ИиКТ в реализации информационных и информационно-деятельностных моделей в обучении

ЛЕКЦИЯ 3

1. Методы использования информационных и коммуникационных технологий в обучении школьников

2. Классификация ОЭИ по методическому и дидактическому назначению

3. Теоретические основы создания и использования программных средств учебного назначения

4. Методика конструирования уроков на базе новых информационных технологий

Методы использования информационных и коммуникационных технологий в обучении школьников

Тенденцией современного этапа информатизации образования является всеобщее стремление к интеграции различных компьютерных средств обучения и средств ИиКТ, таких как электронные справочники, энциклопедии, обучающие программы, средства автоматизированного контроля знаний обучаемых, компьютерные учебники и тренажеры в единые программно-методические комплексы, рассматриваемые как образовательные электронные издания и ресурсы (ОЭИ). В данном случае интеграция подразумевает как физическое объединение различных средств ИиКТ, имеющих содержательное наполнение, в одно издание, так и подход, согласно которого различные средства информатизации рассматриваются в качестве образовательного электронного издания, а сам этот термин носит собирательный характер.

Определение понятия образовательного электронного издания производится опосредовано через более общее понятие электронного издания.

Электронное издание (ЭИ) представляет собой совокупность графической, текстовой, цифровой, речевой, музыкальной, видео-, фото- и другой информации. В одном электронном издании могут быть выделены информационные (или информационно-справочные) источники, инструменты создания и обработки информации, управляющие структуры. Электронное издание может быть исполнено на любом электронном носителе, а также опубликовано в электронной компьютерной сети.

В этом случае образовательным электронным изданием (ОЭИ) является электронное издание, содержащее систематизированный материал по соответствующей научно-практической области знаний, обеспечивающее творческое и активное овладение студентами и учащимися знаниями, умениями и навыками в этой области. Образовательное электронное издание должно отличаться высоким уровнем исполнения и художественного оформления, полнотой информации, качеством методического инструментария, качеством технического исполнения, наглядностью, логичностью и последовательностью изложения. Образовательное электронное издание не может быть редуцировано к бумажному варианту без потери дидактических свойств.

Благодаря специфике своего определения, ОЭИ существенно повышают качество визуальной и аудиоинформации, она становится ярче, красочнее, динамичнее. Огромными возможностями обладают в этом плане современные технологии мультимедиа. Кроме того, при использовании ОЭИ в обучении коренным образом изменяются способы формирования визуальной и аудиоинформации. Если традиционная наглядность обучения подразумевала конкретность изучаемого объекта, то при использовании компьютерных технологий становится возможной динамическая интерпретация существенных свойств не только реальных объектов, но и научных закономерностей, теорий, понятий.

Классификация ОЭИ по методическому и дидактическому назначению

Одной из актуальных задач информатизации образования является проблема классификации образовательных электронных изданий, ресурсов и иных средств ИКТ. Подобная классификация может быть проведена на основе нескольких различных критериев. С одной стороны, по выполняемым функциям, ОЭИ можно отнести к традиционным учебным изданиям и соответственно, использовать принципы классификации, используемые для учебной книги. С другой стороны, они принадлежат к категории электронных изданий и к ним могут быть применены принципы классификации электронных изданий.

Прежде чем переходить к непосредственной классификации ОЭИ необходимо выделить основные параметры, характеризующие ОЭИ, которые в последствие могли бы лечь в основу критериев для классификации. При этом возможные значения подобных параметров требуют как можно более четкой и заранее фиксированной рубрикации. В качестве основных подобных параметров-критериев выделяются:

· тип электронного издания,

· предметная образовательная область,

· рекомендуемый уровень образования,

· рекомендуемый тип образовательного процесса,

· рекомендуемая форма образовательного процесса,

· специфика аудитории.

За основу подобных рубрикаций могут быть взяты существующие градации, принятые в системе образования, российских и зарубежных стандартах и рубрикаторах (ГРНТИ, ВАК, УДК и др.), практике опубликования информационных ресурсов в телекоммуникационных средах. Публикуемая далее рубрикация типов образовательных электронных изданий и ресурсов представляет собой объединение всех возможных образовательных информационных ресурсов, предусмотренных вышеуказанными стандартами и рубрикаторами. Типы образовательных электронных изданий Электронные информационные продукты База данных Презентация (демонстрация) Электронный журнал Электронная газета Мультимедийная запись Электронные представления бумажных изданий и информационных материалов Сборник научных трудов, статей Газетная/журнальная публикация Инструкция Стандарт Пособие Практическое пособие Практическое руководство Учебник Учебное пособие Хрестоматия Учебно-методическое пособие Учебная программа (курса, дисциплины) Учебный план (курса, дисциплины) Практикум Библиографический справочник Проспект Каталог Альбом, атлас Художественное издание Альманах Антология Реферативный сборник Экспресс-информация Методические указания Сборник тестов Образовательный стандарт Конспект лекций Рекламно-техническое описание Отчет о УНИР Реферат Программные продукты Автоматизированная система управления учебным заведением Автоматизированная информационно-библиотечная система Программные средства, обеспечивающие поддержку различных технологий обучения (доска объявлений, дистанционное консультирование и т.д.) Системное программное обеспечение Прикладное программное обеспечение Пакет прикладных программ Инструментальные средства для создания электронных средств обучения Инструментальные средства для создания электронных учебников и обучающих систем Инструментальные средства для создания электронных задачников Инструментальные средства для создания электронных тренажеров Инструментальные средства для создания электронных систем контроля знаний и психофизиологического тестирования Инструментальные средства для создания электронных лабораторных практикумов Инструментальные средства для создания электронных учебных и восстановительных курсов

Программно-информационные продукты

· Электронный словарь

· Электронный справочник

· Электронная энциклопедия

· Информационно-поисковая система

· Информационно-решающая система

· Экспертная система

· Электронные средства обучения

Средства теоретической и технологической подготовки

· Электронный учебник

· Электронная обучающая система

· Электронная система контроля знаний

Средства практической подготовки

· Электронный задачник

· Электронный тренажер

Комплексные и вспомогательные средства

· Электронный учебный курс

· Электронный восстановительный курс

· Электронный лабораторный практикум

· Развивающая компьютерная игра

· Средства психофизиологического тестирования

Специализированные информационные ресурсы сети Интернет

· Виртуальная библиотека

· Поисковая система

· Интернет-каталог

· Сервис рассылки информации

· Интернет-трансляция

Универсальную классификацию предметных образовательных областей, фиксируемых для каждого образовательного электронного издания и ресурса, определить однозначно невозможно. Это связано, в первую очередь, с многовариативностью тематических направлений, охватываемых различными изданиями. На практике могут быть использованы несколько подходов к классификации предметных (образовательных) областей. Одной из наиболее общих, универсальных и распространенных с точки зрения практического использования классификаций предметных (образовательных) областей является классификация, построенная по тематическим направлениям общего среднего образования.

Классификации возможных типов и форм образовательного процесса, для которых могут разрабатываться образовательные электронные издания, применяемые в общем среднем образовании достаточно четко фиксированы. Выбор типа или формы образования для ОЭИ должен осуществляться в строгом соответствии с нижеследующей классификацией. Типы образовательной деятельности

· Очная

· Очно-заочная

· Заочная

Формы образовательной деятельности

· Уроки-лекции

· Уроки-семинары

· Практические занятия

· Лабораторные занятия

· Учебная игра

· Учебная исследовательская работа школьников (УИР)

· Педагогическое измерение и контроль

· Самостоятельная учебная деятельность школьников

Следует отметить, что фиксация автором образовательного электронного издания или ресурса типа и формы образования носит рекомендательный характер, поскольку конкретные ОЭИ, разработанные для одного типа или формы могут быть достаточно эффективно использованы в учебном процессе, характеризуемом другим набором таких параметров.

Преимущества использования современных информационных технологий при разработке и использовании ОЭИ позволяют максимально адаптировать функционирование таких изданий или ресурсов не только к индивидуальным особенностям каждого участника образовательного процесса, но и к специфике целой аудитории школьников (или пользователей), что дает разработчикам ОЭИ дополнительные возможности по рубрикации и классификации. В связи с этим система параметров ОЭИ должна быть расширена с помощью одного из возможных значений типа аудитории:

· Школьники

· Абитуриенты,

· Администрация учебных заведений,

· Учителя,

· Родители.

Исходя из указанных выше возможных параметров-критериев, можно выстроить многоуровневую классификацию образовательных электронных изданий и ресурсов.

Применительно к системе обучения в целом, можно разделить образовательные электронные издания и ресурсы на:

· ОЭИ, предназначенные для использования в традиционной системе обучения в соответствии со стандартами и программами Министерства образования и науки РФ по данному учебному предмету (предметной области) общего среднего образования;

· ОЭИ, предназначенные для факультативной работы, углубления знаний по школьной дисциплине;

· ОЭИ - домашние репетиторы;

· ОЭИ, контролирующие и оценивающие результаты учебной деятельности школьников;

· ОЭИ справочного и энциклопедического характера.

Образовательные электронные издания и ресурсы, предназначенные для использования в традиционной системе обучения, могут включать все типы программных средств. При этом традиционная система обучения предоставляет широкие возможности для использования ОЭИ в самостоятельной работе учащихся. Образовательные электронные издания и ресурсы, предназначенные для факультативной работы и углублению знаний по предмету во многом схожи с ОЭИ, нацеленными на использование в традиционной системе обучения. Основное отличие заключается в содержании учебного материала, который может выходить за рамки стандартов и программ системы общего среднего образования.

Классификация образовательных электронных изданий и ресурсов и их компонентов по методическому назначению

По своему методическому назначению образовательные электронные издания и ресурсы и их компоненты можно классифицировать на:

· обучающие (ОЭИ, удовлетворяющие потребности системы обучения в формировании знаний, умений, навыков учебной или практической деятельности, обеспечении необходимого уровня усвоения учебного материала),

· тренажеры (ОЭИ, удовлетворяющие потребности системы обучения в отработке разного рода умений и навыков, повторении или закреплении пройденного материала),

· контролирующие (ОЭИ, удовлетворяющие потребности системы обучения в контроле, измерении или самоконтроле уровня овладения учебным материалом),

· информационно-поисковые и информационно-справочные (ОЭИ, удовлетворяющие потребности системы обучения в сообщении сведений, формировании умений и навыков систематизации информации),

· демонстрационные (ОЭИ, удовлетворяющие потребности системы обучения в визуализации изучаемых объектов, явлений, процессов с целью их исследования и изучения),

· имитационные (ОЭИ, удовлетворяющие потребности системы обучения в представлении определенных аспектов реальности для изучения структурных или функциональных характеристик),

· лабораторные (ОЭИ, удовлетворяющие потребности системы обучения в проведении удаленных экспериментов на реальном оборудовании),

· моделирующие (ОЭИ, удовлетворяющие потребности системы обучения в моделировании объектов, явлений, процессов с целью их исследования и изучения),

· расчетные (ОЭИ, удовлетворяющие потребности системы обучения в автоматизации различных расчетов и других рутинных операции),

· учебно-игровые (ОЭИ, удовлетворяющие потребности системы обучения в создании учебных ситуаций, деятельность обучаемых в которых реализуется в игровой форме),

· игровые (ОЭИ, удовлетворяющие потребности системы обучения в организации досуга учащихся, развитии у обучаемых памяти, реакции, внимания и других качеств),

· коммуникационные (ОЭИ, удовлетворяющие потребности системы обучения в организации межличностного общения педагогов, администрации, обучаемых, родителей, специалистов, общественности, доступа педагогов и обучаемых к требуемым информационным ресурсам),

· интегрированные (ОЭИ, сочетающие в себе комплекс интегрированных средств, удовлетворяющих широкому спектру потребностей системы обучения).

Классификация образовательных электронных изданий и ресурсов и их компонентов по дидактическому назначению

Средства ИиКТ можно разделить на группы в зависимости от формы организации занятия, на которых наиболее целесообразно применение данного вида издания или ресурса. Различают ОЭИ, рекомендованные для применения в ходе проведения уроков-лекций, лабораторных занятий, практических занятий, учебной исследовательской работы, самоподготовки, зачетов и экзаменов школьников. В соответствии с вышеназванными дидактическими приоритетами образовательные электронные издания и ресурсы можно классифицировать по их дидактической нацеленности на формирование знаний, сообщение сведений, формирование умений, закрепление знаний, контроль уровня обученности, обобщение, совершенствование знаний, умений и навыков. Такая градация может быть дополнена благодаря учету при разработке электронных изданий и ресурсов психологически обоснованной последовательности этапов познавательной деятельности, в числе которых:

· восприятие,

· осмысление и фиксация знаний,

· формирование личностного опыта (умений, навыков, профессионально-ориентированной интуиции),

· проектно-исследовательская и поисковая деятельность.

Образовательные электронные издания и ресурсы по характеру размещения на носителях подразделяются на:

· однотомные ОЭИ - электронные издания, выпущенные на одном машиночитаемом носителе;

· многотомные ОЭИ - электронные издания, состоящие из двух или более пронумерованных частей, каждая из которых представлена на отдельном машиночитаемом носителе;

· электронные серии - серийные ОЭИ, включающие совокупность томов, объединенных общностью замысла, тематики, целевым назначением и выходящих в однотипном оформлении.

Деление образовательных электронных изданий и ресурсов по форме изложения материала По форме изложения материала образовательные электронные издания и ресурсы могут быть разделены на конвекционные, программированные, проблемные и комбинированные (универсальные).

Конвекционное ОЭИ соответствует установившимся традициям классической педагогики и имеет энциклопедический или монографический характер. Подобное ОЭИ реализует информационную функцию обучения.

Программированное ОЭИ основано на обучении по системе "стимул-реакция". Такое издание имеет форму разветвленной или линейной программы и ориентировано, прежде всего, на самостоятельную работу обучаемого, раскрывает основы и методы получения знаний и их взаимодействие с профессиональными навыками.

Проблемное ОЭИ базируется на теории проблемного обучения и направлено на развитие логического мышления, стимулирование творческой составляющей восприятия знаний.

Комбинированное (универсальное) ОЭИ содержит отдельные элементы перечисленных видов ОЭИ. Образовательные электронные издания и ресурсы можно классифицировать по технологии их распространения:

· локальное ОЭИ - электронное издание, предназначенное для локального использования и выпускающееся в виде определенного количества идентичных экземпляров (тиража) на переносимых машиночитаемых носителях;

· сетевое ОЭИ - электронное издание, доступное потенциально неограниченному кругу пользователей через телекоммуникационные сети;

· ОЭИ комбинированного распространения - электронное издание, которое может использоваться как в качестве локального, так и в качестве сетевого ОЭИ.

С учетом характера взаимодействия пользователя и ОЭИ различают детерминированные и недетерминированные образовательные электронные издания и ресурсы. Детерминированное ОЭИ - электронное издание, параметры, содержание и способ взаимодействия с которым определены издателем и не могут быть изменены пользователем. Недетерминированное ОЭИ - электронное издание, параметры, содержание и способ взаимодействия с которым прямо или косвенно устанавливаются пользователем в соответствии с его интересами, целью, уровнем подготовки и т.п. Все изменения производятся на основе информации и с помощью алгоритмов, определенных издателем.

Теоретические основы создания и использования программных средств учебного назначения

Из всего многообразия педагогических применений СНИТ следует особо выделить использование программных средств в связи с их широкой популярностью в практике отечественного и зарубежного образовательного процесса.

Программным средством (ПС) учебного назначения называется ПС, в котором отражается некоторая предметная область, в той или иной мере реализуется технология ее изучения, обеспечиваются условия для осуществления различных видов учебной деятельности. Перечислим наиболее значимые, с позиции дидактических принципов, методические цели, которые наиболее эффективно реализуются с использованием ПС:

· индивидуализация и дифференциация процесса обучения (возможность поэтапного продвижения к цели по линиям различной степени сложности);

· осуществление самоконтроля и самокоррекции;

· осуществление контроля с обратной связью, с диагностикой ошибок (констатация причин ошибочных действий обучаемого и предъявление на экране компьютера соответствующих комментариев) по результатам обучения и оценкой результатов учебной деятельности;

· осуществление тренировки в процессе усвоения учебного материала и самоподготовки учащихся;

· компьютерная визуализация учебной информации;

· моделирование и имитация изучаемых или исследуемых объектов, процессов или явлений;

· проведение лабораторных работ в условиях имитации в компьютерной программе реального опыта или эксперимента;

· развитие определенного вида мышления (например, наглядно-образного, теоретического);

· формирование умения принимать оптимальное решение или вариативные решения в сложной ситуации;

· формирование культуры учебной деятельности, информационной культуры.

Методика конструирования уроков на базе новых информационных технологий

Тенденции, наблюдаемые на современном этапе развития общества, характеризуют его как информационное. В связи с этим претерпевают коренные изменения система образования в целом, цепочка педагогического взаимодействия «учитель – ученик» и собственно труд учителя. Творческий поиск учителей связан с применением системы самостоятельных работ, рациональным использованием труда и времени на уроке, дифференцированным подходом к обучению учащихся, созданием собственных методических систем и технологий обучения. Достаточно массовым стало использование лекционно-семинарской системы, проблемных и имитационно-игровых моделей обучения. В то же время, разнообразие дидактических и методических подходов, огромных информационных потоков убеждает в необходимости создания системы конструирования современного урока на основе новых информационных технологий.

«Конструктор» – средство автоматизации работы учителя по подготовке урока информатики, идею которого может с успехом применить учитель любого другого предмета.

Предлагаемый «конструктор» представляет собой набор папок (рис.1), в котором по различным темам учебной программы по информатике хранятся формулировки целей и учебных задач, варианты мотивации учебной деятельности, планы бесед и лекций, дидактические материалы, рисунки, схемы, таблицы, варианты контроля и коррекции знаний учащихся и т.д.

При создании «конструктора» мы руководствовались представлением об уроке как о сложном педагогическом объекте, который имеет свой состав и строение. Общая структура урока характеризуется следующими компонентами: -актуализацией уже полученных знаний и освоенных способов действий; -формированием новых знаний и способов действий; -применением, то есть формированием умений.

Более конкретные этапы урока можно рассматривать как результат разукрупнения компонентов его общей дидактической структуры. В практике обучения чаще всего выделяют следующие основные этапы урока:

1. Проверка домашнего задания, коррекция и актуализация опорных знаний.

2. Сообщение темы, цели урока, мотивация деятельности учащихся.

3. Организация восприятия и осознания нового материала.

4. Обобщение и систематизация знаний.

5. Первичная проверка правильности восприятия новых знаний.

6. Самостоятельное выполнение заданий под контролем и с помощью учителя.

7. Осмысление содержания и последовательности практических действий.

8. Отчет учащихся о способах и результатах выполнения работы, теоретическая интерпретация полученных результатов.

9. Повторение и анализ основных фактов, событий, явлений.

10. Повторение, обобщение и систематизация понятий; усвоение системы знаний, ведущих идей и основных теорий.

11. Проверка знаний учащимися фактического материала.

12. Проверка знания учащимися основных понятий.

13. Применение знания в стандартных условиях.

14. Применение знаний в измененных условиях.

15. Обобщение и систематизация учащимися результатов работы.

16. Подведение учителем итогов работы на уроке.

17. Сообщение и комментирование домашнего задания.

Знание особенностей каждого из этапов, владение методиками их организации позволяет учителю конструировать различные по своей структуре и назначению уроки, отличающиеся сочетанием их компонентов, значимостью каждого из них, продолжительностью и взаимодействием.

Урок издавна был объектом классификации, но до сих пор в педагогике нет единой типологии уроков. В теории и практике обучения ведущее значение отводится следующим типологиям уроков: -по основной дидактической цели; -по основному способу их проведения; – по основным этапам учебного процесса.

Остановимся на классификации уроков по основной дидактической цели, выделим их этапы (см. табл.).

Таблица 1. Классификация уроков по основной дидактической цели В используемом нами «конструкторе» в папках, имя которых совпадает с названием темы курса информатики, находятся вложенные папки, названные в соответствии с этапом урока. В эти папки помещаются файлы с учебно-методическими материалами (рис. 2). В соответствии с выбранной структурой урока учитель имеет возможность легко подобрать учебный материал. Монтаж конспекта урока предлагаем производить с помощью текстового редактора Word и программы Power Point. Рисунок 2

В первом случае мы получаем конспект на бумажном носителе, во втором – его электронную версию или компьютерную демонстрацию.

В случае необходимости учитель имеет возможность корректировать структуру и содержание урока. Использование предложенного нами «конструктора» значительно экономит время для изменения последовательности основных этапов, оптимального подбора видов деятельности, насыщения их соответствующими заданиями и дидактическими материалами.

Эффективность подготовленного таким способом урока зависит от следующих причин: -следует тщательно продумать и осмыслить цели урока; -исходя из конечного результата, точно сформулировать учебные задачи на понятном для ученика языке; -важно обеспечить адекватные содержанию учебного материала и методам обучения формы организации учебно-познавательной деятельности учащихся; -следует учесть, какой характер деятельности учащихся будет доминировать на уроке; -обязательно прогнозировать конечный результат.

Предлагаемая нами методика конструирования уроков на основе новых информационных технологий не претендует на универсальность. Однако данная модель уже в течение нескольких лет успешно используется для подготовки уроков математики, информатики, химии, биологии и экологии.

Опыт показывает, что каждый учитель в своей работе реализует какую-либо педагогическую идею, применяет индивидуальную методическую «инструментовку». Наш подход к конструированию уроков позволяет построить учебный процесс на основе согласованного и творческого взаимодействия учащихся между собой, с учителем.