Модели информатизации обучения: формы использования информационных технологий и Интернет-технологий в процессе изучения учебных предметов

Модели информатизации обучения:
формы использования информационных технологий
и Интернет-технологий в процессе изучения учебных предметов

Учитель информатики и физики Панов С. И.

План

1. Этапы информатизации общего образования

2. Формы использования информационных технологий.

3. Условия внедрения информационных технологий и Интернет-технологий в образовательный процесс.

I. Этапы информатизации общего образования.

Информатизация общего образования в России, как и в других технологически развитых странах, развивается в рамках трех последовательных этапов:

1. освоение ИТ как новой составляющей содержания общего образования;

2. использование ИТ как учебного средства при изучении существующих учебных предметов;

3. разработка новых учебных предметов, ориентированных на обновленное содержание, цели и методы общеобразовательной подготовки школьников в условиях становления информационного общества, и органически использующих ИТ для достижения этих целей.

В последнее время говорят о приближении следующего, четвертого этапа, связанного с реформой не только содержания и методов, но и всей организации обучения за счет широкого использования средств телекоммуникаций и повсеместного использования "открытых учебных архитектур".

Можно констатировать, что первый этап в большинстве общеобразовательных школ страны, близится к завершению. Решены проблемы, связанные с разработкой соответствующих предметов (информатики и информационной технологии), приобретением и установкой комплексов технических средств, подготовкой и переподготовкой педагогов.

Это позволило многим провозгласить в качестве главного ориентира переход ко второму этапу. Выполнение задач 1-го этапа, постановка и решение новых, значительно более сложных задач 2-го и 3 –го этапа (разработка новых учебных предметов, ориентированных на обновленное содержание, общеобразовательная подготовка школьников в условиях становления информационного общества и органичное использование ИТ для достижения этих целей) составят основное содержание работы органов образования в ближайшие годы.

II. Формы использования информационных технологий

С внедрением компьютерных технологий и Интернет – технологий появляются новые потенциальные возможности образовательной среды. В первую очередь, эти возможности кроются в использовании компьютерных сетей и компьютерного мультимедийного оборудования, которые будут поддерживать компьютеризированную среду познания и использоваться для представления и предоставления информации.

В такой среде компьютерные информационные технологии выступают в роли инструмента обучения, общения, планирования и контроля, т.е. базового компонента передачи знаний и организации учебного процесса (слайд 3).

Рассмотрим формы использования информационных технологий и Интернет-технологий в процессе изучения учебных предметов

1. Динамические слайд-лекции. Использование мультимедийных возможностей компьютера (статическое изображение, видео, анимация, звук) при представлении материала. Для создания таких динамических демонстраций можно воспользоваться программой Power Point. Мультимедийная презентация, выполненная в программе Microsoft PowerPoint, позволяет объединить визуальный ряд с необходимыми теоретическими сведениями, дополнить его музыкальными фрагментами, а при необходимости, и записью объяснения учителя.

1. К омпьютерные справочники, энциклопедии и словари. Достоинством электронных справочников, энциклопедий и словарей является быстрый поиск нужной информации. Я думаю что любой учитель с удовольствием использовал бы на своих уроках эти средства, но для этого необходимо, чтобы на каждой парте у учащихся находился карманный персональный компьютер (КПК), например Pocket PC или Palm (Слайд 7). Просто представьте себе, что в одной коробочке весом с пачку мороженого одновременно находятся кулькулятор, записная книжка, часы, графический редактор, органайзер, масса электронных  справочников, энциклопедий, словарей. И все это совместимо с «большим» компьютером, легко заменяется, обновляется и т.д. Теперь представьте. Идет обычный урок физики. «Сегодня у нас контрольная!», объявляет учитель, и, вместо того, чтобы писать текст заданий на доске, или в лучшем случае раздать заранее напечатанные на бумаге варианты, берет в руки КПК размером с полторы пачки сигарет. Легкое движение тонкой палочкой-стилосом - и вот уже текст появляется на экранах точно таких же коробочек, лежащих перед каждым учеником. Учителю остается лишь определить, кому какой вариант решать, а потом за пару минут собрать ответы у всего класса. Никакой проверки тетрадок - все сделает КПК, включая выставление оценок и подготовку сводного списка результатов, где ученики будут перечислены хоть по алфавиту, хоть по успеваемости, хоть по цвету глаз.

1. О бучающие программы и контролирующие программы. Выпущено много разнообразных обучающих программ по разным предметам, которые позволяют изучать новый материал, тренироваться в решении задач, проверять свои знания и т.п. Сейчас в образовании популярна тестовая система контроля знаний и компьютер полностью может использовать возможности этой системы. Но использование формальных компьютерных тестов для оценки промежуточных знаний не может адекватно отразить реальных знаний учащихся. Адекватная оценка знаний учащегося на основе компьютерной технологии возможна только с использованием интеллектуальных информационных технологий экспертных систем. Подобная система обучения диагностируют ошибки при изучении какой-либо дисциплины с помощью ЭВМ и подсказывают правильные решения. Она должна аккумулировать знания о «ученике» и его характерных ошибках, затем в работе диагностировать слабости в знаниях обучаемых (включая анализ остаточных знаний по общеобразовательным дисциплинам) и находить соответствующие средства (подсказки, примеры, задачи и т.п.) для их ликвидации. А что предлагается учащемуся в большинстве нынешних программ? Прочитай этот раздел книжки, посмотри этот рисунок, затем ответь на вопросы теста. Причем, это нужно делать, сидя перед экраном, напрягая спину и глаза, что не добавляет комфорта. Тестовая система контроля также не во всех случая приемлема, например, на уроках литературы при анализе произведений, на уроках физики при выяснения сути физических явлений, да и вообще ученик не только должен знать материал, но и уметь правильно формулировать свои мысли

1. М оделирование физических явлений, физических и химических опытов, которые в силу причин невозможно провести в школе. Например, невозможно использовать на уроках физики радиоактивные материалы, сильнодействующие химикалии. Поэтому один из выходов – моделирование соответствующих экспериментов на компьютере. Можно имитировать не только опыт или явление, но и Вселенную.

1. Компьютер можно превратить в мощную измерительную лабораторию, снабдив его соответствующими датчиками и периферийным оборудованием. Само по себе это направление не является новым и развивается во многих странах, но к 2005 году мировым лидером в этом направлении стала компания National Instruments (США). Основной принцип ее работы как раз состоит в модификации персонального компьютера до уровня современных измерительных приборов с возможностями регистрации и документирования результатов наблюдений в виде графиков, диаграмм, цветовой индикации интенсивности показателей. В результате проводимой модернизации преподаватели получают возможность работы с мощным компьютерным прибором, выполняющим функции сбора и цифрового представления измеряемых величин, многоканального осциллографа, двухкоординатного самописца и т.п. Разработанная NI среда графического программирования LabVIEW наглядна и доступна для преподавателей, позволяет быстро создавать необходимые приложения и реализовать новые приоритеты естественнонаучного образования. Они нацелены не только на освоение как можно большего объема знаний, но и на умение решать поставленные задачи научными методами, работу с различными источниками информации, в том числе, задаваемой в графическом виде; критическую оценку выдвигаемых гипотез, а также умение самостоятельно учиться в процессе решения задач и выполнения лабораторных заданий.

1. О дной из главных на сегодняшний день технических возможностей использования информационных технологий в образовании является использование в обучении Internet-технологий. Глобальная сеть Internet сама по себе и информационные технологии, основанные на ее использовании, на сегодня являются одним из самых доступных средств получения информации. Фактически это глобальная электронная библиотека, которая служит образовательным целям и содержит самую разнообразную информацию. Учебная деятельность в этом аспекте связана с поиском и получением нужной информации, что обуславливает необходимость обучения их работе с поисковыми серверами, web-порталами, тематическими каталогами ресурсов, телеконференциями, электронной почтой и другими Internet-сервисами.

1. Среди других важных направлений использования ИТ в процессе обучения необходимо выделить использование специализированного прикладного программного обеспечения, информационных систем, баз данных и знаний, а также экспертных систем. Данное программное обеспечение может применяться в конкретных учебных дисциплинах, а его состав и характер использования должен определяться преподавателями-предметниками в соответствие с программой учебного курса.

1. Использование ИТ для управления учебным процессом

Администрация школы может решать задачи эффективного управления учебным процессом, используя базы данных и электронные формы коммуникаций, что в значительной степени автоматизирует работу с информацией и упростит документооборот.

Что касается применения информационных технологий в своей педагогической практике, то на своих уроках по физике и информатике я использую и презентации, и обучающие, и контролирующие программы. Кроме этого, вместе с учащимися, на уроках информатики мы разрабатываем свои собственные программы, которые используются в образовательном процессе. Так была разработана и создана автоматизированная система «Школьный звонок», которая работает в нашей школе уже второй учебный год и дает звонки с урока и на урок.

И спользуются также программы по физике, созданные учащимися в системе программирования Delphi:

III. Условия внедрения информационных технологий и Интернет-технологий в образовательный процесс.

Внедрением компьютерных технологий и Интернет – технологий вызывает, во-первых, необходимость модернизации форм и методов приобретения знаний, изменяет функционал преподавателя. Во-вторых, требует от всех участников образовательного процесса выработки новых умений и навыков.

Учащиеся. В условиях модернизации образования доля самостоятельной работы учащегося увеличивается. Использование персонального компьютера, электронных источников научно-учебной информации и информационно-коммуникационных средств связи вполне закономерно, т.к. значительно расширяет возможности учащегося по самостоятельной эффективной организации и выполнению познавательной деятельности, делают его боле независимым при выстраивании своей образовательной траектории. Каждодневными повторяющимися задачами учащегося в этой ситуации становятся: самооценка и оценка текущего уровня знаний, умений и навыков, постановка целей и задач, планирование учебной деятельности и осуществление плановой учебной активности.

Преподаватели. В свою очередь новые задачи возникают и у преподавателя. Это:

• предоставление материалов по курсу в электронном формате;

• организация дистанционных форм коллективной учебной деятельности и
  интерактивного взаимодействия учащихся;

• оперативное индивидуальное консультирование учащегося;

• разработка и реализация эффективной системы контроля и оценивания учебной
  деятельности учащихся для создания устойчивой мотивации на учение в
  информационном образовательном пространстве.

Для того, чтобы все участники образовательного процесса могли продуктивно выполнять свои целевые функции в информационном образовательном пространстве, необходимо обеспечить:

• доступность персонального компьютера как ключевого компонента образовательной среды;

Несмотря на то, что каждое учебное заведение в нашей стране владеет определенным парком компьютеров, уровень оснащенности компьютерной техникой в целом недостаточен. Мировая образовательная практика показала, что соотношение компьютеров к контингенту должно быть: для обучаемых - 1 компьютер на 5 учащихся, для обучающих – 1 компьютер на 7 преподавателей. Только в этом случае компьютерная среда обучения может быть эффективной. Например, в нашей школе 6 компьютеров на 50 обучающихся. На 18 преподавателей - 0 компьютеров. Кроме этого, для того чтобы использовать целенаправленно и систематически информационные технологии и Интернет-технологии как учебное средство при изучении существующих учебных предметов необходимо наличие в каждом учебном кабинете персонального компьютера, принтера, комплекта акустики, проектора и доступа к сети Интернет. В кабинете информатики должны быть оборудованы индивидуальные рабочие места учащихся в соответствии с гигиеническими требованиями, включающиеся в себя компьютер, подключенный к локальной сети с выходом в сеть Интернет и гарнитура (наушники и микрофон). Так же в классе должен быть сканер, лазерный черно-белый принтер, струйный цветной принтер, в достаточном количестве расходные материалы к ним, проектор, цифровая видеокамера и цифровой фотоаппарат.

• наличие специальных программ и оборудования для представления и предоставления знаний;

Это требование диктует потребность не только в специальных программных продуктах, позволяющих легко реализовать публикацию новых и модификацию существующих информационных образовательных ресурсов, обеспечивать разноуровневый доступ к ним, но и в объединении всех их в единую систему, оснащенную интуитивно понятным пользовательским интерфейсом для облегчения использования.

• владение всеми участниками образовательного процесса технологиями поиска и передачи информации, представления ее в любом требуемом формате, планирования учебной деятельности и отслеживания процесса ее выполнения.
  
  

• прозрачная и доступная система контроля и оценки качества образования и всех образовательных сервисов, ориентированная на соблюдение государственного образовательного стандарта.

Необходим многосторонний контроль качества как знаний и умений учащихся, так и квалификации преподавательского и административного состава учебного заведения, а также качества всех образовательных сервисов.

Таким образом, современный уровень развития компьютерных информационных технологий позволяет значительно увеличить комфортность образовательной среды и повысить эффективность образовательных сервисов, ключевых показателей качества деятельности учебного заведения в наше время. Очевидно, что это требует значительных усилий образовательной общественности и серьезных финансовых затрат. Но, если мы хотим выпускать конкурентоспособных специалистов, обладающих потенциалом и мотивацией учиться всю жизнь, то создание комфортной образовательной среды, соответствующей уровню развития информационно-коммуникационных технологий – это единственный путь удовлетворения реальных требований рынка образовательных услуг и трудовых ресурсов.

10