Информатизация в системе образования

Главная

История

Публикации

Словарь

Законы

Проекты

Ссылки

Итоги

Форум

От технических возможностей до методики

 

Введение
В течение своей преподавательской деятельности я преподавала учащимся школ астрономию и физику, и даже в течение одного года химию, а учителям – слушателям курсов повышения квалификации – методику работы с новыми информационными технологиями в МИОО (Московский институт открытого образования).
Начала работать с вычислительными машинами еще в конце шестидесятых годов с «Искрой» и БЭСМ-6. Использовать в педагогической практике информационные технологии начала очень давно, с 1978 года, когда учащиеся получили индивидуальный доступ к НР 2000, имеющий индивидуальные мониторы и клавиатуру.
В середине девяностых годов ХХ века с ростом технических возможностей компьютеров стали появляться дискеты с образовательными программами. На таких дискетах можно было разместить либо небольшую образовательную программу с простейшей анимацией, либо самый простой тест. Напомню, что в те времена компьютеры содержали дисководы с крупными дискетами 5,25 дюйма, которые с 1981 г. стали фактически стандартом для IBM PC, начали появляться персональные компьютеры с дисководами 3,5 дюйма. Дискеты размером 5,25 дюйма могли иметь ёмкость 160 Кбайт, 360 Кбайт, дискеты 3,5 дюйма – 1,4 Мбайта.
Особых методических рекомендаций для таких образовательных дискет и не требовалось. Именно в те времена возникла классификация образовательных программ на тестирующие, обучающие, программы-тренажёры и т.п.
С девяностых годов ХХ века в употребление вошли дисководы CD-ROM, увеличился объём информации до 700 Мбайт. Это в корне изменило ситуацию с образовательными программами. В 1994 году вышел первый в России мультимедийный образовательный курс на CD – «Физика в картинках», содержащий первые интерактивные модели по физике.
Затем стали появляться образовательные мультимедийные курсы, которые соединяют в себе несколько функциональных возможностей, они могут быть и энциклопедией, и средством обучения, и средством тестирования, и средством контроля и коррекции результатов учебной деятельности и т.п. Именно такие мультимедийные курсы и начала я разрабатывать с 1999 года. К 2007 году я являюсь автором и соавтором 21 мультимедийного курса по астрономии, физике, естествознанию и химии.
Мне было сразу понятно, что для таких сложных мультимедийных курсов необходимо создавать подробные методические рекомендации для учителей с конкретными примерами их использования. Необходимо неукоснительное соблюдение дидактических и эргономических требований к электронным изданиям, которые практически аналогичны требованиям к печатной продукции. Еще больше в этом я уверилась после работы в Федеральном Экспертном совете по электронным изданиям Министерства образования.
Дидактические особенности электронных образовательных изданий
Каким дидактическим требованиям должны удовлетворять современные образовательные издания по физике и астрономии? Образовательные электронные издания, безусловно, должны удовлетворять традиционным дидактическим требованиям, предъявляемым к обычным «бумажным» учебникам, учебным и методическим пособиям. К числу таких требований отнесены требования научности, доступности, проблемности, наглядности, систематичности и последовательности обучения, требование обеспечения активности и сознательности учащихся в процессе обучения, требования прочности усвоения знаний, единства образовательных, развивающих и воспитательных функций обучения, проводимого с помощью электронных образовательных изданий.
Вместе с тем, использование современных информационных и телекоммуникационных технологий в разработке и использовании электронных образовательных изданий накладывает на подобные издания целый ряд достаточно специфичных дидактических требований. В их числе требования:
• обеспечения индивидуальности обучения;
• учета возрастных психолого-педагогических особенностей учащихся;
• учета уровня образования и вариативности программ;
• интерактивности обучения, стимулирующего активную деятельность обучаемого и обеспечивающего его запросы в процессе обучения;
• обеспечения адаптивности обучения;
• системности и структурно-функциональной связанности представления учебного материала;
• обеспечения целостности и непрерывности дидактического цикла обучения;
• максимальной реализации возможностей компьютерной визуализации учебной информации.


Специфические дидактические требования к электронным образовательным изданиям

Способы их решения

Обеспечение индивидуальности обучения.

Индивидуальность обучения обеспечивается индивидуальным входом по «логин», «пароль».

Учет возрастных психолого-педагогических особенностей учащихся.

Учет при создании, например, переход:
tab
Представление учебного материала в мультимедийном курсе строится с учетом особенностей таких познавательных психических процессов, как восприятие, внимание, мышление, воображение, память и др. Мультимедийный курс направлен на развитие как образного, так и логического мышления обучаемых.

Учет уровня образования и вариативности программ.

Возможность применения курсов для разных программ и учебников.
Возможность перехода на более сложный уровень электронного издания.

Интерактивность обучения, стимулирование активной деятельности обучаемых и обеспечение их запросов в процессе обучения.

Для обеспечения интерактивности включаются интерактивные модели,
tab1
компьютерные лабораторные работы, компьютерные обучающие среды.

Обеспечение адаптивности обучения.

Для обеспечения адаптивности обучения преподаватель должен уметь выбирать наиболее эффективные варианты воздействий из всего набора обучающих задач, моделей.
Назначение разноуровневых заданий при мониторинге знаний.
Персонализация представления учебных материалов.
Вариативность материалов и заданий, персонализация процесса обучения (навигация).
Интеллектуализация (консультирующие экспертные системы, подсказывающие агенты, распознающие нейросистемы).

Системность и структурно-функциональная связанность представления учебного материала.

Для этих целей учебный материал подбирается системно, структура электронного издания специальным образом продумывается.

Обеспечение целостности и непрерывности дидактического цикла обучения.

Для этих целей учебный материал подбирается определенным образом.

Реализация максимальных возможностей компьютерной визуализации учебной информации.

Для этих целей во всех структурных единицах продумывается максимальная визуализация, например, в тестах также включаются вопросы с анимациями, моделями, видеофрагментами.

Обеспечение системы обратной связью.

Внедрение обучающих контрольных заданий с подробными поэтапными решениями.
Наличие специального сервера с системой обратной связи.

Обеспечение архивного хранения информации, результатов мониторинга учебной деятельности.

Учитель может регистрировать успехи учащихся, проводить мониторинг учебной деятельности. Возможно одновременное тестирование нескольких учащихся.
Каждый учащийся входит под собственным именем и паролем в курс. Журнал результатов позволяет оценить уровень знаний учащегося по различным темам, таким образом, реально осуществляется индивидуальная траектория каждого учащегося. Результаты выполнения тестов сводятся в журнале успеваемости учащегося. Для каждого учащегося (то есть для каждого логина) имеется свой журнал.

Основные моменты, на которые мы обращаем основное внимание в настоящее время при разработке мультимедийных курсов и телекоммуникационных средств по астрономии и физике:

  • Повышение уровня визуализации.
  • Наличие интерактивности как в моделях, так и в тестах.
  • Наличие виртуальных практикумов и лабораторий.
  • Наличие компьютерных лабораторных работ.
  • Наличие соответствующих методических рекомендаций по их использованию.
  • Повышение уровня коммуникативности и обратной связи с учащимся.

Индивидуализация, гибкость и адаптивность обучения
Современные электронные образовательные издания обладают несколькими специфическими способами обучения по сравнению с обычным обучением и использованием обычных печатных учебников и обычных печатных рабочих тетрадей.
В традиционной системе обучения все учащиеся периодически получают задания. Эти задания могут быть и индивидуальными.
При использовании современных электронных образовательных изданий в сетевой форме возможны постоянные индивидуальные задания каждому пользователю - учащемуся. Учитель имеет возможность оперативно реагировать на запросы ученика, контролировать и корректировать его работу. Учащиеся при решении задач и тестовых заданий могут получать рекомендации по их решению, подсказки при пошаговом решении задач. Открывается возможность индивидуализировать процесс обучения. Учитель в зависимости от успехов ученика может применять гибкую, индивидуальную методику обучения, предлагать ему дополнительные, ориентированные на ученика модули учебных материалов, ссылки на информационные ресурсы. Учащийся может также выбрать свой темп изучения материала, т.е. может работать по индивидуальной программе, согласованной с общей программой курса.
Адаптивное обучение предполагает:

  • Деление учебного материала на отдельные порции, над которыми учащийся работает самостоятельно.
  • Приспособление к потребностям учащихся и возможностям каждого учащегося и наличие методики, предусматривающей адаптацию учащегося к системе обучения учителя, подаче учебного материала в электронном образовательном издании.
  • Построение учебного процесса с делением на последовательные шаги по самостоятельному усвоению учащимися этих порций.
  • Завершение каждого шага контролем.

Адаптивное обучение представляет собой более эффективную управляемую и контролируемую форму самостоятельной работы учащихся с применением информационных технологий.
Адаптивная система обучения с использованием информационных технологий имеет ряд преимуществ:

  • Позволяет уменьшить непроизводительные затраты труда учителя, который в этом случае превращается в технолога современного учебного процесса, в котором ведущая роль отводится не столько и не только обучающей деятельности педагога, сколько учению самих учащихся.
  • Дает учащимся широкие возможности свободного выбора собственной траектории учения в процессе образования.
  • Предполагает дифференциальный подход к учащимся, основанный на признании того факта, что у разных учеников предыдущий опыт и уровень знаний в одной области различны, каждый ученик приходит к процессу овладения новыми знаниями со своим собственным интеллектуальным багажом, который и определяет степень понимания им нового материала и его интерпретацию, т.е. осуществляется поворот от овладения всеми учащимися одного и того же материала к овладению разными учащимися разного материала.
  • Повышает оперативность и объективность контроля и оценки результатов обучения.
  • Гарантирует непрерывную связь в отношениях «учитель-ученик».
  • Способствует индивидуализации учебной деятельности (дифференциация темпа обучения, трудности учебных заданий и т.п.).
  • Повышает мотивацию учения.
  • Способствует развитию у учащихся продуктивных, творческих функций мышления, росту интеллектуальных способностей, формированию операционного стиля мышления.

Предполагается, что в дальнейшем следует развивать возможности адаптивного обучения:
Персонализацию представления учебных материалов (настройки).
Вариативность материалов и заданий, персонализацию процесса обучения (навигация).
Интеллектуализацию (консультирующие экспертные системы, подсказывающие агенты, распознающие нейросистемы).
Для реализации методов адаптивного обучения с помощью электронных образовательных изданий необходима система методических рекомендаций, адресованная учителю и учащемуся.
Компетентностный подход
Компетентностный подход к образованию, и в частности, к физическому образованию, предполагает признание того, что подлинное знание – это индивидуальное знание, созидаемое в опыте собственной деятельности.
Компетенция – не только наличие знаний и умений, но и готовность их применять в данный конкретной ситуации, актуальной в данный момент.
Ключевые компетентности — это те обобщенно представленные основные компетентности, которые обеспечивают учащемуся не только наличие знаний и умений, но и готовность их применять в данный конкретной ситуации, актуальной в данный момент. Ключевые компетентности приобретаются в образовательном процессе в результате опыта их успешного применения.
Поиск эффективных моделей педагогической деятельности происходит непрерывно, одним из подходов к реализации проектирования учебных ситуаций в обучении физике является работа с интерактивными моделями, создание учебных проблемных ситуаций.
Данный подход к обучению позволяет перенести акцент с «умений-знаний-навыков» на самостоятельную работу учащихся, предоставляя им более полную свободу при работе с интерактивными моделями, более полно иллюстрирующих физические явления.
Формируется и компетентность в решении проблем – умение ставить задачи, определять цели и этапы работы по их достижению, выбирать соответствующие формы для представления полученных результатов. Формируются ключевые компетентности по физике – усвоение физических понятий, физических законов, иллюстрация физических опытов, умение воспринимать и на основе полученных знаний самостоятельно оценивать информацию, описывать и объяснять результаты наблюдений и экспериментов.
Эффективность применения электронных образовательных изданий
Применение информационных технологий не изменяет сроки обучения, а зачастую применение электронных образовательных изданий на уроке забирает больше времени, но дает возможность учителю более глубоко и детально осветить тот или иной теоретический вопрос.
Наибольшая эффективность использования компьютера на уроке достигается, как правило, в следующих случаях:

  • Использование мультимедийных курсов при изучении тем, явлений, которые более полно и детально освещаются в электронном издании, при этом данное явление, тему, невозможно изучать в реальном эксперименте, например, физика микромира.
  • В том случае, когда возможна более полная визуализация объектов и явлений по сравнению с печатными и техническими средствами обучения.
  • В том случае, когда варьируются временные масштабы событий (вялотекущие и быстротекущие процессы), используется прерывание действия компьютерной модели, эксперимента, и используются возможности их повторения.
  • При автоматизации процесса контроля уровня знаний и умений. Решение и анализ интерактивных задач, требующих аналитического и графического решения с использованием предоставляемого манипуляционно-графического интерфейса.
  • При тестировании и коррекции результатов учебной деятельности.
  • При использовании программных сред, виртуальных лабораторий для организации творческой, учебно-поисковой деятельности учащихся.
  • При использовании Интернет увеличивается коммуникативность (связь с обучающимися, учителем, внешними консультантами, удалённым оборудованием, в том числе вредным, уникальным).

Изучение мнения учителей позволяет сделать вывод, что использование ИКТ при изучении физики и астрономии позволяет повысить эффективность демонстраций на уроках на более чем на 50%, повысить эффективность практических и лабораторных занятий не менее чем на 30%, объективность контроля знаний учащихся – на 75%.
tab2
ЭОИ предоставляют дополнительные материалы для повышения уровня развития желающих при составлении рефератов, усиливают мотивацию учащихся, их степень участия в учебно-поисковой и учебно-исследовательской деятельности.
Сравнение результатов поэлементного анализа контрольных работ экспериментальных классов и усредненных результатов контрольных классов (при этом выполняется требование репрезентативности) приводит к следующим выводам: средний процент выполнения заданий по степени сложности совпадает у экспериментальных и контрольных классов, то есть общие тенденции в выполнении заданий одинаковы, но уровень выполнения всех заданий в экспериментальном классе выше. А средняя отметка выше на 1,08 балла (при пятибалльной системе оценки). Обучение в экспериментальных классах с интенсивным использованием ИКТ повышает достигаемый уровень познавательной самостоятельности учащихся.

 

Педагогическая эффективность разрабатываемых электронных образовательных изданий зависит не только от самих программно-педагогических средств (ППС), но и от подготовки учителей к работе с ними, от наличия соответствующего оборудования в школе.

Эргономическая эффективность разрабатываемых электронных образовательных изданий зависит от компонентов издания.

Практика использования указанных программно-педагогических средств на уроках физики показывает, что если учащимся предлагать интерактивные модели для самостоятельного изучения, то учебный эффект оказывается чрезвычайно низким. Для эффективного вовлечения учащихся в учебную деятельность с использованием интерактивных компьютерных моделей необходимы индивидуальные раздаточные материалы с заданиями и вопросами различного уровня сложности. А.Ф. Кавтрев перечислил основные виды заданий, которые можно предложить учащимся при работе с компьютерными моделями:

  • Ознакомительное задание. Это задание предназначено для того, чтобы помочь учащемуся осознать назначение модели и освоить её регулировки. Задание содержит инструкции по управлению моделью и контрольные вопросы.
  • Компьютерные эксперименты. В рамках этого задания учащемуся предлагается провести несколько простых экспериментов с использованием данной модели и ответить на контрольные вопросы.
  • Экспериментальные задачи. Это задачи, для решения которых учащемуся необходимо спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов.
  • Тестовые задания. Это задания с выбором ответа, в ходе выполнения которых учащийся может воспользоваться компьютерной моделью.
  • Исследовательские задания. Учащемуся предлагается самому спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов, которые подтверждают или опровергают некоторую закономерность. Наиболее способным учащимся предлагается самостоятельно сформулировать ряд закономерностей и подтвердить их экспериментом.
  • Творческие задания. В рамках таких заданий учащиеся сами придумывают задачи, формулируют их, решают, а затем ставят компьютерные эксперименты для проверки полученных ответов.

Перечисленные задания помогают учащимся быстро овладеть управлением компьютерной моделью, способствуют осознанному усвоению учебного материала и пробуждению творческой фантазии. Особенно важно то, что учащиеся получают знания в процессе самостоятельной работы, так как эти знания необходимы им для получения конкретного наблюдаемого на экране компьютера результата. Учитель на таком уроке выполняет лишь роль помощника и консультанта.

рек

 

Для просмтора сайта рекомендуется браузер Internet Explorer 6.0 и выше

e-mail: hellgard@inbox.ru

Все права на опубликованные статьи и материалы принадлежат их авторам и размещены на сайте без цели коммерческого использования.

© Савельева Елена, 2006-2007

 

Hosted by uCoz