Особенности организации компьютерного обучения

Специальные исследования в области применения информационных технологий в образовании ведутся уже более полувека. Отношения типа «человек — машина» в обучении определились в 1954 году с выходом в свет книги Н. Винера «Кибернетика и общество». Первые попытки использования компьютеров в обучении были предприняты в конце 50 — начале 60-х годов ХХ века в США. В это время большую популярность приобрела теория программированного обучения Б. Скиннера и Н. Краудера, в соответствии с которой на базе ЭВМ первого поколения стали разрабатываться обучающие и контролирующие программы. В настоящее время уже стали классикой исследования А. И. Берга, Б. С. Гершунского, В. Я. Ляудис, Е. И. Машбица, Н. Ф. Талызиной и других российских ученых. Анализ их работ позволил сделать вывод о качественно новых возможностях организации педагогического процесса на основе применения информационных технологий.

Информационные технологии обучения — педагогические технологии, использующие специальные методы, программные и технические средства работы с информацией и предназначенные для создания новых возможностей эффективного достижения дидактических целей (по И. Г. Захаровой).

К информационным технологиям обучения относятся все технологии обучения, использующие специальные технические информационные средства: компьютер, аудио-, кино-, видеотехнику и др. Современный компьютер интегрирует возможности большинства существующих информационных средств, поэтому компьютерные технологии являются наиболее распространенными среди других видов информационных технологий, применяемых в обучении. Поскольку различие между информационными и компьютерными технологиями носит технический характер, в педагогике допустимо употребление этих понятий как синонимов.

Компьютерные технологии обучения — это технологии обучения, в которых главным средством подготовки и передачи информации обучаемому является компьютер (по Г. К. Селевко). Когда речь идет о конкретной компьютерной технологии обучения, обычно уточняется, какие из возможностей компьютера в ней используются.

С позиций информационного подхода любая педагогическая технология может быть названа информационной, так как сущность процесса обучения заключается в передаче и преобразовании информации. Когда ком-

пьютеры стали использоваться в педагогическом процессе, появился термин «новые информационные технологии обучения». В настоящее время характеристика «новые» по отношению к компьютерным технологиям как виду информационных либо не употребляется, либо заменяется характеристикой «современные».

Информационные технологии в педагогическом процессе могут применяться на трех уровнях (Г. К. Селевко). Их характеристика представлена в схеме.

 

 

 

Практика применения компьютерных технологий в педагогическом процессе позволила обнаружить два принципиально различных подхода: один подход связан с изменением организационной формы педагогического процесса (монотехнологии); другой предполагает модификацию структуры учебного занятия при сохранении традиционной формы организации педагогического процесса («проникающие» и «определяющие» технологии).

Включение компьютера в учебное занятие предполагает работу со специальными дидактическими компьютерными средствами, по поводу общего названия которых ученые не пришли к единому мнению. В различных источниках их называют по-разному: компьютерные средства обучения, электронные средства обучения, педагогические программные средства, компьютерные учебные программы, обучающие программы, дидактические компьютерные средства и др. Остановимся на наиболее общем понятии — педагогические программные средства.

Педагогические программные средства (ППС) — компьютерные продукты и системы, специально разработанные или адаптированные для применения в обучении, отражающие содержание некоторой предметной области (по Г. К. Селевко). ППС в большей или меньшей степени реализуют технологию изучения предметной области, обеспечивают условия для осуществления различных видов учебной деятельности.

 

2. Формы применения компьютера в педагогическом процессе. Виды педагогически программных средств

Достоинствами компьютера как средства обучения являются высокое быстродействие, алгоритмическая универсальность и наличие памяти, а также возможность управляемости и контролируемости обучения. Его применение позволяет обеспечить объективность, систематичность и оперативность контроля, возможность реализации индивидуализированного контроля при групповых формах обучения. Компьютеризация дает возможность перехода на качественно новый уровень информационного обеспечения учебного процесса. Это обусловлено, в частности, широкими возможностями компьютеров в представлении и обеспечении доступа к информации.

Особое значение имеют мультимедийные возможности компьютера: графика, звук, анимация и другие. Они обеспечивают не просто наглядность и доступность изложения, а полисенсорное восприятие учебного материала. В настоящее время получила распространение когнитивная компьютерная графика, позволяющая визуализировать свойства не только реальных объектов, но даже научных закономерностей, теорий, понятий. Этот аспект

использования компьютеров в учебном процессе особенно способствует повышению интереса к изучаемому материалу, усилению мотивации учения. Кроме того, как отмечено психологами, не каждый ученик склонен обсуждать свои затруднения с учителем — большинство школьников в процессе обучения предпочитают иметь дело с машиной, и лишь будучи уверенными в своих знаниях, — с преподавателем.

Широкий спектр возможностей применения компьютера, позволяющий повышать активность деятельности обучаемого, иногда может снижать эффективность обучения, например, если ученику предоставляется чрезмерно большая возможность выбора в организации своего обучения. К другим недостаткам применения компьютера в учебном процессе можно отнести: предпосылки к отчуждению учащихся друг от друга вследствие чрезмерного общения с компьютером; сокращение живого общения с педагогом; недостаточные воспитательные возможности компьютера; отрицательное воспитательное воздействие на обучаемого, например, формирование необоснованной уверенности в неограниченных эвристических возможностях компьютера и соответствующих прагматических настроений, граничащих с отказом от самостоятельных усилий в достижении тех или иных целей, чрезмерное увлечение диалоговым общением с компьютером в процессе видеоигр (за счет других видов деятельности); возможность воспитания «оператора», лишенного самостоятельности, интеллектуальной инициативы; опасность воспитания чрезмерного индивидуализма и т. д. Однако указанные недостатки проявляются лишь при чрезмерном применении компьютера.

Форма применения компьютера на уроке определяется его ролью в процессе усвоения учебного материала (см. схему).

ü Обеспечение полного усвоения определенной темы («определяющая технология»).

ü Среда для изучения объекта, процесса, явления, предметной ситуации («определяющая технология»).

ü Обеспечение прохождения обучаемым или обучаемыми одного из этапов усвоения («проникающая» технология).

ü Поддержка процесса усвоения и связанных с ним видов деятельности учащихся и учителя («проникающая» технология).

 

Для обеспечения полного усвоения материала темы компьютер моделирует действия учителя, работающего индивидуально с учащимся, при этом компьютер выступает в форме репетитора. В этом случае каждое действие обучаемого находится под контролем компьютерной программы. Создание программ такого уровня сопряжено с определенными трудностями, связанными с диагностикой уровня имеющихся знаний и умений, а также постоянным контролем хода усвоения. В настоящее время на основе искусственного интеллекта создаются принципиально новые интеллектуальные обучающие системы, осуществляющие рефлексивное управление учебной деятельностью.

Если компьютер применяется в форме репетитора для изучения всего предмета, то реализуется монотехнология электронного обучения. Компьютер также может обеспечивать прохождение обучаемыми отдельного этапа урока, осуществляя при этом одну из следующих функций: оценка текущего уровня знаний; преподнесение нового материала; выработка одного или нескольких практических умений; контроль знаний и практических умений и др. В этом случае он используется в форме квазипреподавателя. Применение компьютера в такой форме на уроке эффективно в том случае, если компьютерная программа реализует функции учителя на данном этапе учебного занятия быстрее или качественнее, чем это мог бы сделать сам преподаватель. В частности, компьютерные программы качественнее «проконтролируют» формирование умений, обеспечат преподнесение нового материала в мультимедийной форме в индивидуальном для каждого обучаемого темпе, объективно и оперативно «оценят» уровень имеющихся знаний и умений. Ход и результативность этапа с применением компьютера в форме квазипреподавателя должны оперативно учитываться учителем при проведении остальных этапов урока.

Исследование различных объектов, процессов, явлений, предметных ситуаций на компьютере связано с работой в специализированных средах. При этом изучение реального объекта с помощью его компьютерной модели становится важнейшим инструментом познания. Дополняя и видоизменяя модель, можно добиться полного описания того или иного явления. Использование компьютерных моделей обеспечивает наглядность восприятия материала, позволяет преодолеть трудности, обусловленные сложностью объектов изучения. В этом случае компьютер применяется как моделирующая среда. В современных условиях применение компьютера как моделирующей среды приобретает глобальное значение. Оно связано не только с моделированием процесса, ситуации или явления, но и с созданием виртуальной модели реальности. Виртуальная реальность, как и объективная, дается человеку через его ощущения в его воображении. Однако если объективная реальность отражается человеческим воображением, то виртуальная реальность целиком и полностью есть плод такого воображения. При имеющемся уровне развития информационных технологий актуальным является вопрос о создании единого виртуального учебного пространства.

Применение компьютера для поддержки процесса усвоения и связанных с ним видов деятельности учащихся имеет несколько аспектов. Компьютер в форме сервисного средства является источником предоставления учащимся информации в электронном виде, выступая мультимедийным аналогом традиционных средств обучения. Так, это могут быть презентации, сопровождающие и иллюстрирующие объяснение; справочные системы, содержащие иерархически организованный информационно-справочный материал; учебно-методические материалы в электронном виде, электронные хрестоматии, электронные дидактические комплексы и др.

Применение компьютера как инструментального средства предполагает, что на этапах учебной деятельности определенный вид работы либо отдельные действия осуществляются учеником с использованием компьютера. Это связано с созданием и оформлением учащимися собственных образовательных продуктов: ведением конспектов в электронном виде, компьютерным оформлением рефератов и творческих работ, созданием презентаций выступлений и т. д. Компьютер в настоящее время широко используется как средство доступа к ресурсам сети Интернет. Глобальная сеть открывает доступ к разнообразной информации, создавая реальные условия для самообразования, расширения кругозора, удовлетворения познавательного интереса и потребностей в дистанционной коммуникации. Информация в Интернет, имеющая дидактическую ценность, находится на самых различных сайтах, она динамична (обновляется, удаляется, теряет актуальность) и не сосредоточена в определенном месте.

Распределенный информационный образовательный ресурс (РИОР) - совокупность ППС, электронных изданий и другой информации образовательного назначения, представленной в глобальных сетях (Г. К. Селевко).

Если компьютер используется учащимся как средство доступа к РИОР, для поиска различных источников информации в глобальной и локальных сетях, обеспечения телекоммуникационного взаимодействия между удаленными субъектами обучения, то компьютер является в этом случае средством телекоммуникации, или провайдером.

Таким образом, формы применения компьютера на уроке могут быть разнообразными, как специфически педагогическими, связанными с полным или частичным управлением познавательной деятельностью учащегося, так и общего назначения, играющими вспомогательную роль в процессе усвоения (см. схему).

 

ППС в процессе усвоения могут иметь комплексное или специальное назначение, либо играть вспомогательную (с точки зрения управления познавательной деятельностью обучаемого) роль. Авторская классификация ППС (И. И. Цыркун, В. Н. Пунчик) в зависимости от роли компьютера в процессе усвоения представлена в таблице.

 

Роль компьютера в процессе усвоения	Примеры ППС и их назначение
Виды ППС	Комплексного назначения	обеспечение полного усвоения темы	 Электронный учебник - обеспечение интерактивного обучения по полному усвоению обучаемым определенного фрагмента содержания образования.  Экспертные обучающие системы - решение конкретных задач с объяснением на основе моделирования деятельности специалистов.  Интеллектуальные обучающие системы (адаптивные гипермедиа системы) - обеспечение компьютерной программой учебного диалога с обучаемым на уровне ин- дивидуальной работы учителя с обучаемыми (реализуются на базе идей искусственного интеллекта)
Специального назначения	обеспечение прохождения учащимися одного из этапов усвоения	 Консультационные - линейное или разветвленное пошаговое преподнесение нового материала в мультимедийной форме.  Диагностические - определение состояния или отдельных особенностей обучаемого (группы) и прогнозирование его (ее) дальнейшего развития.  Контролирующие — проверка и оценка правильности выполнения задания обучаемым через сравнение с эталонным ответом.  Тестовые - определение состояния или отдельных особенностей обучаемого на текущий момент времени на основе выполнения стандартизованных заданий.  Тренажеры - отработка умений и навыков в процессе решения задач или выполнения упражнений
Среда для изучения объекта, процесса, явления, предметной ситуации и др.	 Игровые - организация обучения через игровой сюжет.  Имитационные - представление отдельного объекта или аспекта реальности с помощью ограниченного числа параметров для изучения его основных структурных или функциональных характеристик.  Микромиры (предметно-ориентированные среды): обеспечение возможности оперирования моделями-объектами какой-либо среды.  Моделирующие - обеспечение «самостоятельного добывания» нового учебного материала обучаемым в результате работы с моделью изучаемого объекта, процесса, явления, предметной ситуации и др.
	Предоставле ние информации в электронном виде	 Информационно-поисковые справочные системы (базы данных, базы знаний, электронные словари и справочники и т. д.) - хранение, поиск и предъявление иерархически организованного материала информационно-справочного характера.  Презентации — компьютерное сопровождение урока или его этапа.  Электронный дидактический комплекс (учебно-методические материалы в электронном виде, электронные хрестоматии, электронные задачники и т. п.) - обеспечение учащихся дидактическими средствами в электронном виде
Виды ППС	Вспомогательные	Создание и оформление образователь- ных продуктов уча щихся	 Прикладные программы общего назначения (текстовые редакторы, графические редакторы, презентационные пакеты, специализированные пакеты, электронные конспекты и т. д.) - хранение и обработка данных, оформление учебных материалов и документации, создание мультимедийного сопровождения и др.
Доступ к РиоР	 Поисковые системы — возможность поиска различного рода информации по изучаемому вопросу.  Сайты, порталы - расширение круга источников и углубления знаний по изучаемому вопросу.  Электронные конференции - наблюдение и возможность участия в дискуссии по обсуждаемой проблеме
обеспечение связи между субъектами обучения	 Чаты, Net Meeting и т. д. - обеспечение связи «он-лайн» между субъектами обучения.  Е-mail и т. п. - обеспечение асинхронной связи между субъектами обучения