Развитие современных информационных технологий открывает новые возможности для повышения эффективности образовательного процесса, включая дистанционную форму обучения как самостоятельное направление в сфере образования

Вид материала

Содержание

Детальное проектирование.
Подготовка продукта к распространению.
Методические аспекты сочетания традиционной и информационной технологий в обучении

Подобный материал:

Развитие современных информационных технологий открывает новые возможности для повышения эффективности образовательного процесса, включая дистанционную форму обучения как самостоятельное направление в сфере образования.

В декабре 2006 года на Международном форуме по проблемам науки, техники и образования (Москва) приводились данные опроса, проведённого в 18 вузах Центральной России. Выяснилось, что более половины преподавателей математики компьютерные технологии в учебном процессе не используют. Чтобы изменить ситуацию к лучшему, необходимы объединение усилий и обмен накопленным опытом. Тем не менее, существующая концепция применения компьютерных технологий (КТ) в учебном процессе призвана предусмотреть:

Использование КТ только в тех темах, где это оправдано учебной целью;
Сведение к минимуму рутинной работы, связанной с выполнением однотипных операций;
Высвобождение времени для знакомства с различными способами решения данного круга задач, сравнения эффективности применяемых методов и всестороннего рассмотрения и уточнения нюансов изучаемой темы;
Организацию работы с компьютерными программами, при которой обучаемые в ходе учебной деятельности осваивают логику и алгоритмы вычислений;
Повышение наглядности в обучении, демонстрацию различной графической информации.

Цель создания электронной версии: воспользоваться теми преимуществами информационных технологий, которые могут быть реализованы в учебном процессе.

Информация подаётся:

Графически выразительно – легче запоминается и понимается;
Благодаря сочетанию изображения, текста и анимации («живого» рисунка) эмоциональнее воспринимается;
Объём не имеет значения и зависит от конкретных потребностей.

Преподаватель:

Продемонстрирует временную последовательность событий;
Обозначит причинно-следственные связи;
Раскроет факт в различных его аспектах;
Существенно сэкономит время на объяснение учебного материала, что позволяет использовать время занятия наиболее полно и рационально.

При изучении многих тем в математике для приобретения устойчивого навыка нужно решить большое количество сравнительно простых, но требующих кропотливой индивидуальной работы задач. Такие темы обучаемый лучше усваивает, работая в удобном для него темпе самостоятельно в рамках автоматизированного обучающего курса (АОК).

Как и всякий учебник, он должен содержать необходимые сведения из теории и подробно решённые типовые задачи. Ознакомившись с этой информацией, обучаемый приступает к самостоятельному решению задач, предлагаемых ему на экране компьютера. В процессе решения он может по желанию вернуться к ранее рассмотренным, но недостаточно глубоко усвоенным понятиям теории, к любому решённому типовому примеру. В конце занятия обучаемый получает итоговую оценку.

Поддержанию эмоционально-творческой атмосферы на занятии, живости диалога обучаемого с ПЭВМ способствует особая гуманитарная оболочка, стимулирующая процесс обучения и культурный рост обучаемого. Элементы занимательности, которые привносит в АОК его гуманитарная оболочка, создают психологический комфорт при общении обучаемого с компьютером, разнообразят форму подачи учебного материала и методику проведения занятия. Оно становится более привлекательным для обучаемого, повышая его интерес к изучаемой теме и мотивируя его к получению более высокой итоговой оценки. Таким образом, работа с АОК способствует достижению и учебных, и воспитательных целей занятия.

АОК представляет собой методический комплекс, ориентированный как на обучение по соответствующим темам, так и на контроль знаний.

При изучении тем, которые требуют сложных графических иллюстраций, скрупулёзных вспомогательных вычислений и моделирования различных процессов при меняющихся исходных данных, компьютерная поддержка также приносит ощутимую пользу. Применение современных математических пакетов, прикладных программ и ПК с их быстродействием, большим объёмом памяти и мощными графическими возможностями позволяет преподавателю провести занятие на более качественном уровне. На занятиях с применением математических пакетов прикладных программ (ППП) таких как MathCAD, Maple, Matematica и др. должно уделяться внимание классическим методам решения задач и в то же время для ускорения вычислительных операций, символьных преобразований и особенно для графических иллюстраций и моделирования используются возможности ЭВМ. Привлечение пакетов прикладных программ к изучению тем курса имеет специфические особенности, позволяющие рассмотреть все их нюансы более глубоко и разносторонне.

Методика проведения практических занятий с такой компьютерной поддержкой обладает неоспоримыми преимуществами перед традиционной, а именно:

Повышает информативность занятия;
Сокращает рутинную работу по выполнению однотипных расчётов;
Смещает акценты на творческое усвоение математических методов;
Индивидуализирует обучение;
Воспитывает общую культуру и повышает компьютерную грамотность обучаемых;
Вызывает их интерес к изучаемой теме, повышает активность на занятии и тем самым способствует лучшему усвоению темы;
Облегчает преподавателю проверку работы обучаемых.

Электронный учебник (ЭУ) – это комплекс информационных, методических и программных средств, который предназначен для изучения отдельного предмета и обычно включает вопросы и задачи для самоконтроля и проверки знаний, а также обеспечивает обратную связь.

Электронные учебники позволяют решать такие основные педагогические задачи, как:

Начальное ознакомление с предметом, освоение его базовых понятий и конструкций;
Базовая подготовка на разных уровнях глубины и детальности;
Контроль и оценивание знаний и умений;
Развитие способностей к определённым видам деятельности;
Восстановление знаний и умений.

Структура и объём работы:

Концептуальное проектирование. На данном этапе формируется концепция ЭУ, определяются его основные функции, разрабатывается архитектура и содержательная направленность, принимаются принципиальные дидактические и программно-технические решения. Таким образом, данный этап включает решение как программно-технических вопросов, так и дидактических задач.

Детальное проектирование. Данный этап связан с разработкой интерфейса пользователя и структуры информационной базы, созданием шаблонов типовых информационных компонентов (страниц) и, при необходимости, прототипа ЭУ, а также разработкой алгоритмов;

Реализация. Данный этап предусматривает программную реализацию программного обеспечения ЭУ, подготовку и включение в информационную базу учебного материала и заданий для самоконтроля и проверки знаний, а также создание эксплуатационной документации;

Подготовка продукта к распространению. На данном этапе разработанный ЭУ оформляется как коммерческий интеллектуальный продукт.

Основные требования к разработке универсального ЭУ, по нашему мнению, состоят в следующем:

ЭУ призван обеспечивать пять режимов работы: обучение, самоконтроль, проверка знаний (тестирование), справочник и помощь, причём режим самоконтроля является составной частью режима обучения;
Режим обучения должен включать иерархически структурированный теоретический материал по курсу обучения, иллюстрированный примерами.

Учебник состоит из глав, каждая из которых содержит ряд параграфов.

Электронный учебник (ЭУ) целесообразно использовать при самостоятельном изучении нового материала. Обучаемые получают задание по самостоятельному изучению определённых разделов или тем и, используя электронный учебник, знакомятся с теоретическим материалом, основными формулами, их выводом, основными моментами и понятиями темы.

Электронный учебник может использоваться на этапе закрепления материала на практическом или семинарском занятии. В этом случае новый материал изучается обычным способом (на лекциях), а во время проведения семинара студенты под руководством преподавателя соотносят полученные на лекциях знания с содержанием соответствующего параграфа ЭУ.

Также целесообразно использовать электронный учебник на практических и семинарских занятиях при повторении и обобщении изученного материала. Такой вариант предпочтительнее для итогового повторения, когда по ходу семинара или практического занятия требуется «пролистать» содержание нескольких параграфов, выявить родословную понятий, повторить наиболее важные факты и события, определить причинно-следственные связи. При таком варианте использования ЭУ студенты должны иметь возможность работать индивидуально.

Электронный учебник может использоваться для контроля усвоения понятий. В этом случае в состав ЭУ должна входить система мониторинга. Результаты тестирования по каждому разделу или теме фиксируются и обрабатываются компьютером. Данные мониторинга могут использоваться студентом, преподавателем, методическими службами и администрацией.

Процент правильно решённых задач даёт студенту представление о том, как он усвоил учебный материал, при этом обучаемый может просмотреть, какие структурные единицы им усвоены не в полной мере, и повторить этот материал. Таким образом, обучаемый в какой-то мере может управлять процессом учения.

Преподаватель, в свою очередь, на основе полученной информации также имеет возможность управлять процессом обучения. Результаты тестирования по всей группе обучаемых позволяют преподавателю увидеть, есть ли необходимость организации повторения по той или иной структурной единице. Рассматривая результаты отдельных студентов по структурным единицам, можно сделать аналогичные выводы по каждому отдельному обучаемому и принять соответствующие методические решения относительно индивидуальной работы. Наконец, можно проследить динамику обучения студента по предмету. Стабильно высокие результаты некоторых обучаемых дают преподавателю возможность выстроить для них индивидуальную предметную траекторию.

Методическим объединениям преподавателей чаще интересны результаты мониторинга по содержанию. Они получают полную информацию об усвоении каждой структурной единицы студентами всех групп курса. На основе таких данных выявляется материал, который вызвал затруднения у обучаемых, что позволяет на заседаниях кафедр и в рамках творческих групп разрабатывать методические рекомендации по преодолению этих трудностей.

Администрации и ведущим кафедрам система педагогического мониторинга позволяет отслеживать уровень знаний студентов по отдельно взятым дисциплинам, видеть его динамику, активизировать методическую работу преподавателей по конкретным проблемам содержания образования, контролировать оптимальность учебного плана и на основе данных педагогического мониторинга осуществлять его корректировку.

В результате использования обучающих педагогических программных средств (ППС) происходит индивидуализация процесса обучения. Каждый обучаемый усваивает материал по своему плану, то есть в соответствии со своими индивидуальными способностями восприятия. В результате такого обучения уже через одно-два занятия студенты будут находиться на разных уровнях (стадиях) изучения нового материала. Это приведёт к тому, что преподаватель не сможет продолжать обучение студентов по традиционной лекционно-семинарской системе. Поэтому возникает задача – к началу изучения нового материала обучаемые должны прийти к одному уровню, при этом всё отведённое для работы время у них должно быть занято. По-видимому, это может быть достигнуто при сочетании различных технологий обучения, причём обучающие ППС должны содержать несколько уровней сложности. В этом случае студент, который быстро усваивает предлагаемую ему информацию, может просмотреть более сложные разделы данной темы, а также поработать над закреплением изучаемого материала. Более слабый учащийся к этому моменту усвоит тот минимальный объём информации, который необходим для изучения последующего материала. При таком подходе у преподавателя появляется возможность реализовать дифференцированное, а также разноуровневое обучение в условиях традиционного вузовского преподавания.

Методические аспекты сочетания традиционной и информационной технологий в обучении:

Для решения проблемы соотношения «компьютерного» и «человеческого» мышления необходимо наряду с информационными методами обучения применять и традиционные. Во-первых, используя различные технологии обучения, студенты приучаются к разным способам восприятия материала: чтению страниц традиционного учебника, лекции преподавателя, получению информации с экрана монитора и другим. Во-вторых, обучающие и контролирующие программы должны предоставлять пользователю возможность построения своего собственного алгоритма действий, а не навязывать ему готовый, созданный программистом. Благодаря построению собственного алгоритма действий студент начинает систематизировать и применять имеющиеся у него знания к реальным условиям, что особенно важно для осмысления этих знаний.

Информационная технология позволит обучаемым осознать модельные объекты, условия их существования, улучшая, таким образом, понимание изучаемого материала и, что особенно важно, умственное развитие студентов. Но не следует забывать, что применение компьютера оказывается целесообразным лишь при изучении отдельных тем, где имеется очевидная возможность вариативности. При планировании занятий необходимо найти оптимальное сочетание информационных средств с другими (традиционными) средствами обучения. Наличие обратной связи с возможностью компьютерной диагностики ошибок, допускаемых обучаемыми в процессе работы, позволяет проводить практические и семинарские занятия с учётом индивидуальных особенностей каждого студента. Контроль одного и того же материала может осуществляться с различной степенью глубины и полноты, в оптимальном для каждого конкретного студента темпе. Таким образом, информационную технологию будет целесообразным применять для осуществления предварительного контроля знаний, где требуется быстрая и точная информация об усвоении знаний учащимися.

Одним из средств, обеспечивающих повышение эффективности учебного процесса, развитие познавательной активности обучаемых, является наглядность обучения. Реализация этого ведущего принципа дидактики предполагает прежде всего создание у обучаемых чувственного представления об изучаемом объекте, что играет огромную роль при изучении такой дисциплины, как геометрия.

В современной педагогике наглядные средства классифицируются следующим образом:

Наглядные средства 1-го рода – это всё то, что учащиеся видят непосредственно в результате реальных экспериментов.
Наглядные средства 2-го рода – это символьная (модельная) запись проводимых или демонстрируемых процессов и явлений.
Наглядные средства 3-го рода – это мультимедийные наглядные средства, которые позволяют не только сочетать в динамике наглядные средства 1-го и 2-го рода, но и значительно расширить и обогатить их возможности введением фрагментов мультимедиа благодаря использованию информационной технологии. Отличительной особенностью наглядных средств 3-го рода является возможность объединения реального физического объекта и его сущности на разных уровнях. Наряду с этим компьютер предоставляет возможность пользователю (студенту, преподавателю) активно подключаться к демонстрациям, ускоряя, замедляя или повторяя, по мере необходимости, изучаемый материал, систематизировать, классифицировать и фиксировать на экране монитора необходимую информацию и т.п.

Из классификации наглядных средств и рассмотренных выше определений видно, что наглядные средства 3-го рода позволяют с высокой эффективностью изучать различные объекты, а также способствуют повышению умственного развития учащихся.

Актуальность:

Очевидно, что учебные средства и организация образовательного процесса должны позволять обучаемым по своей инициативе определять выбор уровня сложности и способа изучения материала; овладевать умениями самообразования; включаться в творческую деятельность в соответствии со своими интересами и возможностями; получать помощь в выполнении заданий; проверять свои возможности и своевременно осуществлять корректировку подготовки. Как известно, что не только используемые учебники на бумажном носителе не удовлетворяют этим требованиям, но принципиально учебники на бумажном носителе не могут удовлетворить таким требованиям. Отсюда становится понятной актуальность разработки учебных пособий альтернативных традиционным учебникам. Такими учебниками могут стать электронные учебники и, в частности, электронное интерактивное учебное пособие, разработкой которого занимается наш коллектив.

В настоящее время создаются электронные учебники по разным школьным предметам, по областям знаний, по различным профилям (естественно-научному, гуманитарному, социально-экономическому и др.) При разработке каждого электронного учебника учитываются: интересы обучаемых, их психологические особенности, отношение к предмету и педагогу, возможности обучаемых выполнить творческие задания, затруднения обучаемых в изучении предмета и виды помощи, которые они предпочитают, компетенции, которые должны быть сформированы в результате обучения.

Электронные учебники обладают большим образовательным потенциалом, так как:

ЭУ может обеспечить обучаемому выбор не только уровня, на котором он будет изучать учебный материал, но и разные способы его изучения (не менее двух способов).
ЭУ может защитить обучаемых от перегрузки. В частности, этому может служить раздел домашних заданий по новому материалу (в нём представлено минимальное число заданий, которые предлагаются на дом, при выполнении последних обучаемый вновь выбирает уровень сложности).
Во многих ЭУ, как правило, есть специальные тренажёры, обращаясь к которым по своей инициативе обучаемый может не только отработать алгоритмы решения основных типов задач, но и учиться: отказываться от известного метода решения задач и находить другие методы, составлять задачи, искать и исправлять ошибки в решении задач проводить анализ ситуаций разными способами.
Во многих учебниках есть разделы личного мониторинга, предназначенные для обучаемых, которые до проведения контрольной работы хотят оценить результаты своей работы над темой или разделом и своевременно внести необходимые коррективы, хотят узнать прогноз результата выполнения контрольной и получить указание от компьютера, каким образом можно его улучшить.
В ЭУ включены разделы творческих заданий, в которых предлагаются различные исследовательские, творческие, проектные работы, над которыми обучаемые могут работать.
Важно, что ЭУ можно будет существенно изменять и дополнять на основе не только разработок автора учебника, преподавателя, который его использует, но и обучаемых совместно с преподавателем на основе проектов, выполненных обучаемыми, а также с учётом особенностей образовательного учреждения.
Важно также и то, что ЭУ учит учащихся экономить время, проводить самоконтроль, переформулировать задания и находить способы облегчения выполнения заданий.

Вывод: Каким бы чудесным ни был электронный учебник, он не должен полностью вытеснить учебник традиционный. Понятно, что далеко не все обучаемые могут работать с электронным учебником по медицинским, социально-экономическим и другим причинам. Невозможно «принизить» роль преподавателя, его умений обратить, «заострить» внимание учащегося на том или ином факте, важном для понимания сути происходящего. Пока ни один компьютер не научился, да и вряд ли научится когда-нибудь реагировать на эмоциональное, физическое состояние обучаемого. Поэтому целесообразнее всего доверить преподавателю право выбора, комплексного использования учебников на разных носителях: бумажных и электронных при изучении разных тем одного предмета.

Blog

Содержание