных, экономических и политических объектов, типы хозяйств, типы темперамента человека и т.п.
Обобщающие или тематические таблицы подводят итог изученному теоретическому материалу, способствуют формированию понятий. Обобщая что-либо, в логической последовательности перечисляют основные черты объектов, явлений, событий или процессов.
При создании образовательных электронных изданий и ресурсов рекомендуется единообразное использование таблиц при необходимости:
повысить зрительную наглядность и облегчить восприятие того или иного смыслового фрагмента текста;
осуществить определенное сравнение двух и более объектов (таких содержательных элементов текста, как события, факты, явления, персоналии, предметы, фрагменты текстов и др.);
*осуществить группировку множества объектов;
*произвести систематизацию объектов.
Образовательные электронные издания и ресурсы могут удовлетворить требованию наглядности не только на основе использования таблиц, но и за счет включения в их содержательное наполнение графиков, диаграмм, аппликаций и схематических рисунков. Такие средства используются как для выявления существенных признаков, связей и отношений, явлений, событий, процессов, так и для формирования локального образного представления фрагмента текста. При помощи схематического изображения автор издания или ресурса может раскрыть явления в их логической последовательности, обеспечить наглядное сравнение двух или более объектов, а также обобщить и систематизировать учебную информацию.
Рекомендуется, чтобы в схеме или блок-схеме было минимальным количество комментирующего материала. Кроме того, количество выбранных составных частей схемы или блок-схемы и их связей должно соответствовать содержанию и характеру соответствующего фрагмента текста. С целью формирования у обучаемого корректного образа изучаемого объекта, предмета или явления в ряде случаев создания образовательных электронных изданий и ресурсов целесообразно сопоставление схематического изображения с другими видами иллюстраций. Схема может быть дополнена конкретным текстовым материалом, но объем его желательно ограничить, так как существует опасность перегруженности схемы, что затруднит зрительное восприятие материала, снизит ценность схемы. Компактное размещение материала, лаконичные условные обозначения позволяют разгрузить схему или блок-схему, привести ее в соответствие с требованиями эргономики и эстетики.
Разработчикам образовательных электронных изданий и ресурсов следует помнить, что красочно оформленное средство информатизации обучения, в котором наличие иллюстраций, таблиц и схем сопровождается элементами анимации и звуковым сопровождением облегчает восприятие изучаемого материала, способствует его пониманию и запоминанию, дает более яркое и емкое представление о предметах, явлениях, ситуациях, стимулируя познавательную активность обучаемых.
Наряду с рекомендациями психологического и дизайн-эргономического характера для создателей образовательных электронных изданий и ресурсов можно сформулировать несколько рекомендаций, соответствующих положениям и требованиям современной дидактики.
При разработке средств информатизации обучения целесообразно предусмотреть:
- наличие специальных средств для мотивации обучаемых и поддержания их внимания и интереса;
- градуирование степеней трудности и сложности материала;
- наличие процедур для облегчения процессов обобщения;
- наличие итоговых обобщающих схем;
- использование однотипных значков ("иконок") и других специальных символов, обеспечивающих четкое различение различных компонентов учебного материала;
- единообразное сопровождение теоретических описаний практическими примерами;
- описание связи учебного материала с дополнительными дидактическими действиями по поддержке самостоятельной познавательной деятельности обучающихся (обзорными лекциями, консультациями преподавателей и т.п.);
- доступность и дружественность языкового стиля, его ориентацию на целевые группы обучаемых;
- простоту и единообразие навигации по учебному материалу;
- сохранение общепринятых единых обозначений и терминологий;
- общедоступный справочный режим, содержащий определение всех используемых объектов и отношений;
- возможность отмены обучаемым ошибочных действий в ходе самостоятельной работы.
В ходе разработки образовательных электронных изданий и ресурсов важно определить и описать целевую группу обучаемых, для которых предназначено создаваемое ОЭИ. В описание целевой группы должны входить обобщенные сведения о потенциальных пользователях образовательного электронного издания или: ресурса: познавательные потребности, формирующие мотивацию, возраст, общественный статус, общекультурный и профессиональный уровень, привычный стиль обучения, уровень предварительной подготовки и т.п. При разработке электронного издания целесообразно описать и учитывать основную и дополнительные целевые группы.
В аннотациях или методических рекомендациях каждого модуля учебного материала ОЭИ целесообразно единообразное указание степени важности изучения именно этого материала для каждой целевой группы, что позволит учащимся более обоснованно выбирать собственную траекторию изучения учебного материала. Содержание учебного материала может включать как обязательные для изучения разделы, так и дополнительные.
При создании большинства образовательных электронных изданий и ресурсов значительная часть работы приходится на подготовку тестов, как правило, включаемых в состав ОЭИ.
Под тестированием понимается измерение или формализованное оценивание на основе тестов, завершающееся количественной оценкой, опирающейся на статистически обоснованные шкалы и нормы. При этом тест представляет собой измерительную процедуру, включающую инструкцию и набор заданий, прошедшую широкую апробацию и стандартизацию. Существенными с точки зрения компоновки тестов могут оказаться отдельные тестовые задания -- минимальные составляющие единицы теста, которые состоят из условия (вопроса) и в зависимости от типа задания могут содержать или не содержать набор ответов для выбора. В составе образовательных электронных изданий и ресурсов тесты используются в тренирующих и контрольных упражнениях. Тренирующее упражнение представляет собой тест, обязательно сопровождаемый внутренней обратной связью. Контрольное упражнение также является тестом, но уже не сопровождаемым внутренней обратной связью.
Существует несколько основных требований к тестам. В их числе требования валидности, определенности (общепонятности), простоты, однозначности, надежности.
Различают содержательную и функциональную валидность. Содержательная валидность -- это соответствие теста содержанию контролируемого учебного материала. Функциональная валидность -- соответствие теста оцениваемому уровню деятельности:
Выполнение требования определенности (общедоступности) теста необходимо не только для понимания каждым учащимся того, что он должен выполнить, но и для исключения правильных ответов, отличающихся от эталона.
Требование простоты теста означает, что тест должен иметь одно задание одного уровня и не должен состоять из нескольких заданий разного уровня усвоения.
Однозначность определяется как одинаковость оценки качества выполнения теста разными экспертами.
Понятие надежности тестирования определяется как вероятность правильного измерения уровня усвоения. Требование надежности заключается в обеспечении устойчивости результатов многократного тестирования одного и того же испытуемого.
При разработке средств информатизации рекомендуется учитывать форму и. тип входящих в них тестов. Форма теста определяет его внешнее представление. Современные инструментальные среды для создания образовательных электронных изданий позволяют строить тесты с выборочными, числовыми и конструируемыми ответами. На практике чаще всего применяют тесты с выборочными ответами. Такие тесты более просты в подготовке и использовании. В тестах с выборочными ответами учащиеся затрачивают основные усилия на выполнение задания, а не на ввод ответов.
Тип теста определяется характером внутренней мыслительной деятельности, которую должен выполнить обучаемый при выполнении заданий теста. Как правило, тип связывается с одним из следующих уровней усвоения:
знакомство;
воспроизведение (решение типовых задач);
применение (решение нетиповых задач).
Любой тип теста можно подготовить в простой для реализации и выполнения форме с выборочными ответами. Важно только четко представлять вид мыслительной деятельности, которую выполняет обучаемый при решении теста в процессе работы со средством информатизации. Если обучаемый анализирует представленные варианты: ответов, выполняя операции опознания, различения или классификации, то это тест уровня знакомства. Если же учащийся сначала конструирует ответ, вспоминая ранее усвоенную информацию, либо применяя ее для решения типовой или нетиповой задачи, и лишь после этого выбирает ответ из представленных вариантов, то это тест соответственно второго или третьего уровня усвоения.
При разработке тестирующих и других компонент образовательных электронных изданий и ресурсов, выполняющих контрольно-измерительную функцию, следует учитывать следующие рекомендации:
- целесообразно предоставление возможности ввода ответа в универсальной форме, максимально приближенной к общепринятой;
- целесообразно обеспечить адекватный анализ ответа, отличающий опечатку от ошибки и распознающий правильный ответ в любой из эквивалентных форм его представления;
- целесообразно обеспечить фиксацию результатов контроля, их сбор, распечатку и статистический анализ, осуществленные по однотипной для всех создаваемых средств информатизации схеме.
Наряду с перечисленными выше общими рекомендациями по созданию образовательных электронных изданий, и ресурсов можно сформулировать ряд предложений для разработчиков ОЭИ, применяемых в системе высшего профессионального образования.
Существенной частью таких изданий и ресурсов должен стать дидактический интерфейс, позволяющий проводить интерактивную учебную работу по решению специально подобранных профессионально-ориентированных учебных задач в режиме детерминированного учебного исследования. Учебные задачи, отбираемые для образовательных электронных изданий и ресурсов, должны соответствовать профилю подготовки специалистов и профилю конкретного учебного курса, иметь реальные прототипы и четкий физический смысл, обладать предсказуемостью результатов решения лишь в самых общих чертах.
При создании средств информатизации высшего профессионального образования рекомендуется внимательное изучение примеров программ-тренажеров, что позволит пробудить профессиональную интуицию, на основе которой разработчик сможет подобрать подходящий сценарий и содержание соответствующих образовательных электронных изданий и ресурсов.
Построение ОЭИ рекомендуется производить с учетом единой замкнутой системы управления, основанной на наличии внутренних и внешних обратных связей. Работая с образовательными электронными изданиями и ресурсами, обучаемые должны оперативно получать информацию о правильности (или эффективности) своих действий. Основной информацией, внутренней обратной связи могут стать результаты расчетов с использованием математических моделей изучаемых объектов или процессов. Рекомендуется предоставлять обучаемому дополнительную информацию, по форме и стилю изложения не зависящую от операционной обстановки и содержательного направления, которая бы стимулировала и помогала проводить вдумчивое изучение результатов расчета.
Простейшим дополнительным сообщением, которое, как показывает опыт, стимулирует интерес к анализу результатов расчета, является сообщение об оценке действий, выполненных обучаемым на этапе подготовки к расчету. Это может быть оценка правильности выдвинутой гипотезы в учебном исследовании, оценка эффективности проектного решения, оценка качества построения математической модели и т.п. Кроме оценки, учащемуся образовательным электронным изданием или ресурсом может предоставляться и определенная вспомогательная информация для анализа и коррекции принятых решений. Степень развернутости информации, помогающей обучаемому принимать рациональные решения, определяется образовательным электронным изданием по результатам оценки деятельности обучаемого.
Существенный вклад в повышение качества средств информатизации высшего профессионального образования может внести включение в состав таких средств программ-тренажеров, основанных на интерактивной машинной графике и. выполненных с учетом единых принципов построения интерфейса и использования технологических приемов. В этом случае важно учитывать, что скорость восприятия информации, представленной в графическом виде, на несколько порядков выше, чем скорость чтения и осмысления символьных данных. Применение машинной графики, особенно интерактивной, заметно интенсифицирует и повышает качество познавательной деятельности.
Разработчикам следует помнить, что применение ОЭИ позволяет автоматизировать трудоемкие рутинные вычисления, характерные профессиональному образованию, и оставить за обучаемыми только те функции, которые требуют интеллекта: функции осмысления результатов и принятия решений. При использовании образовательных электронных изданий и ресурсов в обучении количество анализируемых вариантов проекта резко увеличивается и вместе с тем увеличивается, объем накопленных знаний об объекте или процессе при неизменном времени обучения. Очевидно, что в этом случае происходит существенное сокращение времени, требуемого на выполнение одной и той же работы с применением ОЭИ, и влечет за собой расширение возможностей обучаемых по участию в большем количестве исследовательских проектов.
С целью повышения эффективности средств информатизации высшего профессионального образования рекомендуется формирование специального архива проектных задач, использование которых целесообразно в процессе использования образовательных электронных изданий и ресурсов. По каждой задаче в архиве хранятся ее исходные данные и оптимальные решения в виде, допускающем различные формы представления результатов. Архив может содержать также комментарии опытного преподавателя-проектировщика, которые могут предъявляться обучаемому по его запросу. Анализ оптимальных решений из архива, подкрепляемый комментариями опытного преподавателя, позволяет закрепить и усилить учебный эффект предшествующего самостоятельного проектирования.
Сценарий образовательного электронного издания рекомендуется разрабатывать с учетом возможности создания соревновательных ситуаций для активизации познавательной деятельности обучаемых. В таком сценарии может быть предусмотрено соревнование либо на получение наиболее рационального проекта при выдаче одинаковых заданий всем обучаемым, либо на достижение минимальной относительной разницы в критериях эффективности между эвристическими и оптимальными компьютерными решениями при выдаче различных заданий. Причем при второй форме соревнования обучаемые соревнуются с компьютером и ОЭИ, что психологически является более щадящим и более привлекательным для большинства обучаемых, чем прямое состязание друг с другом.
В средствах информатизации дополнительного образования следует предусматривать повышенные коммуникационные возможности. Таким образовательным электронным изданиям и ресурсам рекомендуется обладать простыми и активными средствами выхода в различные коммуникационные пространства, основываясь на единой системе коммуникаций, выстраиваемой между всеми субъектами образовательной системы. Благодаря таким средствам, образовательные электронные издания и ресурсы смогут допускать и развивать формы общения, поощряемые с точки зрения дополнительного образования.
При проектировании образовательных электронных изданий и ресурсов для дополнительного образования, особое внимание следует уделять индивидуализации работы обучаемого с такими средствами информатизации, предусмотрев в изданиях разнообразие в техническом, содержательном и методическом воплощении возможностей для удовлетворения разнообразных индивидуальных потребностей обучаемых, встраивания электронных изданий в профессиональную деятельность обучаемых, индивидуального связывания учебных задач с профессиональными.
В состав таких ОЭИ рекомендуется включать задания, побуждающие к основным этапам практического обучения, задания, требующие деятельностного ответа, задания, основанные на развивающейся практике профессионально занятых обучаемых.
Наряду с этим, создание образовательных электронных изданий и ресурсов следует осуществлять так, чтобы технически, по содержанию и форме они обладали возможностью удовлетворения дифференцированным потребностям детей и взрослых в информатизации дополнительного образования. Сценарий таких ОЭИ должен предусматривать возможность индивидуального выбора темпа и траектории обучения.
Образовательные электронные издания и ресурсы для дополнительного образования рекомендуется снабжать универсальным набором средств настройки, позволяющим относительно просто изменять внешний вид средства информатизации и характер его взаимодействия с преподавателем и обучаемыми.
Особенности разработки и использования казахстанских образовательных электронных изданий и ресурсов
Разрабатываемые образовательные электронные издания и ресурсы должны удовлетворять комплексу требований, вытекающих из особенностей системы образования Республики Казахстан. В числе таких требований необходимость учета специфики национальной модели и стандартов образования, интеграции ОЭИ, созданных на разных языках, правил компоновки и особенностей информационного наполнения национального сегмента телекоммуникационных сетей.
Выполнение подобных требований должно опираться на знание и своевременное решение определенных технологических проблем, в числе которых, например, вопросы единообразного представления текстовой информации на казахском, русском, и английском языках в ОЭИ и информационных ресурсах Интернет. Издания и ресурсы, разрабатываемые для казахстанской системы образования должны строиться по правилам построения сайтов Интернет, принятых в Казахстане с целью обеспечения корректности дистанционного телекоммуникационного доступа к информационным ресурсам.
При создании и использовании ОЭИ не следует также упускать из виду, что в казахстанском национальном сегменте Интернет (KZ) существует достаточное количество сайтов, соответствующих современному содержательному и технологическому уровню, но все они, как правило, реализованы на русском или английском языках. Поддержка полномасштабной деятельности на казахском языке в Интернет и системе непрерывного образования, до последнего времени все еще не осуществляется.
Апробация и экспертиза образовательных электронных изданий и ресурсов
Образовательные электронные издания и ресурсы подлежат апробации посредством их реального использования в учебном процессе, демонстрации и обсуждения основных качественных характеристик разработанных средств информатизации образования на конференциях, семинарах, выставках, презентациях и других общественных мероприятиях. По результатам комплексной апробации формируется система корректив, подлежащих к учету в ходе совершенствования созданных средств информатизации.
Процесс апробации и последующего совершенствования образовательных электронных изданий и ресурсов носит итеративный циклический характер и должен продолжаться до полного достижения средством информатизации соответствия требованиям качества.
В случае создания профессиональных ОЭИ апробация образовательных электронных изданий и ресурсов начинается на предприятии, создавшем данное средство информатизации или его компоненты. В этом случае созданное средство (альфа-версия) проходит тестирование разработчиками (автором и программистом) и несколькими пользователями с целью выявления ошибок в разработке компьютерной программы или системе навигации но ее содержательному наполнению. Автор ОЭИ или его компонент особое внимание при этом обращает на реализацию педагогического сценария. В процессе тестирования автор ставит перед собой задачу моделирования различных образовательных траекторий учащихся и их опытной реализации. Таким образом, выявляются недостатки образовательных электронных изданий и ресурсов, источником которых может стать любой пройденный этап работы, выявляются проблемы создания педагогического сценария и программного кода, несоответствия желаемым характеристикам и принципам. Таким образом, результаты первого тестирования помогают устранить ошибки и усовершенствовать ОЭИ.
Второй этап тестирования (бета-тестирование) образовательного электронного издания или ресурса осуществляется группой реальных пользователей, которые в результате должны предоставить детальное описание аппаратной и программной конфигурации, при которой произошел сбой, основных проявлений ошибки, а также составить общие замечания и рекомендации, в том числе о степени соответствия данного средства информатизации другим средствам, применяемым в образовательной среде. Апробация электронного издания или ресурса в учебном процессе может являться частью бета-тестирования.
Для проведения апробации образовательных электронных изданий и ресурсов в учебном процессе формируют экспериментальную группу обучаемых. Группа должна состоять из обучаемых с разной успеваемостью (отличников, успевающих на "хорошо" и "отлично", успевающих на "хорошо" и "удовлетворительно"). Это условие может быть нарушено в случае, когда апробацию проходит средство, предназначенное для информатизации обучения лиц с ограниченными возможностями жизнедеятельности.
В зависимости от специфики образовательных электронных изданий и ресурсов для более точной оценки в апробации может принимать участие несколько экспериментальных групп.
Перед непосредственным использованием ОЭИ в учебном процессе следует провести подготовку обучающихся - ознакомить их с темой учебного предмета, в преподавании которого используется издание или ресурс, провести необходимый инструктаж, ознакомить с раздаточным материалом. Затем проводится учебное занятие с использованием образовательного электронного издания или ресурса в строгом соответствии с методическими указаниями и рекомендациями, сопровождающими конкретное средство информатизации.
В процессе работы обучаемых с изданием или ресурсом прослеживается ход и эффективность усвоения учебного материала, фиксируются вопросы учащихся, сбои в работе, проблемы взаимодействия с другими средствами информатизации образования. После окончания занятия ответы, положительные и отрицательные характеристики средства информатизации уточняются в ходе коллективного обсуждения.
Как правило, апробационные занятия проходят в присутствии педагогов, разработчиков, экспертов и специалистов, занимающихся разработкой данного класса средств информатизации образования. На завершающем этапе апробации эксперты должны проанализировать все вопросы и жалобы обучаемых, которые возникали в процессе их работы с образовательным электронным изданием или ресурсом.
Результаты анализа хода апробации и выявленной специфики функционирования средства информатизации в условиях реального учебного процесса направляются специалистам предприятия-разработчика для принятия мер по совершенствованию электронного издания или ресурса.
Основой системы оценки качества образовательных электронных изданий и ресурсов является технология экспертизы. Описываемая в настоящем пособии универсальная технология экспертизы образовательных электронных изданий и ресурсов базируется на основе описанной ранее системы требований к качеству ОЭИ и инвариантных подходах к организации экспертизы, не зависящих от содержательного направления, технологии создания и методической системы применения экспортируемых средств информатизации.
Экспертиза является частью технологического этапа тестирования законченной версии образовательного электронного издания или ресурса (бета-версии), прошедшей предварительное тестирование специалистами предприятия-разработчика и апробацию в учебном процессе. По результатам независимой экспертизы, внешней по отношению к предприятию-разработчику, создается средство информатизации, готовое к полноценной высоко-эффективной эксплуатации в системе образования (гамма-версия).
Целью проведения независимой компетентной экспертизы является установление соответствия показателей качества средства информатизации образования заранее определенным требованиям международных, государственных и отраслевых стандартов, нормативно-технических документов и др., а также обеспечение качества и эффективности процесса обучения на основе применения данного ОЭИ.
Универсальная единая для всех образовательных электронных изданий и ресурсов система экспертизы качества должна удовлетворять следующим основным требованиям:
организация работ должна осуществляться на основе системного подхода;
в качестве экспертов должны привлекаться специалисты разного профиля, в совокупности, обеспечивающие всесторонний анализ ОЭИ;
труд и опыт экспертов высшей квалификации (ведущих специалистов в своей области) необходимо использовать только для принятия глобальных решений;
работа по экспертизе образовательных электронных изданий и ресурсов должна быть разделена на основную и подготовительную; подготовительную работу могут осуществлять специалисты более низкой квалификации;
вследствие возможного изменения и совершенствования ОЭИ, уже прошедшего экспертизу в процессе эксплуатации в системе образования, процедура экспертной оценки качества должна периодически повторяться в полном объеме.
Для рационализации схемы проведения экспертизы образовательных электронных изданий и ресурсов необходимо ее разбиение на этапы. Такое разбиение позволит упростить организацию экспертизы, поскольку на каждом этапе можно задействовать специалистов, необходимых лишь для проведения данного этапа. На определенном этапе экспертизы необходимо задействовать параллельно несколько экспериментальных площадок. При проведении экспертизы общение между специалистами разных экспериментальных площадок нежелательно.
Экспертиза образовательных электронных изданий и ресурсов осуществляется в испытательных лабораториях. Организационно-штатная структура испытательной лаборатории должна включать следующие группы специалистов, взаимодействующих между собой в рамках единой технологической цепочки оценки качества средств информатизации образования:
Координирующая группа
Экспертный совет
Группы специалистов, исследующих образовательные электронные издания и ресурсы на экспериментальных площадках
Группы тестирования ОЭИ
Координирующая группа должна осуществлять планирование, организацию проведения экспертизы, а также заниматься сбором результатов экспертизы и их оформлением.
Экспертный совет должен состоять из экспертов высшей квалификации и заниматься отбором из представленных ОЭИ издания и ресурсы, имеющие шанс пройти экспертизу, выбраковкой образовательных электронных изданий и ресурсов с заведомо неудовлетворительным качеством, для которых дальнейшее тестирование нецелесообразно, а также выносить окончательное решение о качестве ОЭИ на основании данных, получаемых с экспериментальных площадок и от групп тестирования.
На экспериментальных площадках должна проходить детальная проверка на соответствие характеристик образовательных электронных изданий и ресурсов допустимым параметрам-требованиям качества. К такой проверке необходимо привлекать ведущих специшгистов по профилю исследуемого средства, опытных методистов и педагогов. Данный этап экспертизы предусматривает постановку педагогического эксперимента.
Группам тестирования поручается проведение тех проверок, которые нецелесообразно выносить на экспериментальные площадки.
Центральная роль в процедуре экспертизы отводится экспертному совету. На разных этапах в экспертизе принимают участие группа планирования, организационного обеспечения и оформления результатов испытаний, группа подготовки оборудования и контрольных испытаний, установки средства информатизации образования, предварительной проверки его работоспособности, группа тестирования.
Требования к организации комплексной экспертизы предполагают подход, включающий экспертизу технико-технологических, психолого-педагогических и дизайн - эргономических аспектов создания и эксплуатации образовательных электронных изданий и ресурсов. Кроме этого, соответствующей стандартной экспертной проверке должен быть подвергнут персонал, занимающийся разработкой и внедрением данного вида средств информатизации.
Итоговое заключение по качеству средств информатизации образования должно основываться на результатах всех указанных экспертиз.
Технике-технологическая экспертиза. В ходе данного этапа проводится проверка работоспособности ОЭИ на компьютерной и телекоммуникационной технике трех различных конфигураций. Первая конфигурация должна совпадать с заявленными в сопроводительной документации минимальными системными требованиями. Последующие две конфигурации должны быть не ниже первой. Рекомендуется использование компьютерной и телекоммуникационной техники с различными операционными системами, процессорами, объемами памяти, скоростями установления соединений, передачи информации и т.д.
Проверка образовательного электронного издания или ресурса производится специалистами-экспертами. В ходе технико-технологической экспертизы выявляются:
- возможность нормального функционирования средства в требуемых средах, в сетевом режиме, в сочетании с другими изданиями и ресурсами;
- корректность использования современных средств мультимедиа и телекоммуникационных технологий;
- надежность, устойчивость в работоспособности, гетерогенность, устойчивость к дефектам;
- наличие и качество защиты от несанкционированных действий;
- простота, надежность и полнота инсталляции и деинсталляции;
- объем требуемой памяти;
- достаточность технического комплекта, сопровож-дающего средство (наличие необходимых системных программ, шрифтов и пр.);
- дружественность работы инсталлятора (если наличие инсталлятора предусмотрено);
- работоспособность всех заявленных функций и возможностей ОЭИ;
- наличие подсистем диагностики, предупреждений, продолжения работы при восстановлении работоспособности системы;
- корректность функционирования ОЭИ одновременно с другими средствами;
- скорость отклика на запросы пользователей.
Психолого-педагогическая экспертиза. В ходе психолого-педагогической экспертизы проводится позиционирование ОЭИ и его компонент по типу образовательного электронного издания или ресурса, уровню образования, типу и форме образовательного процесса, осуществляется оценка содержания и сценария средства информатизации, соответствия дидактическим, методическим и психологическим требованиям, использования специально разработанных педагогических методик применения и методической поддержки.
Проверка образовательных электронных изданий и ресурсов производится распределено специалистами-экспертами на компьютерной технике с конфигурацией не ниже системных требований, заявленных в сопроводительной документации. В ходе проверки выявляются:
- цели и область применения ОЭИ;
- педагогическая целесообразность эксплуатации ОЭИ в рамках планируемой методической системы обучения;
- методическая состоятельность;
- степень соответствия аналогичным средствам информатизации образования.
Кроме того, в процессе экспертизы специалисты должны оценить степень соответствия образовательного электронного издания или ресурса дидактическим и методическим требованиям:
научности,
доступности,
проблемности,
наглядности,
сознательности обучения,
самостоятельности и активизации деятельности,
систематичности и последовательности обучения,
прочности усвоения знаний,
единства образовательных, развивающих и воспитательных функций,
адаптивности,
интерактивности,
реализации возможностей компьютерной визуализации учебной информации,
развития интеллектуального потенциала обучаемого,
системности и структурно-функциональной связанности представления учебного материала, полноты (целостности) и непрерывности дидактического цикла обучения,
учет своеобразия и особенностей конкретной учебной дисциплины,
учет специфики соответствующей науки,
отражения системы научных понятий учебной дисциплины,
предоставления возможности контролируемых тренировочных действий.
В ходе психолого-педагогической экспертизы проводится оценка степени раскрытия и полноты основных свойств образовательных электронных изданий и ресурсов, способствующих достижению педагогического эффекта, повышению результативности образования, оценка соответствия компонентов рассматриваемых образовательных электронных изданий и ресурсов психологическим принципам и требованиям (возрастным особенностям и интересам обучаемого, использования развивающих компонент в обучении, способов активизации познавательной активности), оценка соответствия принципам вариативности образования.
Кроме соответствия уже отмеченным требованиям в ходе проверки выявляются:
- адекватность психолого-педагогическим требованиям представления учебного материала в образовательных электронных изданиях и ресурсах в соответствии вербально- логическому, сенсорно-перцептивному и представленческому уровням когнитивного процесса;
- единообразность подходов к изложению учебного материала с ориентацией на тезаурус и лингвистические особенности образовательной области, конкретного возрастного контингента, специфики: подготовки обучаемых, направленности ОЭИ на развитие как образного, так и логического мышления обучаемых;
- возможный возраст учащихся, на обучение которых рассчитано оцениваемое образовательное электронное издание или ресурс;
- соответствие ОЭИ психолого-педагогическому потенциалу обучаемых;
- возможность вариативности обучения.
Дизайн-эргономическая экспертиза. В ходе данного этапа экспертной деятельности проводится оценка качества интерфейсных компонент образовательных электронных изданий и ресурсов, их соответствия единым эргономическим, эстетическим, и здоровье сберегающим требованиям.
Как и на предыдущих этапах, проверку ОЭИ и его отдельных компонент целесообразно проводить на экспериментальных площадках. Это связано с необходимостью проведения большого числа измерений, проверкой результатов измерений, испытанием средства в условиях реального учебного процесса. Поскольку эргономические характеристики качества не затрагивают содержания учебного материала и специфику методики преподавания предмета, то привлечение дополнительных специалистов к экспертизе, как правило, не требуется.
В ходе проверки выявляются:
- временные режимы работы образовательного электронного издания или ресурса, соответствие его компонентов здоровьесберегающим требованиям;
- характеристики используемого подхода к визуализации информации на экране монитора, цветовые характеристики, характеристики пространственного размещения информации, степень соответствия использованных подходов к визуализации подходам, общепринятым для данного класса средств информатизации;
- характеристики организации буквенно-цифровой символики и знаков на экране монитора;
- характеристики организации диалога (доступность для обучаемых, время реакции на ответ или управляющее воздействие, число вариантов и правдоподобность ответов в вопросах типа "меню", наличие инструкции или подсказки);
- характеристики звукового сопровождения (комфортность восприятия звуковой информации, удобство настройки звуковых характеристик, степень засоренности и оптимальность темпа звукового сопровождения);
- степень эстетичности компонент средства информатизации образования.
Кроме того, в процессе дизайн-эргономической экспертизы специалисты должны оценить следующие основные параметры образовательных электронных изданий и ресурсов:
целесообразность, корректность и удобство использования клавиатуры, манипулятора "мышь", микрофона, сканера, принтера и других устройств;
наличие и качество видеофрагментов, анимации, статических графических и фото изображений, шрифтового и рисованного текста;
дружественность интерфейса (удобство использования клавиатуры, подсказок, надписей, системы справки и пр.);
наличие однообразной, но контекстно-зависимой корректирующей реакции на смысловые ошибки;
удобство и постоянство принципов навигации по содержательному наполнению ОЭИ;
возможность и качество имитационного моделирования;
наличие, эффективность и однообразность работы поисковой и справочной подсистем.
1.3 Система требований, предъявляемых к качеству средств ИКТ для формирования геометрической компетентности
Эффективный инструмент оценки качества компьютерных учебных материалов необходим как разработчикам, так и конечным пользователям программных продуктов. На сегодняшний день необходима отработка механизма экспертной оценки (подготовка экспертов, организация экспертных советов и др.), позволяющая создавать и использовать в учебном процессе электронные учебные материалы, отвечающие современным стандартам образовательного качества.
Наряду с общепризнанными лидерами, осуществляющими массовый выпуск программных средств по разным учебным дисциплинам ("1С", "NMG", "Кирилл и Мефодий", "Интеллект-Сервис", "Физикон", "Новый диск"), многие учебные заведения самостоятельно занимаются разработкой программных средств образовательного назначения, среди которых еще часто встречается недостаточно качественный информационный и программный продукт. До сих пор это связано с отсутствием целостной и достаточно эффективной системы оценки качества учебных пособий вообще и электронных, в частности. Международные стандарты, такие как ISO 900, не учитывают специфику современного программного обеспечения для системы образования и мало пригодны для практического использования.
В процессе исследований на основе информационно-кибернетической модели учебного процесса с использованием средств информационных и коммуникационных технологий, модели экспертных суждений и принятия решения и модели экспертизы были разработаны основные положения теории оценки качества ПС ОН, оптимальная технология проведения экспертизы, организационно-нормативные документы экспертизы и сертификации ПС ОН, методики оценки качества ПС ОН для учителей-предметников, использующих ПС ОН в учебном процессе. Среди документов следует отметить проекты стандартов требований к составу и значениям психолого-педагогических и эргономических характеристик качества и методам их оценки, методические руководства и технологические инструкции к их экспертизе. Разработанная теория была успешно применена на практике.
Однако добровольный характер экспертизы сдерживает развитие этого процесса. В развитых странах давно является нормой прохождение процедуры сертификации. Для успешного вхождения в мировое информационное сообщество необходимо иметь не только соответствующие органы, но и организовать их работу по принятым международным стандартам. Многочисленные разработчики программного обеспечения, а также администрации образовательных учреждений уже сегодня должны заботиться о подтверждении качества своей программной продукции и уметь пользоваться реально существующими механизмами сертификации. Важнейшей проблемой на этапе реализации программ создания единой информационной среды становится эффективная реализация задач по созданию порталов, содержащих информацию об образовательных ресурсах. Задача крупных центральных порталов - интеграция ресурсов, в частности, ресурсов, созданных в регионах. Возникла необходимо по-новому переосмыслить классификацию ресурсов, сделать ее однородной, удобной для систематизации.
По мере накопления электронных учебных материалов, по своему содержанию соответствующих задачам модернизации и информатизации образования (методические разработки, ресурсы с предметным содержанием и т.д.), появляются ресурсы, которые не могут быть отнесены к какой-либо категории образовательных, но являются совокупностью разных элементов, решающих определенные образовательные задачи. На базе образовательных Интернет-ресурсов появляются новые виды педагогической деятельности, а на базе новой деятельности появляются новые ресурсы. Проектная деятельность образовательных учреждений ставит вопрос о необходимости серьезного подхода к классификации и упорядочению всех ресурсов, о выработке определенного идеологического подхода к формированию общего стандарта, который стал бы показателем формирования образовательных ресурсов как в регионе, так и в центре.
Очевидно, что системы классификации, применяемые к традиционным ресурсам педагогики, не могут отразить или не полностью отражают специфические новые формы педагогической деятельности. На сегодняшний день существуют различные подходы к классификации ресурсов. Один из подходов - разделение ресурсов на педагогические, предметные, административные. Другой подход - разделение ресурсов на научно-исследовательские, экспериментальные, методические и т.д.
Таким образом, при конкретном рассмотрении создаваемых в последнее время ресурсов и при тщательном рассмотрении и анализе целей и задач интеграции федеральных образовательных порталов необходимость классификации и стандартизации информационных ресурсов как на региональном, так и на центральном уровнях является первоочередной задачей в формировании единой открытой образовательной информационной среды. Актуальным является вопрос эффективности использования тех или иных электронных учебных изданий и ресурсов. Необходима разработка критериев оценки и серьезная оценка эффективности применения электронных учебных материалов, которая бы подтверждала правильность основных дидактических принципов и технологических приемов, принципов организации учебного и учебно-методического материала, использованных при создании электронного учебного издания, ожидаемые результаты такой формы обучения, экономический эффект.
Отдельные проведенные исследования подтверждают в целом эффективность применения в образовательном процессе электронных учебных материалов. В частности, подобные исследования проведены в Российской академии государственной службы в процессе переподготовки муниципальных служащих. Результаты исследований показали, что качество подготовки слушателей за контрольное время обучения может возрастать на 20-30% при освоении учебного материала на уровне знакомства и на 30-40% при решении задач-практикумов. При этом прочность знаний также возрастает на 10-20%. Формы представления учебного материала повышают качество подготовки на 15-20%. Наибольший эффект - до 40% - достигается, когда слушатель вовлекается в активную когнитивную деятельность по осмыслению и закрепления учебного материала, применению знаний в ситуациях, предлагаемых учебными практикумами. Более высокий прирост качества подготовки наблюдался у "слабых" слушателей. Этому способствовала возможность выбора наиболее оптимальной для каждого слушателя индивидуальной траекторий обучения, что обеспечило существенное сокращение разрыва между уровнем подготовки хорошо и слабо успевающих слушателей. Более 90% опрошенных слушателей отметили удовлетворение предоставленной образовательной услугой. 100% восприняли положительно технологию организации и представления содержательной части образовательного продукта и системы контроля знаний.
Система требований, предъявляемых к качеству средств информатизации образования
Все образовательные электронные издания и ресурсы должны быть качественными. Это очевидно всем. В то же время понятие качества требует обязательной детализации Необходимо четко определить каким требованиям должны удовлетворять средства информатизации образования, чтобы претендовать на звание качественных. Заметим, что определение таких требований существенно упростит задачу экспертов и рядовых педагогов по определению степени качественности того или иного конкретного образовательного электронного издания или ресурса.
Как и сами издания и ресурсы требования к ним можно классифицировать согласно нескольким различным критериям. В частности, все требования можно разделить на две основные группы: требования, инвариантные относительно уровня образования, имеющие отношение ко всем, без исключения, образовательным электронным изданиям и специфические требования, предъявляемые к средствам информатизации общего среднего, высшего профессионального и дополнительного образования, а также обучения людей с ограниченными возможностями.
Прежде всего, образовательные электронные издания и ресурсы должны отвечать стандартным дидактическим требованиям, предъявляемым к традиционным учебным изданиям, таким как учебники, учебные и методические пособия. Дидактические требования соответствуют специфическим закономерностям обучения и, соответственно, дидактическим принципам обучения. Далее рассмотрены традиционные дидактические требования к образовательным электронным изданиям и ресурсам, относимые к числу требований первой группы.
Требование обеспечения научности обучения с использованием цифровых образовательных ресурсов означает достаточную глубину, корректность и научную достоверность изложения содержания учебного материала, предоставляемого ОЭИ с учетом последних научных достижений. В соответствии с потребностями системы образования процесс усвоения учебного материала с помощью ОЭИ должен строиться с учетом основных методов научного познания: эксперимент, сравнение, наблюдение, абстрагирование, обобщение, конкретизация, аналогия, индукция и дедукция, анализ и синтез, моделирование и системный анализ.
Требование обеспечения доступности обучения, осуществляемого с использованием образовательных электронных изданий и ресурсов, означает необходимость определения степени теоретической сложности и глубины изучения учебного материала сообразно возрастным и индивидуальным особенностям учащихся. Недопустима чрезмерная усложненность и перегруженность учебного материала, при которой овладение этим: материалом становится непосильным для обучаемого.
Требование обеспечения проблемности обучения обусловлено сущностью и характером учебно-познавательной деятельности. Когда учащийся сталкивается с учебной проблемной ситуацией, требующей разрешения, его мыслительная активность возрастает. Уровень выполнимости данного дидактического требования с помощью образовательных электронных изданий и ресурсов может быть значительно выше, чем при использовании традиционных учебников и пособий.
Требование обеспечения наглядности обучения означает необходимость учета чувственного восприятия изучаемых объектов, их макетов или моделей и их личное наблюдение учащимся. Требование обеспечения наглядности в случае использования образовательных электронных изданий и ресурсов должно реализовываться на принципиально новом, более высоком уровне. Распространение систем виртуальной реальности позволит в ближайшем будущем говорить не только о наглядности, но и о полисенсорности обучения.
Требование обеспечения сознательности обучения, самостоятельности и активизации деятельности обучаемого предполагает обеспечение средствами образовательных электронных изданий и ресурсов самостоятельных действий учащихся по извлечению учебной информации при четком понимании конечных целей и задач учебной деятельности. При этом осознанным для учащегося является то содержание, на которое направлена его учебная деятельность. В основе функционирования и использования ОЭИ должен лежать деятельностный подход. Поэтому в соответствующих изданиях и ресурсах должна прослеживаться четкая модель деятельности обучаемого. Мотивы его деятельности должны быть адекватны содержанию учебного материала. Для повышения активности обучения подсистемы ОЭИ должны генерировать учебные ситуации, формулировать вопросы, предоставлять обучаемому возможность выбора той или иной траектории обучения, возможность управления ходом событий.
Требование обеспечения систематичности и последовательности обучения при использовании образовательных электронных изданий и ресурсов означает обеспечение потребности системы обучения в последовательном усвоении учащимися определенной системы знаний в изучаемой предметной области, потребности в том, чтобы знания, умения и навыки формировались в определенной системе, в логически обоснованном порядке. Для этого необходимы:
предъявление учебного материала в система-тизированном и структурированном виде;
учет, как ретроспективы, так и перспективы формируемых знаний, умений и навыков при формировании и представлении каждой порции учебной информации;
учет межпредметных связей изучаемого материала;
дидактически обоснованная последовательность подачи учебного материала и обучающих воздействий;
*организация процесса получения знаний в последовательности, определяемой логикой обучения *обеспечение связи информации, предъявляемой ОЭИ, с практикой за счет подбора примеров, создания содержательных игровых моментов, предъявления заданий практического характера, экспериментов, моделей реальных процессов и явлений.
Требование обеспечения содержательной и функциональной валидности контрольно-измерительных образовательных электронных изданий и ресурсов и их компонент. Потребности системы обучения накладывают на такие ОЭИ требования обеспечения соответствия контрольно-измерительного материала содержанию учебного материала (содержательная валидность) и оцениваемому уровню деятельности обучаемых (функциональная валидность).
Требование обеспечения надежности в использовании контрольно-измерительных образовательных электронных изданий и ресурсов и их компонент определяется как вероятность правильного измерения уровня усвоения учебного материала с использованием ОЭИ. Требование отвечает потребностям системы образования в обеспечении устойчивости, результатов многократного измерения или контроля результативности обучения одного и того же испытуемого.
Кроме традиционных дидактических требований, предъявляемых как к образовательным электронным изданиям и ресурсам, так и к традиционным изданиям образовательного назначения, к средствам информатизации обучения предъявляются специфические дидактические требования, обусловленные использованием преимуществ современных информационных и телекоммуникационных технологий в создании и функционировании образовательных электронных изданий и ресурсов.
Требование адаптивности подразумевает при-способляемость образовательных электронных изданий и ресурсов к индивидуальным возможностям обучаемого. Требование означает приспособление, адаптацию процесса обучения с использованием ОЭИ к уровню знаний и умений, психологическим, особенностям обучаемого. При создании и использовании электронных изданий и ресурсов целесообразно различать три уровня адаптации ОЭИ. Первым уровнем адаптации считается возможность выбора обучаемым наиболее подходящего для него индивидуального темпа изучения материала. Второй уровень адаптации подразумевает диагностику состояния обучаемого, на основании результатов которой предлагается содержание и методика обучения. Третий уровень адаптации базируется на открытом подходе, который не предполагает классифицирования возможных пользователей и заключается в том, что авторы ОЭИ стремятся разработать как можно больше вариантов его использования для как можно большего контингента возможных обучаемых.
Требование интерактивности обучения означает, что в процессе обучения должно иметь место двустороннее взаимодействие учащегося с образовательными электронными изданиями или ресурсами. Средства ОЭИ должны обеспечивать диалог и обратную связь. Важной составной частью организации диалога является обязательная адекватная реакция образовательных электронных изданий и ресурсов на действие обучаемых и педагогов. Средства обратной связи осуществляют контроль и корректируют действия учащегося, дают рекомендации по дальнейшей работе, осуществляют постоянный доступ к справочной и разъясняющей информации. При контроле с диагностикой ошибок по результатам учебной работы средства обратной связи выдают результаты анализа работы с рекомендациями по повышению уровня знаний.
Интерактивность и обратную связь следует рассмотреть более подробно, поскольку интерактивность и наличие обратной связи являются существенной отличительной особенностью большинства ОЭИ.
Обратную связь в триаде "педагог - ОЭИ - обучаемый" можно разделить на два основных вида: внешнюю и внутреннюю.
Внутренняя обратная связь представляет собой информацию, которая поступает от ОЭИ к обучаемому в ответ на его действия при выполнении упражнений. Такая связь предназначена для самокоррекции учебной деятельности самим обучаемым.. Внутренняя обратная связь дает возможность обучаемому сделать осознанный вывод об успешности или ошибочности учебной деятельности. Она побуждает учащегося к рефлексии, является стимулом к дальнейшим действиям, помогает оценить и скорректировать результаты учебной деятельности.
Внутренняя обратная связь может быть консультирующей и результативной. В качестве консультации могут выступать помощь, разъяснение, подсказка, наталкивание и т.п. Результативная обратная связь также может быть различной: от сообщения обучаемому информации о правильности решенной задачи до демонстрации правильного результата или способа действия.
Информация внешней обратной связи поступает к педагогу, проводящему обучение с использованием компьютерной техники и средств информатизации, и используется им для коррекции как деятельности обучаемого, так и режима функционирования ОЭИ.
Продолжим рассмотрение требований, предъявляемых к ОЭИ.
Требование развития интеллектуального потенциала обучаемого при работе с образовательными электронными изданиями и ресурсами отвечает потребностям системы образования к формированию у обучаемого стилей мышления (алгоритмического, наглядно-образного, теоретического), умения принимать оптимальное решение или вариативные решения в сложной ситуации, умений по обработке информации (на основе использования систем обработки данных, информационно-поисковых систем, баз данных и пр.).
Требование системности и структурно-функциональной связанности представления учебного материала в образовательных электронных изданиях и ресурсах. Название требования говорит само за себя.
Требование обеспечения формируемости и уникальности заданий в контрольно-измерительных образовательных электронных изданиях и ресурсах. Согласно этого требования задания, предъявляемые обучаемому, не должны полностью существовать до начала измерений или контроля, а должны формироваться случайным образом в момент работы обучаемого с ОЭИ. При этом задания, получаемые разными обучаемыми, должны быть различными, что отвечает потребностям образования в обеспечении объективности и адекватности педагогических измерений.
Требование обеспечения полноты (целостности) и непрерывности дидактического цикла обучения с использованием образовательных электронных изданий и ресурсов означает, что ОЭИ должны предоставлять возможность выполнения всех звеньев дидактического цикла в пределах одного сеанса работы с информационной и телекоммуникационной техникой.
С дидактическими требованиями тесно связаны методические требования. Методические требования к образовательным электронным изданиям и ресурсам предполагают учет специфики конкретного учебного предмета, на информатизацию которого нацелены разработка и применение средства информационных технологий, особенностей содержания соответствующей науки, ее понятийного аппарата, особенностей методов исследования ее закономерностей, возможностей реализации современных технологий обработки информации.
В связи с этим образовательные электронные издания, и ресурсы должны удовлетворять нижеследующим методическим требованиям.
1.В связи с многообразием реальных технических систем и устройств и сложностью их функционирования предъявление учебного материала с помощью средства информатизации обучения должно строиться с опорой на взаимосвязь и взаимодействие понятийных, образных и действенных компонентов мышления обучаемых.
Образовательные электронные издания и ресурсы должны обеспечить отражение системы научных понятий образовательной области в виде многоуровневой иерархической структуры, каждый уровень которой соответствует определенному внутридисциплинарному уровню абстракции, а также обеспечить учет как одноуровневых, так и межуровневых логических взаимосвязей этих понятий.
Образовательные электронные издания и ресурсы должны предоставлять обучаемому возможность разнообразных контролируемых тренировочных действий с целью поэтапного повышения внутридисциплинарного уровня абстракции знаний обучаемых на уровне усвоения, достаточном для осуществления алгоритмической и эвристической деятельности.
Наряду с учетом дидактических требований к разработке и использованию средств информатизации обучения выделяют ряд. психологических требований, влияющих на качество создания и эффективность применения образовательных электронных изданий и ресурсов. Нижеследующие психологические требования вытекают из анализа психолого-педагогических исследований и относятся к числу требований, предъявление которых ко всем без исключения средствам информатизации является существенным фактором повышения их эффективности.
1. Представление учебного материала в образовательном электронном издании или ресурсе должно соответствовать не только вербалъно-логическому, но и сенсорно-перцептивному и представленческому уровням когнитивного процесса. Средство информатизации обучения должно строиться с учетом особенностей таких познавательных психических процессов, как:
восприятие (преимущественно зрительное, а также слуховое, осязательное),
внимание (его устойчивость, концентрация, переключаемость, распределение и объем внимания),
мышление (теоретическое понятийное, теоретическое образное, практическое наглядно-образное, практическое наглядно-действенное),
память (мгновенная, кратковременная, оперативная, долговременная, явление замещения информации в кратковременной памяти),
воображение.
2.Содержательное наполнение образовательных электронных изданий и ресурсов должно быть ориентировано на тезаурус и лингвистическую композицию конкретного возрастного контингента и специфики подготовки обучаемых. Иначе говоря, средства информатизации обучения должны создаваться с учетом системы знаний обучаемого и его знания языка. Изложение учебного материала должно быть понятно конкретному возрастному контингенту обучаемых, но не должно быть слишком простым:, поскольку это может привести к снижению внимания.
3.Создание и применение средств информатизации образования должны быть направлены на развитие как образного, так и логического мышления обучаемых.
Специфические требования к средствам информатизации в зависимости от уровней образования определяются исходя из особенностей информатизации высшего профессионального образования, дополнительного образования для детей и взрослых, обучения людей с ограниченными возможностями жизнедеятельности.
В частности, образовательные электронные издания и ресурсы, создаваемые для информатизации высшего профессионального образования, должны удовлетворять следующим требованиям.
1.Содержание и методы функционирования соответствующих средств информатизации должны соответствовать требованиям стандарта высшего профессионального образования.
Образовательные электронные издания и ресурсы должны использовать в своей работе проблемные и исследовательские задания, интеллектуальные обучающие подсистемы.
Образовательные электронные издания и ресурсы должны предусматривать автоматизацию таких видов учебной деятельности как поиск, сбор, хранение, анализ, обработка и передача соответствующей информации; автоматизацию расчетов, проектирования и конструирования, обработки результатов лабораторного эксперимента; автоматизацию информационных обработок в процессе выполнения контрольных заданий, курсового и дипломного проектирования.
Средства информатизации высшего профессионального образования должны содержать средства имитации и моделирования работы сложных объектов, протекания различных явлений и процессов в реальном, ускоренном или замедленном масштабах времени.
Средства тренинга соответствующих образовательных электронных изданий и ресурсов должны осуществлять подготовку обучаемого к будущей профессиональной деятельности в предметной виртуальной среде.
Средства информатизации высшего образования должны обладать открытой системой визуализации всех производимых расчетов, в том числе и рутинных, демонстрировать связь значений варьируемых переменных изучаемых объектов или процессов с их характеристиками.
Образовательные электронные издания и ресурсы, создаваемые для информатизации дополнительного образования для детей и взрослых, должны удовлетворять нижеследующим требованиям.
1.Средства информатизации обучения должны строиться по принципу непрерывного и относительно простого способа обновления материалов и форм их организации. Содержательное наполнение соответствующих образовательных электронных изданий и ресурсов должно быть направлено на развитие собственной деятельности обучаемых.
2.Образовательные электронные издания и ресурсы должны быть классифицированы по уровням компетентности потенциальных слушателей и ориентированы на развитие всех компонент компетентности: знаний, навыков, способностей, личностных установок.
По содержанию и форме средства информатизации должны быть разработаны с учетом глубокой дифференциации потребностей обучаемых в системе дополнительного образования.
Функционирование образовательных электронных изданий и ресурсов для системы дополнительного образования должно строиться с учетом опыта и практических знаний обучаемых. Работа с такими средствами информатизации должна быть максимально облегчена и сочетаться по различным параметрам со спецификой профессиональной деятельности обучаемых.
По завершению работы с образовательными электронными изданиями и ресурсами должны быть получены значимые практические результаты и, по возможности, реализованы личные цели слушателей. Средства информатизации дополнительного образования должны способствовать получению максимальных результатов при минимальных финансовых и временных затратах.
6.В условиях дополнительного образования электронные издания и ресурсы должны выступать в качестве средств вовлечения в образовательную среду новых знаний, которыми обладают взрослые профессионально занятые обучаемые.
7.Применяемые средства информатизации должны создавать возможность приобретения деловых связей и налаживания деловых контактов между обучаемыми.
Рассмотрим особенности изложения геометрического материала, методику использования наглядных пособий и педагогических программных средств при изучении простейших геометрических понятий и их свойств, с приемами введения основных понятий курса геометрии и решения геометрических задач.
Изучение геометрического материала в V классе имеет целью обобщить полученные учащимися в I-IV классах представления о простейших геометрических фигурах, а также познакомить учащихся с новыми геометрическими понятиями. В VI классе большое внимание уделяется систематизации геометрического материала. В пропедевтическом курсе геометрии у учащихся формируются умения и навыки геометрических построений с помощью линейки, циркуля, чертежного треугольника и транспортира.
Введение и формирование геометрических понятий в V - VI классах осуществляется на основе индуктивных рассуждений, требующих от начинающего учителя владения соответствующими приемами обучения.
К таким приемам относятся:
§ приемы выполнения мыслительных операций анализа, синтеза, обобщения, абстрагирования и др.;
§ приемы сосредоточения внимания учащихся на конкретных примерах геометрических объектов, в которых на первый план выступают существенные признаки изучаемого понятия с целью выявления его объема и содержания;
§ приемы выявления логической структуры признаков вводимого понятия;
§ приемы определения понятий через род и видовые отличия, через описание процесса его образования (генетическое определение);
§ приемы подведения под понятие;
§ приемы выведения следствий из факта принадлежности объекта объему данного понятия;
§ приемы построения объекта по существенным признакам понятия (по определению);
§ приемы узнавания (вычленения) объекта, принадлежащего данному понятию, на сложных чертежах;
§ приемы дополнительных построений с целью получения объектов, принадлежащих данному понятию;
§ приемы рассмотрения объекта в плане разных понятий и др.
В практикуме по методике преподавания математики в средней школе под редакцией В.И.Мишина изложены признаки сформированности у учащихся геометрических понятий. К ним относится совокупность умений:
§ умение самостоятельно выделять существенные признаки объекта, принадлежащего объему данного понятия;
§ давать определение понятию (если это требуется программой, учебником);
§ подводить объект под данное понятие;
§ выводить следствия из факта принадлежности объекта объему данного понятия;
§ строить объект, исходя из существенных признаков понятия (по определению);
§ приводить примеры объектов, принадлежащих и не принадлежащих данному понятию (контрпримеры);
§ рассматривать объект в плане разных понятий;
§ находить объекты, принадлежащие данному понятию, на сложных чертежах;
§ выполнять дополнительные построения с целью получения объекта, принадлежащего данному понятию.
Формируются указанные умения в основном с помощью задач. При этом учитель должен знать, что ряд геометрических понятий пропедевтического курса геометрии получает генетическое определение (описанием процесса их образования). К ним, например, относятся: отрезок, луч, равные фигуры, площадь прямоугольника и квадрата, объем прямоугольного параллелепипеда, окружность, дуга окружности, сектор, угол и его элементы, равные углы, длина окружности, площадь круга.
В свою очередь, такие понятия, как: длина ломаной, периметр многоугольника (также прямоугольника и квадрата), квадрат, куб, круг, радиус окружности (круга), биссектриса угла, развернутый угол, прямой угол, градус, острый угол, тупой угол, виды треугольников по величине углов; фигуры симметричные относительно точки (центр симметрии), перпендикулярные и параллельные прямые определяются через род и видовые отличия.
В учебниках имеет место еще один способ определения - описание понятия. Под описанием понятия имеют в виду перечисление всех его элементов. Нестрого под описанием понимают выражение содержания с помощью понятий, не являющихся предшествующими и используемых интуитивно.
Например, описанием определяется: ломаная линия, треугольник и его основные элементы, четырехугольник и его основные элементы, прямоугольный параллелепипед и его основные элементы и др.
Указанные подходы к определению понятий пропедевтического курса геометрии находят свое отражение в системе задач по их формированию.
В первом случае задачи по своему содержанию требуют от учащихся выполнения (в большинстве случаев) наблюдений на основе соответствующих мыслительных операций (анализа, синтеза, сравнения, обобщения, абстрагирования и др.), а также выполнения простейших построений, измерений и вычислений, например:
Задача 1. Укажите отрезки среди фигур, изображенных на рисунке
В концепции интеллекта М.А. Холодной, это понятие характеризуется с двух позиций: интеллект по своему назначению - общая познавательной способность, и онтологическому статусу - особая форма организации индивидуального умственного опыта. Под умственным опытом понимается некоторый исходный уровень индивидуального умственного развития, умственных способностей, необходимых для освоения знаний, видов деятельности, способов поведения, наличие которого у человека предполагает интеллектуальная деятельность (Л.С. Выготский, С.Л. Рубинштейн). Умственный опыт ученика, являясь составляющей частью субъектного опыта, включает: когнитивный (связанный с переработкой информации), метакогнитивный (связанный с саморегуляцией умственной деятельности), интенциональный (связанный с индивидуальными интеллектуальными склонностями, предпочтениями и др.). Такой подход позволяет, по мнению автора, понять не только то, о чем человек думает, но и то, как он думает, что является, на наш взгляд, самым важным для организации процесса обучения геометрии. Создание условий для обогащения умственного опыта - специально организованный процесс, связанный с интеллектуальным воспитанием ученика.
Современные трактовки понятия «воспитание» характеризуют его как процесс целенаправленного создания условий для развития и саморазвития личности, включающий приобретение информации, накопление знаний и других элементов социального опыта в социально дифференцированном, индивидуализированном взаимодействии субъектов деятельности (обмен информацией, способами деятельности и общения, ценностными ориентациями и др.). Воспитание понимается в широком смысле, как такое воздействие на человека, которое оказывает определённое влияние на развитие его интеллекта в процессе приобретения знаний, являющихся средством этого развития. Умственное воспитание, являясь интегрированным итогом всех воспитательных воздействий и самовоспитания, обеспечивая интеллектуальное развитие ученика, занимает особое место. Анализ исследований, связанных с интеллектуальным становлением личности показал, что умственное воспитание традиционно сводится к интеллектуальному развитию ученика в рамках концепций развивающего обучения Л.В. Занкова, В.В. Давыдова, Д.Б. Эльконина.
Интеллектуальное воспитание и интеллектуальное развитие - два взаимосвязанных, но не тождественных, аспекта образовательного процесса. В связи с этим, рассмотрена теория интеллектуального воспитания учащихся, основанная на онтологической концепции интеллекта, в соответствии с которой интеллектуальное воспитание - создание условий для совершенствования интеллектуальных возможностей каждого ребёнка за счет обогащения его умственного опыта (М.А. Холодная). Анализ содержания этой теории и теорий в рамках когнитивного подхода в психологии, личностно-ориентированного и компетентностного подходов в обучении, исследование возможностей использования их основных положений при разработке проблемы осуществления интеллектуального воспитания учащихся при обучении геометрии показали, что в организации обучения геометрии должно найти отражение следующее.
Во-первых, для создания предпосылок успешного осуществления сложного процесса переработки информации, нужно соблюдать соответствие учебного материала когнитивным процессам (когнитивный аспект умственного опыта). Поэтому необходимо исследовать возможности представления учебного содержания школьного курса геометрии в виде различных моделей, для адекватного использования их учениками, как одного из средств обучения различным способам кодирования учебной информации курса геометрии.
Во-вторых, в соответствии с современными тенденциями построения содержания образования в качестве необходимых единиц усвоения, кроме теоретического компонента, должны быть выделены знания о знаниях, способах их добывания, открытия, условиях использования и др. - метазнания и метаумения (В.П. Беспалько, И.Я. Лернер, Н.Ф. Талызина, И.С. Якиманская и др.). В них раскрывается организация интеллектуальной деятельности субъекта, т.к. они выполняют функцию инструмента познания. Следовательно, возникает необходимость выявления в школьном курсе геометрии таких средств, использование которых позволит ученику регулировать процесс учебно-познавательной деятельности при усвоении содержания школьного курса геометрии (метакогнитивный аспект умственного опыта).
В-третьих, установлено, что обогащение эмоционально-оценочного опыта учащихся осуществляется через развитие познавательного интереса, активизирующего учебную деятельность учащихся, а также через предоставление ученику возможности построения собственной «образовательной траектории», что предполагает формирование у школьников психологической структуры деятельности (И.Я. Лернер, А.В. Хуторской, Т.И. Шамова, Г.И. Щукина и др.). Поэтому задаче обогащения этой формы умственного опыта при обучении геометрии необходимо подчинить все компоненты методической системы обучения, что позволит создать положительную мотивацию и активизировать познавательный интерес учащихся к процессу изучения школьного курса геометрии (эмоционально-оценочный аспект умственного опыта).
Процесс обучения геометрии в условиях интеллектуального воспитания рассматривается как активная целенаправленная интеллектуальная деятельность ученика. Активность - результат внутреннего процесса целенаправленной саморегуляции человека (Л.С. Выготский, О.А. Конопкин, Н.А. Менчинская, В.И. Моросанова и др.). Внешнее выражение саморегуляции - управление собственной деятельностью - то есть, такое воздействие на процесс, которое ведёт к достижению поставленных целей (В.П. Беспалько, В.Л. Матросов, В.А. Трайнев, В.Д. Шадриков и др.).
Итак, в методической системе обучения геометрии, направленной на интеллектуальное воспитание учащихся, должны быть отражены все указанные аспекты умственного опыта ученика и объединяющий их, аспект саморегуляции учеником собственной учебно-познавательной деятельности. Содержание индивидуального умственного опыта, обогащение которого происходит в процессе активной целенаправленной интеллектуальной деятельности учащихся при изучении геометрии, определяется трансформацией указанных аспектов в организацию этого процесса. Именно в организации процесса обучения математике, в частности, - геометрии, лежит причина трудностей учащихся. А.Н. Колмогоров, Б.В. Гнеденко и др. считали, что для усвоения курса математики общеобразовательной школы достаточны обычные средние способности. Главное, что ученику необходимы навыки управления своей учебно-познавательной деятельностью, общие и специфические для усвоения геометрии умения, содействующие его интеллектуальному становлению.
Во втором параграфе «Роль школьного курса геометрии в развитии интеллектуальных способностей» представлена часть категориального аппарата, связанная с понятием «интеллектуальное умение» для которого родовым является понятие интеллектуального действия (А.В. Запорожец), и результаты анализа соотношения понятий «умения» и «способности». С.Л. Рубинштейном отмечено, что интеллектуальная деятельность регулируется с помощью определённых умений, которые, включаясь в уже существовавшую целостную систему умений ученика, развивают его интеллектуальные способности. Анализ исследований, связанных с экспериментально - психологическими теориями интеллекта, позволил выявить основополагающие для школьного курса геометрии способности, характеризующие развитый интеллект человека. Это - понимание, моделирование, способность к индуктивному и дедуктивному рассуждениям, и обучаемость, как результат их развития.
Особое место в процессе обучения геометрии занимает преобразование информации способом алгоритмизации, в результате использования которого декларативные знания преобразуются в процедурные (предписания), что необходимо для усвоения геометрии. Наличие предписаний, содержащих в себе эвристическую составляющую, является естественным для специфики предмета геометрии. Анализ методов решения геометрических задач, выполненный с целью выяснения возможностей использования предписаний для их решения, показал, что алгоритмизации подлежат задачи на построение и задачи, решаемые аналитическими методами (таблица 2). Наглядным способом фиксации структурных взаимосвязей между данными и искомыми объектами является блок-схемная форма записи предписаний, которая отражает сочетание визуального и словесно-речевого способов кодирования информации, а процесс составления и использования блок-схем - предметно-практический и сенсорно-эмоциональный способы.
Таблица 2 Перечень типов и классов геометрических задач школьного курса геометрии, подлежащих алгоритмизации
Типы задач
Классы задач, для решения которых используются предписания (продукционные модели)
I - задачи на геометрические построения
Задачи на построение плоских фигур
- методом геометрических мест точек
- методом подобия
Задачи на построение на проекционном чертеже:
- построение сечений многогранников
- построение изображений пирамид, призм, круглых тел
- построение изображений перпендикуляров и связанных с ними - изображений элементов фигур
II - задачи на векторный метод
Задачи:
- на выполнение операций над векторами
- на доказательство равенства векторов
- на доказательство коллинеарности векторов
- на доказательство перпендикулярности векторов
III - задачи на координатный метод
Задачи:
- на применение координат двух точек и, сводящиеся к ним
- связанные с окружностью
- связанные с прямой
- на вычисление координат вектора
- на разложение вектора по двум неколлинеарным векторам
- на доказательство равенства векторов
- на доказательство коллинеарности векторов
- на доказательство перпендикулярности векторов
На этапе применения нужная учебная информация (знания) воспроизводится из памяти, и продолжается её запоминание на новом уровне. Этап применения - многогранен, он предполагает разноуровневость использования полученных знаний. Сами по себе математические знания и умения еще не определяют уровень умственного развития человека, без умения использовать их в новых нестандартных ситуациях, без готовности к самостоятельному решению новых учебных проблем, не обязательно из области математики (А. Д. Александров). Поэтому выполнение учебно-познавательной деятельности на этом этапе предполагает обязательное наличие различных способов переноса (Е.Н. Кабанова-Меллер), являющегося показателем сформированности умения.
Процесс переработки учебной информации тесно связан с умениями, развивающими способности понимания, моделирования, к индуктивному и дедуктивному рассуждениям. Так, установлено, что для того, чтобы понимание стало средством усвоения знаний, его необходимо сделать целью обучения. То есть в умственном опыте ученика должны быть знания о том, какие ориентиры свидетельствуют о понимании текста. К таким ориентирам относятся умения, тесно связаны с грамотностью математического чтения, с коммуникативной компетентностью. Анализ процесса понимания, использование уровней и условий понимания, типов моделей представления учебной информации позволили разработать структуру процесса активизации понимания учебного текста школьного курса геометрии (таблица 3).
Таблица 3 Структура процесса активизации понимания учебного текста школьного курса геометрии
Уровни понимания учебных текстов школьного курса геометрии
Процедура понимания учебных текстов школьного курса геометрии
Конструирование ситуаций, посредством которых реализуется понимание текстов
предпонимание
понимание -
гипотеза
1) выдвижение предварительной гипотезы о смысле всего текста (предугадывание);
2) выявление значений непонятных слов (предположение);
1) конструирование отдельной ситуации, совместимой с учебной информацией, имеющейся в распоряжении;
понимание -
гипотеза
3) возникновение общей гипотезы о содержании текста (о знаниях);
2) конструирование отдельных утверждений по аналогии с существующей структурой
понимание -
гипотеза
понимание -
объединение
4) формирование смысловой структуры текста за счет установления внутренних связей между ключевыми фрагментами, за счет образования абстрактных понятий, обобщающих конкретные фрагменты знаний
3) конструирование различных моделей единиц учебной информации: определений понятий, формулировок теорем, процедур поиска и оформления доказательств теорем.
понимание - узнавание, понимание - гипотеза,
понимание - объединение
5) восприятие и извлечение учебной информации;
6) корректировка общей гипотезы, относительно обнаруженной в тексте информации
4) уточнение набора полученных схем;
5) конструирование новых информационных схем учебного содержания;
6) воспроизведение воспринятого
Для выявления умений, содействующих развитию базовых интеллектуальных способностей, выполнено структурирование учебной информации по уровню обобщённости её составляющих: геометрических понятий, их свойств, выражающихся в аксиомах и теоремах; геометрических задач. В этом процессе были учтены: 1) результаты логико-математического и логико-дидактического анализа процессов формирования математических понятий, обучения доказательству теорем, решения геометрических задач на каждом этапе переработки информации; 2) специфика школьного курса геометрии в развитии базовых интеллектуальных способностей; 3) собственное видение этих процессов с позиций концепции интеллектуального воспитания учащихся в обучении геометрии.
В итоге получены четыре типа интеллектуальных умений. Первый тип - умения, развивающие способность к индуктивному и дедуктивному рассуждениям. К ним относятся те, в результате использования которых формулируется некоторое суждение. Главной характеристикой умений этого типа, с точки зрения их содержания, является использование комплекса основных мыслительных операций: анализа, синтеза, сравнения, обобщения, как средства получения свойств и признаков объектов. Отметим, что в «чистом» виде эти операции редко используются в обучении геометрии: различные их сочетания, зависящие от специфики информации школьного курса геометрии, образуют системы интеллектуальных действий, представленных в виде соответствующих умственных приёмов, систематизированных и разработанных нами (таблица 4, умения типа I). Второй тип - умения, развивающие способность моделирования, связаны со способами преобразования учебной информации (таблица 1, таблица 4, умения типа II).
Таблица 4 Иерархия интеллектуальных умений для переработки учебной информации школьного курса геометрии
Иерархия
умений
Типы умений, развивающих базовые интеллектуальные способности (типовые интеллектуальные умения)
IV - умения саморегуляции
I умения, развивающие способность к индуктивному, дедуктивному рассуждениям
II умения преобразования учебной информации
III умения составления задач
1 - й
уровень
репродуктивно-вариативный
выявление понятий и суждений, характеризующих данные объекты;
сравнение;
раскрытие термина понятия;
подведение под понятие;
анализ формулировки теоремы;
выведение следствий из условия
составление схемы определения понятия;
составление систематизационной схемы;
построение изображения фигуры;
работа с учебником математики (выделение главных идей, выделение опорных пунктов, подбор заголовков к фрагментам текста, составление плана)
по полному чертежу и требованию; по не-полному условию и требованию; обратной данной; аналогия соответствия; использование таблицы метрической определённости фигур
1. целеполагание: выбор целей деятельности из предложенных учителем; самостоятельная постановка целей; 2. осознание наличия знаний для выполнения деятельности; 3. планирование деятельности;
3.1. составление плана и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.