• Компьютерные обучающие программы

 

Педагогическая дятельность. 2
Использование компьютера в учебно-воспитательном процессе 3
Функции, задачи и цели обучения на компьютере. 3
Способы использования компьютера. 5
Проблемы и специфика компьютеров как ТСО. 6
Компьютер и дети младшего возраста. 9
Графические обучающие программы. 10

 

Педагогическая дятельность

 

Познавательные процессы: восприятие, внимание, воображение, память, мышление, речь – выступают как важнейшие компоненты любой человеческой деятельности. Для того, чтобы удовлетворить свои потребности, общаться, играть, учиться и трудиться, человек должен воспринимать мир, обращать внимание на те или иные моменты или компоненты деятельности, представлять то, что ему нужно делать, запоминать, обдумывать, высказывать суждения. Поэтому, без участия познавательных процессов человеческая деятельность невозможна, они выступают как ее неотъемлемые внутренние моменты. Они развиваются в деятельности, и сами представляют собой особые виды деятельности.
Приступая к педагогической работе с детьми, прежде всего, нужно разобраться в том, что ребенку дано от природы и что приобретается под воздействием среды.
Развитие человеческих задатков, превращение их в способности – одна из задач обучения и воспитания, решить которую без знаний и развития познавательных процессов нельзя. По мере их развития, совершенствуются и сами способности, приобретая нужные качества. Знание психологической структуры познавательных процессов, законов их формирования необходимо для правильного выбора метода обучения и воспитания. Большой вклад в изучение и развитие познавательных процессов внесли и такие ученые, как: Л.С. Выгодский, А.Н. Леонтьев, Л.С. Сахаров, А.Н. Соколов, Ж. Пиаже, С.Л. Рубинштейн и др.

 

Использование компьютера в учебно-воспитательном процессе

 

Персональный компьютер – универсальное обучающее средство, которое может быть с успехом использовано на самых различныхпо содержаниюи организации учебных и внеучебных занятиях. При этом он вписывается в рамки традиционного обучения с широким использованием всего арсенала средств обучения. ПК может способствовать активному включению учащегося в учебный процесс, поддерживать интерес, способствовать пониманию и запонинамию учебного материала.
Язык програмирования должен быть удобным для описания условия и анализа задачи, планирования её решения, включая составление программы, чтобы решение задач с помощью компьютера, с одной стороны, способствовало развитию мышления, а с другой – не вызывало дополнительных трудностей. Язык должен быть удобен для общения человека с компьютером.
Если компьютер используется только как средство учебной деятельности, то его функции мало чем отличаются от тех, которые он выполняет в рамках других видов деятельности. Возможности применения его значительны: от справочной системы до средства моделирования некоторых сложных ситуаций.

 

Функции, задачи и цели обучения на компьютере

 

Выполнение функции обучения – наиболее существенная характеристика применения компьютера в учебной деятельности.
Задачи применения компьютера в обучении:
1) обеспечение обратной связи в процессе обучения;
2) обеспечения индивидуализации учебного процесса;
3) повышение наглядности учебного процесса;
4) поиск информации из самых широких источников;
5) моделирование изучаемых процессов или явлений;
6) организация коллективной и групповой работы.
По целям и задачам обучающие компьютерные программы делятся на иллюстрирующие, консультирующие, программы-тренажеры, программы обучающего контроля, операционные среды.
Одни из них предназначены для закрепления знаний и умений, другие ориенированы на усвоение новых понятий. Есть обучающие программы, которые позволяют учащимся стать непосредственными участниками открытий, композиторами или художникми.
Большими возможностями обладают программы, которые реализуют проблемное обучение. В трудовом и профессиональном обучении особенно полезны программы, моделирующие и анализирующие конкретные ситуации, так как они способствуют формированию умения принимать решения в различых обстоятельствах.
Игровые программы способствуют формированию мотивации учения, стимулируют инициативу и творческое мышление, развивают умение совместно действовать, подчинять свои интересы общим целям. Игра позволяет выйти за рамки определённого учебного предмета, побуждая учащихся к приобретению знаний в смежных областях и практической деятельности.
Нередко в одной программе соединяются несколько режимов (обучения, трнировки, контроля). Работая в режиме обучения, программа выводит на зкран дисплея учебную информацию, задаёт вопрос на понимание предложенной информации. Если ответ неверен, машина или подсказывает, как найти правильный ответ, или дает ответ и задаёт новый вопрос. В режиме тренжера выводятся только тексты вопросов, при ошибочном ответе идет комментарий; результаты ответов не запоминаются, время их обдумывания не ограничивается. В режиме контроля варианты заданий подбираются компьютером, время обдумывания ограничиваются, результаты ответов фиксируются, при ошибке даётся правильный ответ и комментарий. По окончании выводится список тем, по которым была допущена ошибка и которые стоит повторить, ставится отметка.
Таким образом, компьютер в учебном процессе выполняет несколько функций: служит средством общения, создания проблемных ситуаций, патнёром, инструментом, источником информации, контролирует действия ученика и предоставляет ему новые ознавательные возможности.

 

Способы использования компьютера

 

Способы использования компьютера в качестве средства обучения различны: это и работа всем классом и группами, и индивидуальная работа. Перечисленные способы обусловлены не только наличием или нехваткой достаточного количества аппаратных средств, но и дидактическими средствами. Так, если в классе имеется только компьютер учителя или если учитель ставит перед собой задачу оганизации коллективной работы по поиску решения задач, постановки проблемы и т.д., он организует работу класса на основе учительского компьютера. Такой подход в ряде случаев оказывается даже более продуктивным, чем индивидуальная работа с компьютером.
В педагогическом процессе выбор способа использования компьютера стоит в прямой зависимости от дидактической задачи.
Основные аспекты, которыми надо руководствоваться при анализе обучающей компьютерной программы и её применении:
психологический – как повлияет данная программа на мотивацию учения, на отношение к предмету, повысит или снизит интерес к нему, не возникнет ли у учащихся неверие в свои силы из-за трудных, непонятно сформулированных или нетрадиционных требований, предьявляемых машиной;
педагогоческий – насколько программа отвечает общей направленности школьного курса и способствует выработке у учащихся правильных представлений об окружающем мире;
методический – способствует ли программа лучшему усвоению материала, оправдан ли выбор предлагаемых ученику заданий, правильно ли методически подаётся материал;
организационный – рационально ли спланированы уроки с применением компьютера и новых информационных технологий, достаточно ли ученикам предоставляется машинного времени для самостоятельных работ.
Компьютеры в обучении следует использовать только тогда, когда они обеспечивают получение знаний, которые невозможно или достаточно сложно получить при бескомпьютерных технологиях. Но очень важно обучение строить таким образом, чтобы ученик понимал, что задачу решает он, а не машина, что только он несёт ответственность за последствия принятого решения.
Школьники теряют интерес к работе, если в конце занятия уничтожаются плоды их труда, поэтому необходимо использовать выполненую ими работу на уроках при создании програмных продуктов или разработке методических материалов.

 

Проблемы и специфика компьютеров как ТСО

 

Наиболее ценными в учебном процессе оказываются програмные средства без однозначной логики действий, жестких предписаний, средства, предоставляющие свободу выбоа того или иного способа изучения материала, рационального уровня сложности, самостоятельного определения формы помощи при возниковении затруднений.
Из всех видов ТСО, применяемых до настоящего времени, только компьютер решает такие проблемы, как:
a) адаптивность учебного материала (в зависимости от индивидуальных особенностей учащихся);
b) многотерминальность (одновременная работа группы пользователей);
c) интерактивность (взаимодействие ТСО и учащегося, имитирующее в известной степени естественное общение);
d) подконтрольность работы учащегося во вне аудиторное время;
компьютеры во многом способны решать те же методические задачи, что и традиционные ТСО. Но в условиях компьютерного обучения это делается на более мощной, совершенной и бысродействующей технике. Компьютер реализует обучение в диалоговом (ТСО – учащийся) режиме.
Компьютеризованные учебные материалы (учебные компьютерные программы) способны полнее и глубже адаптироваться к индивиуальным особенностям учащихся.
Это обусловлено спецификой компьютера как нового вида ТСО, которая состоит в следующем:
1. значительный обьём памяти современных компьютеров, что позволяет хранить и оперативно использовать большие массивы учебной информации (формулировки заданий, тексты, упражениня, примеры и образцы, справочную-корректирующую и консультирующую – информацию, разнообразные ремарки –реакции на те или иные действия учащегося).
2. высокое быстродействие компьютера (сотни тысяч операций в секунду). Это позволяет значительно повысить реактивность данного вида ТСО. В среднем скорость реакции ЭВМ на запрос или ответ учащегося составяет 1-3 секунды.
3. способность анализировать ответы и запросы учащихся.
4. диалоговый режим связи учебного материала (компьютерной программы) с обучаемым, который ведется, имитируя некоторые функции преподавателя. Только компьютер способен осуществить столь разнообразную по фоме и содержанию связь с обучаемым (информативную, справочную, консультирующую, результативную, вербальную, невербальную – графика, цвет,звуковая сигнализация).
5. наличие обратной связи, т.е. возможность осуществления корреции самим обучаемым с опорой на консультирующую информацию. Консультирующая информация выбирается из памяти компьютера либо самим учащимся, либо на основе автомотической диагностики ошибок, допускаемых учащимся в ходе работы. Способ предьявления подобного рода информации зависит от типа учебно-компьютерной программы.
6. адаптивность. Компьютеризованный урок проходит с учетом индивидуальных особенностей учащихся. Проработка ( изучение, тренировка, повторение и контроль) одного и того же материала может осуществляться: с различной стпенью глубины и полноты, в индивидуальном темпе, в индивидуальной (часто выбираемой самим учащимся) последовательности.
7. возможность в автоматическом режиме проводить многофакторный сбор и анализ статической информации о работе класса, получаемой в процессе компьютеризованного занятия, без наршения естественности протекания урока. При этом компьютер способен фиксировать достаточно большое количество параметров:
– время, затраченное учащимися на работу со всей программой, группой заданий или с каким-либо конкретным заданием или упражнением;
– количество верных/неверных ответов и их систематизация;
– количество обращений к справочной информации, а также характер наиболее часто запрашиваемой теми или иными группами обучаемых;
– количество попыток при выполнении заданий.
Эти данные помогают учащемуся внести коррективы в свою уебную деятельность, а преподавателю – выработать индивидуальный подход как к отдельному обучаемому, так и к группе в целом.

 

Компьютер и дети младшего возраста

 

Проблема включения компьютера в процесс обучения связана не только с материальными возможностями того или иного образовательного учереждения, но и с решением вопроса о возрасте, с которого ребёнок начинает осваивать компьютер. Обучение работе с ПК и мультимедийными технологиями с 9–10 классов практически перечеркивает все дидактические возможности использования компьютера в учебно-воспитательном процессе на более ранних этапах. Например, в детских садах, где применять компьютер может только воспитатель, компьютер практически превращается почти в обычное техническое средство с несколько более расширееными возможностями. Приобщать детей к компьютеру, видимо, целесоовразно с дошкольного возраста, но нельзя допускать, чтобы даже более раннее введение информатики замыкалось только на изучении самого компьютера и принципов его работы. Необходимо формировать информационную структуру учеников, позволяющую им использовать компьютерные технологии при изучении всех школьных предметов, во внеурочной и досуговой деятельности.
Многие авторы программ по информатике считают, что на начальном этапе обучения надо прежде всего развивать мышление, способное воспринять логику машинных программ. «Опоздание с развитием мышления ¬– это опоздание навсегда. Поэтому для подготовки детей к жизни в современном информационном обществе в первую очередь нужно развить логческое мышление,способности к анализу и синтезу.». В связи с этой точкой зрения появилось очень много программ, методических пособий развивающих занятий и других материалов.
Среди программ для детей, которые направлены не только на развлечение, но и на развитие, можно выделить несколько програмно-методических комплексов или обчающе-развивающих программ. Первыми для ПК появились интегрированные пакеты Роботландия и КиД (Компьютер и дети). Систем Роботландия ориентирована на детей, начинающих изучать ПК, на младшую возрастную группу. Дети учатся управлять универсальным роботом,развивая алгоритмическое мышление и вырабатывая умения и навыки работы с компьютером.Система снабжена методическими пособиями для учителя. Вторая система – КиД. Так же как и программы фирмы «Никита», включает в себя обучающе-развивающие игры. Смысл программ заключается в том, чтобы научить детей алфавиту, счету, простейшим математичесиким операциям.

 

Графические обучающие программы

 

Широкое применение в процессе обучения могут иметь графические возможности компьютера. Созданные компьютерами изображения и мультипликации используются в кинофильмах, телешоу, рекламе, играх. Машинная графика неограничена в своих возможностях: на экране может быть смодулирован любой обьект – от самого простого до самого сложного – и проверить его возможности, подвергнуть испытаниям на реальность функционирования. С помощью графических программ вычерчиваются графики, таблицы, диаграмм и т.п.
Все эти возможности компьютерной графики позволяют ипользовать ПК и на математике, географии, физике, черчении, при изучении экономике,для достижения самых разных дидактических целей.
Компьютер может широко применяться и на уроках музыки (учиться нотной грамоте, разбираться в звучании муз. инстр.,играть на них, сочиять музыку).
Сущесвуют учебные программы по физике и математике, созданные как виртуальные конструкторы. Програмный пакет «Живая геометрия» -это среда, в которой учащиеся могут провоить собстенные математические изыскания, ставить эксперименты,формулировать гипотезы,доказывать их или отвергать. Аналогичный продукт – «Живая физика».
Для изучения физики в старших классах разрботан програмно-методичесткий комплекс по одному из самых больших разделов школьного курса «Электродинамика», включающий 6 основных демонстраций (элекртрический ток в элекролитах,работа и мощность переменного тока и др.); 2 экспериментальные и 11 задач, ориентированны на решение с помощью компьютера. Этот комплекс позволяет провдить в рамках програмного материала принипиально неосуществимые в традиционных условиях эксперименты и др.
Моделирование химических реакций позволяет школьникам проводить опыты по смешиванию различных растворов и веществ. Моделирование в астрономии даст возможность разместить звёзды на небосводе в соотвествии с их положениями в разные времена года.
Методология обучающе-контролирующей системы по математике для школьников старших классов и абитуриентов.
Главные возможности системы: задачи не хранятся в системе, а генерируются по мере необходимости по оригинальной технологии практически в неограниченном объеме. Для всех сгенерированных задач с помощью заложенного решателя демонстрируется подробное решение с приведением промежуточных результатов и правил преобразований. Обучаемый может вводить ответ в произвольной форме с использованием любых математических выражений. При пользовании системой не требуется дополнительных учебных пособий. Преподаватель может использовать режим контроля и тестирования как непосредственно в классе, так и в отложенном режиме. Выбранные типы задач могут быть сгенерированы и распечатаны на принтере для целых групп, при этом для каждого обучаемого генерируется уникальная задача по одной и той же теме, а у преподавателя сохраняются ответы всех задач с правильными решениями.
Данная система может быть использована при самостоятельном изучении математики, в реальном учебном процессе, а также при организации различных форм тестирования и контроля. Разработанная технология позволяет создать подобные системы по различным естественным и техническим учебным дисциплинам за короткий период времени, например, такие как физика, химия, высшая математика, сопротивление материалов, электротехника и др.

 

Литература:

1. Кругликов Г.И. Дидактические средства на занятиях по технологии // Школа и производство.- 1999.-№4.С.25-28.
2. Ю.Шафрин Информационные технологии. Москва Лаборатория Базовых Знаний 1999 , I и II часть
3. Коджаспирова Г.М. Технические средства обучения и методика их использования. ACADEM A ,2001