Информационно-коммуникационные технологии обучения (по Г.К. Селевко)

Технология применения средств ИКТ в предметном обучении

«Отдайте человеку — человеческое, а вычислительной машине — машинное. В этом должна, по-видимому, заклю­чаться разумная линия поведения при организации совместных действий людей и машин». Н. Винер

Один из наиболее естественных и продуктивных спосо­бов вводить новые информационные технологии (в том чис­ле, конечно, и Интернет) в школу состоит в том, чтобы непо­средственно связать этот процесс с совершенствованием со­держания, методов и организационных форм обучения, ори­ентируя всю программу на решение общезначимых педагоги­ческих проблем.

По данным современных исследований, в памяти чело­века остаётся 1/4 часть услышанного материала, 1/3 часть увиденного, 1/2 часть услышанного и увиденного одновре­менно, 3/4 части материала, если ко всему прочему ученик вовлечён в активные действия в процессе обучения. Компью­тер позволяет создать условия для повышения эффективно­сти процесса обучения, раздвигает возрастные возможности обучения.

Сегодня функциональные возможности многих совре­менных средств информатики значительно опережают воз­можности их использования.

Информационно - коммуникационная технология применения средств ИКТ в предметном обучении основы­вается на:

1. использовании некоторых формализованных моде­лей содержания (педагогических программных средствах);

2. деятельности учителя, управляющего этими средст­вами;

3. повышенной (по сравнению с традиционным обуче­нием) мотивации и активности обучающихся, вызываемой интерактивными свойствами компьютера.

Формализованные модели содержания включают на современном уровне: обучающие и контролирующие про­граммы по предметам, базы данных, гипертекстовые и муль­тимедиа дополнения, микромиры, имитацию, компьютерные коммуникации, экспертные системы. Чрезвычайное разнооб­разие типов информации: текстовая, графическая, звуковая, анимационная и видеоинформация, предоставление свобод­ного выбора логики ознакомления с информацией и опера­тивность обработки информации имеют практически неогра­ниченный объём «поддерживающей информации», информационную среду и играют огромную роль в процессе взаи­модействия компьютера и ребёнка.

Управляюще-обучающая деятельность учителя со­стоит из:

• общего стратегического планирования использова­ния компьютерных средств, включающего целеполагание, планирование (тематическое и более протяжённое) педаго­гического процесса. Здесь учитель подбирает и/или выстра­ивает дидактические модули и блоки с учётом методических,
  логических, психологических и др. соображений;

• тактического тематического планирования;

• планирования использования компьютера на отдель­ных учебных занятиях (уроке, практической работе и т.д.);

• управления познавательной деятельностью учащих­ся во время занятия, практического осуществления интегра­ции традиционных и компьютерных средств;

• личностного взаимодействия с учащимися (обще­ние, консультации, воспитательные воздействия).

Интерактивность компьютера позволяет сущест­венно изменить способы управления учебной деятельнос­тью, вовлечь учащихся в активную работу, например, погру­жая учащихся в определённую игровую ситуацию. Кроме то­го, учащийся сам может задавать компьютеру предпочти­тельную форму помощи (например, демонстрацию способа решения с подробными комментариями), способ изложения учебного материала.

Классификационные параметры технологии

Уровень и характер применения: отраслевой, частнопредметный, проникающий.

Философская основа: технократизм, сциентизм.

Методологический подход: информационный, культу­рологический, системный.

Ведущие факторы развития: социогенные + психо­генные.

Научная концепция освоения опыта: ассоциативно-рефлекторная, когнитивная, гештальт, суггестия.

Ориентация на личностные сферы и структуры: ЗУН, СУД, СЭН.

Характер содержания: конкретно-предметный, адап­тивный.

Вид социально-педагогической деятельности: социа­лизация.

Тип управления учебно-воспитательным процессом: компьютерный индивидуальный.

Преобладающие методы: программированное обуче­ние + интерактивные.

Организационные формы: индивидуальные + групповые.

Преобладающие средства: информационно-компью­терные + программные.

Подход к ребёнку и характер воспитательных взаи­модействий: субъект-объектный, дидактоцентрический.

Направление модернизации: информатизация.

Категория объектов: все категории.

Акцент целей

Формирование новой педагогической культуры, тре­бующей обновления содержания, методов и форм учебно-воспитательного процесса на основе ИКТ.

• Реальное использование информации, содержащей­ся в обучающих программных средствах (продуктах), про­граммах, носителях.

Рациональная организация и оптимизация позна­вательной деятельности в ходе учебного процесса.

• Индивидуализация обучения с помощью использо­вания специфических свойств компьютера и обращения к принципиально новым познавательным средствам.

• Повышение эффективности обучения (т.е. сниже­ние числа ошибок и времени усвоения материала, повыше­ние прочности усвоения знаний и навыков).

• Использование компьютерных средств в качестве ин­струмента познания окружающей действительности для:

— расширения культурного кругозора в предметных образовательных областях:

- применения в учебном процессе объёмных изобра­жений и мультимедийных средств;

• изучения явлений и процессов в микро- и макроми­ре, внутри сложных технических и биологических систем на основе использования средств компьютерной графики и ин­формационного моделирования;

• представления в удобном для изучения масштабе времени различных физических, химических, биологических и социальных процессов, реально протекающих с очень боль­шой или очень малой скоростью;

• частичной компенсации недостатка учебной техни­ки и наглядных пособий в предметных областях.

Использование компьютера в качестве средства для развития личности учащихся, для повышения эффектив­ности процессов самопознания, самоутверждения, самоопре­деления, самореализации.

Использование компьютера в качестве средства ав­томатизации процессов обработки результатов эксперимен­та (лабораторного, демонстрационного, педагогического).

Использование компьютера для процедур диагнос­тики и мониторинга.

Концептуальные положения

• Компьютерные средства и информационные техно­логии значительно влияют на дидактический процесс, по­вышая его эффективность.

• Информационный подход к педагогическому процессу.

• Принцип педагогической целесообразности в при­менении информационно-компьютерных средств в учебном процессе. Дополнительные средства обучения надо приме­нять там и только там, где они имеют конкретную методиче­скую функцию или конкретный методический (или дидактико-психологический) смысл.

• Принцип оптимизации в использовании информа­ционно-компьютерных средств.

• Интеграция информационных технологий с педаго­гическими.

• Интерактивный характер общения «человек —компьютер».

• Принцип охраны здоровья детей при использова­нии информационно-компьютерных средств.

• Принцип неограниченных возможностей: дать ребён­ку столько материала, сколько он захочет и сможет усвоить.

• Невозможность замены человека машиной: компью­тер может многократно усилить возможности человека, но не заменить его.

Особенности содержания

Педагогическая классификация образовательных элек­тронных ресурсов (ОЭР и РИОР) ещё не разработана. Сего­дня можно выделить некоторые их виды: информационно-справочные материалы, программные средства обучения, креативные среды, обучающие игры.

Программными средствами обучения называют та­кие компьютерные продукты, в которых отражается некоторая предметная область, в той или иной мере ре­ализуется технология её изучения, обеспечиваются ус­ловия для осуществления различных видов учебной дея­тельности.

Программное обеспечение учебных дисциплин очень разнообразно: программы-учебники (изучение полного кур­са, модулей учебной программы), программы-тренажёры (сборники задач и упражнения на применение), конструкто­ры, словари, справочники и энциклопедии, хрестоматии, книги для чтения, музеи, экскурсии и путешествия, игры, ме­тодические материалы для учителя, видеоуроки, библиотеки электронных наглядных пособий (сборники фотографий, музыкальных записей, видеосюжетов, рисунков, текстов).

Наиболее распространённые примеры использования компьютерных программных средств в общеобразователь­ных предметах (в скобках указаны конкретные удачные про­граммы):

Русский язык и литература. Программы-тренажёры: диктанты, изложения и сочинения. Проверка орфографии компьютером (встроенная функция Windows). Сейчас всё большее распространение получают так на­зываемые электронные библиотеки — достаточно представи­тельные базы данных образовательной информации, учеб­ных компьютерных программ, электронные учебники. По­следние являются новым видом учебных пособий, специаль­но подготовленных для образования и самообразования на основе последних достижений мультимедийной техники и педагогической науки.

Математика. Формулы и расчёты в электронных таб­лицах. Обучающие программы по различным разделам и те­мам («Живая геометрия» и др.), программно-методические комплексы по математике («Алгебра и начала анализа», «Функции и графики», «Метод координат», «Симметрия» и др.). Предлагаются новые принципы изучения геометрии, химии, физики и биологии, где пространственные представ­ления об изучаемых объектах и процессах их взаимодейст­вия становятся исключительно важными.

Иностранные языки. Интерактивные курсы обучения иностранному языку, лексические игры. Мультимедиа трена­жёры. Программно-методические комплексы по английско­му языку («English Grammatic», «General English», «Next Step», профессор Хиггинс, «Typingland», «Travelling» и др.). Особенно эффективны для самостоятельного изучения электронные учебники по иностранному языку.

Физика и астрономия. Обработка результатов экспе­риментов в электронных таблицах. Обучающие и модели­рующие программы по различным темам («Живая физика», «Физический эксперимент», «Интерактивный планетарий» и др.).

Природоведение и биология. Классификация растений и животных с помощью баз данных. Программы, эмулирую­щие развитие живых систем и биологические эксперименты («Искусственная жизнь», «Фотосинтез» и др.). Биологичес­кие энциклопедии: зоопарки, млекопитающие и др.

Химия. Классификация химических веществ с помо­щью баз данных. Программы, моделирующие химические эксперименты (обучающие программы «Химия-6», «Хи-мия-7»).

География. Страноведческие базы данных (программы «Интерактивные глобусы и атласы», обучающие программы «География-5, 6, 7,8»).

Экономика. Игровые программы, моделирующие эко­номические системы.

История. Программы — интерактивные энциклопедии по истории.

Чернение. Чертежи на компьютере. Системы автомати­ческого проектирования САПР.

Изобразительное искусство. Компьютерное рисова­ние в программных средах Corel Draw, Pain-brash. Энцикло­педии шедевров мирового искусства.

Музыка. Сольфеджио: звучание нот. Программы «Му­зыкальные инструменты», «Великие композиторы». Простые мелодии, композиция, аранжировка.

Технология. Обучение машинописи десятипальцевым методом. Программы практического обучения по специаль­ностям.

Начальная школа. Обучение чтению. Орфография и каллиграфия с помощью компьютера. В арсенале программ­но-методических комплексов для начальной школы: «Обуче­ние грамоте»; «Буква потерялась»; «СВАН»; «Пентамино»; «Кот учёный»; «Емеля» и др.

Диагностика и мониторинг. Принципиально эта об­ласть применения компьютера является надпредметной, об­щеучебной, но конкретные диагностические программы тес­но связаны с данным предметом.

Методические особенности

Изменение технологии получения знания учащимися на основе таких важных дидактических свойств компьютера, как индивидуализация и дифференциация учебного процесса при сохранении его целостности, ведёт к коренному изменению роли педагога. Главной его компетенцией становится роль по­мощника, консультанта, навигатора как в мире знаний, так и в становлении у ученика «целостного качества быть Личнос­тью». Лозунг образования «Учить знаниям» также трансформируется через «Учить учиться» к актуальному для информационного общества «Учить оптимальному выбору индивидуального образовательного маршрута» и способов его прохождения, т.е. «навигации в образовании», а может быть, и ещё шире — выбору образа жизни, области саморазвития.

В зависимости от методического построения занятия компьютер способен работать в режиме разных технологических парадигм:

• репродуктивной («педагогика Упанишад»: следуй за мной, делай, как я);

• интерактивной («педагогика Сократа»: движение к истине через размышление ученика, отвечающего на вопросы учителя);

• развивающей («педагогика саморазвития», «индиви­дуальная образовательная программа»: преподаватель опре­деляет цель и средства познания, ученик сам избирает пути и способы, которые ведут к цели);

• парадигмы саморазвития — свободного путешествия в пространстве культуры.

Также широко варьируются и формы обучения.

Индивидуализация обучения. Компьютер практически решает проблему индивидуализации обучения. Обычно ученики, медленнее своих товарищей усваивающие объяснения учителя, стесняются поднимать руку, задавать вопросы. Имея в качестве партнёра компьютер, они могут многократ­но повторять материал в удобном для себя темпе и контроли­ровать степень его усвоения. Пространство компьютерной поддержки процесса индивидуализации обучения неограни­ченно. Индивидуальная образовательная программа может использовать различные информационные средства и быть в разной степени самостоятельной и осуществляться в виде:

• выполнения индивидуального задания в классе;

• работы с модульной частью электронного пособия (изучение нового, упражнения, лабораторная работа, кон­трольные работы);

• самостоятельного освоения учебного предмета по электронному учебнику;

• свободного путешествия по пространству культуры.

Компьютерные средства обучения называют интерак­тивными, они обладают способностью «откликаться» на действия ученика и учителя, «вступать» с ними в диалог, что и составляет главную особенность методик компьютерного обучения.

Интерактивный характер взаимодействия с компьюте­ром обеспечивается обучающим диалогом, множественным выбором решений, выходом на базы данных и др.

Групповые формы работы. Помимо развития индиви­дуальных форм обучения появляются и новые многообеща­ющие формы совместного компьютерного обучения. В перспективе создание компьютерных сетей позволит уче­никам различных школ, и даже регионов, работать совмест­но, не выходя из своего дома, класса.

Компьютер может использоваться на всех этапах про­цесса обучения: при объяснении (введении) нового материа­ла, закреплении, повторении, контроле. При этом для ребён­ка он выполняет различные функции: учителя, рабочего ин­струмента, объекта обучения, сотрудничающего коллектива, досуговой (игровой) среды.

Представление информации. Компьютер значительно расширяет возможности представления информации. Главная методическая проблема преподавания смещается от того, «как лучше рассказать материал», к тому, «как лучше его показать». Применение цвета, графики, мультипликации, звука, всех современных средств видеотехники позволяет воссоздать реальную обстановку деятельности (например, «погрузить» учащегося в конкретную историческую эпоху, поставить его в положение участника исторических собы­тий, первооткрывателя земель) и т.д.

Гипертекст — организация информационно-поиско­вых массивов, при котором отдельные информационные эле­менты (документографические, фактографические, полно­текстовые, графические и др.) связаны между собой ассоциа­тивными отношениями, обеспечивающими быстрый поиск необходимой информации и/или просмотр взаимосвязан­ных указанными отношениями данных. Гипертекст позволя­ет информации стать составной частью глобального открытого полилога (широкий обмен мыслями, значениями, в ко­торый вступает автор любого гипертекста, возможность со­здания книги «тысячи и одного автора»), интертекстом (вза­имодействие между гипертекстами, потенциальная сверхъёмкость гипертекста). Главная характеристика гипертекста — не протяжённость, а нелинейность, связность, структуриро­ванность, насыщенность разнородными связями и. кроме то­го, содержательная полнота, что позволяет связывать в ги­гантском социальном супертексте все проявления культуры.

Поскольку наглядно-образные компоненты мышления играют исключительно важную роль в жизни человека, то ис­пользование их в обучении, в том числе при разъяснении многих теоретических понятий, оказывается чрезвычайно эффективным; компьютерная трафика помогает детям неза­метно усваивать учебный материал, манипулируя различны­ми объектами на экране дисплея, меняя скорость их движе­ния, размер, цвет и т.д.

Компьютер в наглядной форме представляет различно­го рода зависимости, числовые соотношения, вводит ребят в мир математических абстракций за счёт привязки их к на­глядным образам, поэтому они прочнее запечатлеваются в сознании ребёнка.

Компьютерное моделирование (экспериментирова­ние) весьма эффективно с точки зрения понимания природ­ных взаимосвязей и формирования естественно-научной картины мира. Компьютерная программа может задавать па­раметры какой-либо экологической системы, а ученик, ис­пользуя (моделируя) различные воздействия на окружаю­щую среду, будет наблюдать сложную динамику системы, в том числе последствия своего вмешательства в её жизнь.

Мультимедиа. Современные программные средства обучения являются мультимедийными. Мультимедиа — об­ласть компьютерной технологии, позволяющая объединить в одном техническом устройстве (компьютере) некоторые воз­можности других технических устройств (например, магни­тофона, видеоплеера и т.д.), что позволяет работать с про­граммами, оснащёнными анимацией, стереозвуком, видео­изображением и массой других видео- и аудиоэффектов.

Мультимедиа обеспечивают переход от жёстко фикси­рованного текста, характерного для классической письмен­ной культуры, к «мягкому» — на экране компьютера. Мгно­венная готовность мультимедиатекста к трансформации бук­вально подталкивает читателя-зрителя к диалогу с ним, в ре­зультате чего обеспечивается восприятие информации сразу несколькими органами чувств в сочетании с быстрым досту­пом и интерактивными возможностями работы с ней. Это да­ёт большие возможности для развития особого, «визуально­го мышления» (Р. Арнхейм), играющего самостоятельную роль в развитии и жизнедеятельности человека.

Внедрение в технологии компьютерного обучения аудио­визуальных (мультимедийных) образов позволяет надеяться на использование всех важнейших способностей восприятия человека для развития детей.

Вариативность использования средств ИКТ. Возмож­ности компьютера могут быть использованы в предметном обучении в следующих вариантах:

• полная замена деятельности учителя компьютерным программным средством, электронным учебным пособием по предмету (CD-ROM, DVD). Компьютер позволяет внести принципиальные изменения в содержание обучения, качест­венно иначе строя учебные предметы. Примеры: изменения в
  построении учебного предмета в компьютерных программах по геометрии, языкам, предметам художественного цикла — рисованию, музыке и предметам профессионального профиля;

• частичная замена деятельности учителя компьютер­ными обучающими программами (по отдельным темам, во­просам предмета) состоит в использовании учителем своего сценария изучения учебного материала с применением фрагментов имеющегося программного обеспечения по
  предмету. При этом учитель, оставаясь центральной фигурой учебного процесса, выполняет управляющие воздействия по отношению к учащимся, отбирает учебные задачи, контроли­рует ход их решения и определяет характер и меру помощи;

• фрагментарное, выборочное использование допол­нительного материала, аудиовидеонаглядности из элек­тронных хрестоматий, энциклопедий, музеев, контролирующих и других: дополнительных материалов предметного учебно-методического комплекта.

Появление мультимедиатехнологий вывело взаимодей­ствие компьютера и человека на новый уровень. Сегодня уче­ник на своём рабочем месте может просмотреть видеосюжет документальной или художественной кинохроники, прослу­шать голоса природы, наблюдать социальные и физические явления в высококачественной анимации, пройти аудио-тре­нинг по иностранному языку, стать участником обществен­ного мероприятия;

• использование тренинговых программ для закреп­ления материала. Тенденции развития компьютерной техни­ки обещают почти фантастические возможности имитации
  действительности. Человек в этой имитации, называемой виртуальной реальностью, становится как бы частью среды, субъектом действия. В таких имитациях компьютер обраща­ется к эмоциональной сфере личности субъекта. Это может оказать стимулирующее воздействие на творческую актив­ность ребёнка, поскольку обращение к эмоциям способно со­здать психологический климат, благоприятный для форми­рования новых подходов и более эффективного решения по­знавательных задач. Компьютер включает творческое вооб­ражение человека;

• использование диагностических и контролирую­щих материалов, имеющихся на электронном носителе или разработанных учителем; компьютер позволяет качественно улучшить контроль за деятельностью учащихся, вести мони­торинговый режим, создаёт возможность сохранения хода и результатов решения различных задач, обеспечивая при этом гибкость управления учебным процессом;

• выполнение домашних самостоятельных и творче­ских заданий учащимися с последующей демонстрацией их на уроках или внеклассной работе. Компьютер позволил раз­работать новые типы учебных задач, в частности задачи иссле­довательского характера, задачи, направленные на рефлексию учащимися своей деятельности, на её саморегуляцию;

• использование компьютера для вычислений, пост­роения графиков;

• использование программ, имитирующих опыты и лабораторные работы (программа «Матлаб» и др.);

• использование игровых и занимательных программ для закрепления материала, мотиваций, психологической разрядки.

Деятельность учителя, организующего учебный про­цесс, т.е. целенаправленную и сложную по структуре работу ученика при получении, закреплении или контроле знаний, содержательно соответствует деятельности разработчика автоматизированных информационных обучающих про­грамм. Учитель должен не только понимать, какие знания и в каком виде передаются ученику, как можно проверить полно­ту знаний, какую роль должны и могут сыграть компьютер­ные средства, но и продумать и организовать сам процесс об­щения учеников с компьютером, сопоставить функции ком­пьютерных средств и действия ученика, виды представления и способы подачи учебного материала с помощью компью­терных средств. В этом случае и идёт речь о разработке учеб­ного процесса, понимаемого как определённая технология.

Мотивация деятельности учения. Компьютер позволя­ет усилить мотивацию учения. Усвоение знаний, связанных с большим объёмом цифровой и иной конкретной информа­ции, путём активного диалога с персональным компьютером более эффективно и интересно для ученика, чем штудирова­ние учебника. С помощью обучающих программ ученик мо­жет моделировать реальные процессы, а значит — видеть причины и следствия, понимать их смысл. Интерес создаёт­ся также разнообразием и красочностью информации (текст + звук + видео + цвет). Этому способствует не только новиз­на работы с компьютером, но и возможность регулировать предъявления учебных задач по трудности, поощрение пра­вильных решений.

Компьютер позволяет устранить одну из важнейших причин отрицательного отношения к учебе — неуспех, обус­ловленный непониманием сути проблемы, значительными пробелами в знаниях и т.д. На компьютере ученик получает возможность довести решение любой учебной задачи до кон­ца, опираясь на необходимую помощь

Компьютер может влиять на мотивацию учащихся, рас­крывая практическую значимость изучаемого материала, предоставляя им возможность испробовать умственные си­лы и проявить оригинальность, поставив интересную задачу, задавать любые вопросы и предлагать любые решения без риска получить за это низкий балл, — всё это способствует формированию положительного отношения к учёбе.

Наконец, ещё одним источником мотивации являются игровые возможности компьютера.

Программное обеспечение компьютера вообще создаёт общий игровой фон общения человеках машиной. Эта осо­бенность не ограничивается сугубо игровыми моделями ком­пьютера. Предлагая интерфейс, имеющий иронически-шут­ливую окраску, компьютер привносит положительный эмо­циональный характер в мыслительный и творческий про­цесс.

Дружественность. Особым достоинством компьюте­ра, неоценимым в процессе обучения, являются его «выдерж­ка» и •«спокойствие», «дружественность» по отношению к пользователю.

Эффективное использование информационных техно­логий в общеобразовательных предметах может быть достиг­нуто при условии а) овладения учителями-предметниками основами компьютерной грамотности; б) тесного взаимо­действия с учителями информатики.

Рекомендуемая литература

Апатова Н.В. Информационные технологии в школьном обра­зовании. М., 1994.

Беспалько В.П. Программированное обучение: Дидактические основы. М., 1970.

Беспалько В.П. Элементы теории управления процессом обу­чения. М., 1971.

Вильяме Р. и др. Компьютеры в школе. М., 1988.

Гейн А.Г. Основы информатики и вычислительной техники. М.: Просвещение, 1991.

Горвиц Ю.М. и др. Новые информационные технологии в до­школьном образовании. М.: ЛИНКА-ПРЕСС, 1998.

Дидактические основы компьютерного обучения. Л., 1989.

Журавлёв А.Л. Языковые игры на компьютере. М.. 1988.

Новые педагогические и -информационные технологии в сис­теме образования / Под ред. Е.С. Полат и др. М.: Академия, 2000.

Педагогика / Под ред. П.И. Пидкасистого. М.: РПА, 1996.

Петрусинский В.В. Автоматизированные системы интенсив­ного обучения. М., 1987.

Политика в области образования и новые информационные технологии // Информатика и образование. 1996. № 5.

Роберт И.В. Современные информационные технологии в об­разовании: дидактические проблемы, перспективы использования. М.: Школа-Пресс, 1994.

Розенберг Н.М. Информационная культура в содержании об-1 щего образования // Советская педагогика. 1989. № 3.

Селевко Г.К. Информационные технологии в школе // Инфор­мационно-компьютерные средства в школе. Ярославль: ИРО, 2003.

Талызина Н.Ф. Контроль и его функции в учебном процессе // Советская педагогика. 1989. № 3.

Управление, информация, интеллект / Под ред. А.И. Берга и др. М., 1976.

Шеншев Л.В. Компьютерное обучение: прогресс или регресс? //Педагогика. 1992. № 11.

6