Обсуждение участника:Nakhshun/Компьютерные программы учебного назначения и компьютерные средства обучения
Добавить темуПОНЯТИЕ О СРЕДСТВАХ ОБУЧЕНИЯ
План 1. Средства обучения:
– виды деятельности;
– педагогическая техника.
2. Технические средства обучения.
3. Компьютерные технологии.
Средства обучения (педагогические средства) – все те материалы, с помощью которых преподаватель осуществляет обучающее воздействие (учебный процесс). К средствам обучения относятся предметы материальной и духовной культуры, которые используются при решении педагогических задач. В самом общем плане к ним относятся:
виды деятельности: игровая, учебная, трудовая; педагогическая техника: речь, мимика, движение; средства массовой информации, наглядные пособия, произведения искусства. К средствам обучения относят также технические средства обучения, дидактические материалы и т.п. В последнее время существенно изменились средства обучения. В связи с появлением персональных компьютеров возник новый вид процесса проблемного обучения – проблемно-компьютерное обучение. Появление нового элемента (компьютера) в педагогической системе во многом может изменить ее функции и позволяет достичь нового педагогического эффекта.
В традиционном учебном процессе средствами обучения являются:
печатные издания: учебники, учебно-методические пособия, справочники; дискеты с учебной информацией; записи на доске, плакаты; кино –, видеофильмы; слово преподавателя. Технические средства обучения
В современном процессе обучения используется следующий ряд новых технических средств:
учебные электронные издания; компьютерные обучающие системы; аудио-, видео-учебные материалы и многие др. Электронные издания учебного назначения, обладая все ми особенностями бумажных изданий, имеют ряд положительных отличий и преимуществ. В частности: компактность хранения в памяти компьютера или на дискете, гипертекстовые возможности, мобильность, тиражируемость, возможность оперативного внесения изменений и дополнений, удобство пересылки по электронной почте. Это автоматизированная обучающая система, которая включает в себя дидактические, методические и информационно-справочные материалы по учебной дисциплине, а также программное обеспечение, которое позволяет комплексно использовать их для самостоятельного получения и контроля знаний.
Программированное обучение опирается на хорошо известные в педагогике общие положения, теории. Материал дается небольшими, легко усваиваемыми частями, получившими название шагов, порций или фрагментов информации.
Характерные черты программированного обучения:
расчленение строго отобранного учебного материала на отдельные небольшие части; включение системы предписаний по последовательному выполнению определенных действий, направленных на усвоение каждой части; предъявление заданий по проверке усвоения каждой данной части; соблюдение ответов, информирующих учащегося о степе ни правильности его ответа. По форме программированное обучение представляет собой особый вид самостоятельной работы учащихся над специально переработанным учебным материалом. Процесс специальной переработки учебного материала для такого обучения получил название программирования.
Есть два принципа программированного обучения. Линейное программирование предполагает разделение учебного материала на небольшие шаги, проверку усвоения каждой части, проработку обучаемыми всего материала в заданной последовательности.
Разветвленное программирование предполагает, что ученик, проработав какую-то относительно законченную часть учебного материала, в ответе на вопрос может допустить ошибку. Поэтому предлагается несколько вариантов ответа на поставленный вопрос. После выбора ученик в зависимости от ответа получает указания по дальнейшей работе.
Опыт отечественной высшей и средней школы, как и опыт зарубежной школы, показывает, что для применения компьютера в любом предмете практически нет ограничений. Но содержание компьютерного занятия должно обязательно включать. данные о способах анализа условия задачи, о поисках способа ее решения, о способах контроля за правильностью решения.
То есть в содержание необходимо включать данные о всех типах рефлексии – интеллектуальной, личностной и межличностной: учитывать, как учащиеся понимают логику компьютерного обучения, смысл требований и пр.
Применение компьютера должно учитывать сложившиеся формы обучения. Современные формы обучения независимо от типа школы имеют следующую инвариантную структуру:
актуализация опорных знаний и способов действий; формирование новых понятий и способов действий; применение знаний, формирование умений. Компьютерные обучающие и контролирующие программы – программные средства учебного назначения, которые широко используются в образовательном процессе и позволяют:
индивидуализировать подход и дифференцировать процесс обучения; контролировать обучаемого с диагностикой ошибок и обратной связью; обеспечить самоконтроль и самокоррекцию учебно-познавательной деятельности; моделировать и имитировать процессы и явления; проводить лабораторные работы, эксперименты и опыты в условиях виртуальной реальности; повысить интерес к процессу обучения, используя игровые ситуации и многое др. Аудио – и видеоучебные материалы – записываются на магнитные носители, аудио – и видеокассеты и могут быть представлены обучаемому с помощью магнитофона, видеомагнитофона или лазерных компакт-дисков CD-ROM.
Компьютерные сети – средство обучения, включающее в себя различного рода информацию и совокупность компьютеров, соединенных каналами связи.
Глобальная сеть Интернет является интегральным средством.
Педагогическая деятельность включает в себя совокупность мероприятий по воспитанию, образованию и обучению. Педагоги занимаются педагогической деятельностью профессионально, а непрофессионально этой деятельностью занимаются почти все люди.
Основное требование к профессиональному педагогу – наличие педагогических способностей.
Специфические черты педагогической деятельности:
многофакторность воспитательного процесса. Воспитательный процесс идет в семье, школе, при всех формальных и неформальных контактах воспитанника с другими людьми, его обращении к литературе, искусству, средствам массовой информации; длительность педагогического процесса; концентризм в содержании педагогической работы. Это означает, что в процессе воспитания к одним и тем же качествам личности приходится многократно возвращаться; активный двусторонний характер педагогического процесса. Ученик – это не только объект, но и субъект педагогического процесса. Поэтому важнейшая задача педагога – воспитать у учащихся постоянную потребность в самоанализе, самооценке, самовоспитании; малозаметность результатов этого процесса для внешнего восприятия. Проверить и оценить работу педагога довольно трудно. Как и все большое, она видится на расстоянии; устремленность в будущее. Педагог должен уметь видеть в проблемах и трудностях, которые возникают сегодня, проблемы и трудности, которые возникнут завтра, и своевременно их преодолевать. Технология – это совокупность приемов, применяемых в каком-либо деле, мастерстве, искусстве.
В педагогической литературе существует ряд определений понятия Наряду с традиционными все шире применяются безбумажные учебные материалы: видеодиски, видеокассеты и др.
Дидактические оценки этих новых и необычных средств обучения противоречивы – от восторженных утверждений о революции в образовании до унылой констатации низкой результативности и бесполезности. Можно ожидать, что там, где требуется образное, эмоциональное изложение фактического материала, видеоучебники принесут пользу, но с их помощью трудно развивать продуктивное мышление, тренировать умения и навыки, решать другие задачи. Поэтому их целесообразно принять в комплексе с традиционными учебными материалами.
Абстрактное мышление, логику хорошо развивают компьютерные обучающие программы. Знание, переданное компьютером, неизбежно является неполным, усеченным, формализованным. Поэтому компьютерные учебные материалы оказываются весьма эффективными при изучении знаний, имеющих логическую структуру. Прекрасные возможности предоставляет ЭВМ и для выполнения тренировочных упражнений, контроля знаний.
Создание системы дистанционного образования представляет комплексную проблему, включающую задачи методического, технического и организационно-экономического характера.
Направления дистанционного обучения:
методологические и дидактические основы ДО; система преподавателей-консультантов ( тьюторов) и способы их взаимодействия с обучаемым; контроль качества и тестирование в ДО; технологии и информационно-образовательные среды; способы передачи образовательной информации; типовое оснащение центров ДО. Дистанционными принято считать такие формы обучения, которые исключают личный контакт преподавателя с учащимися. Организация систем дистанционного образования отличается различными формами доставки знаний. В соответствии с целями, контингентом и условиями обучения применяются разнообразные методические приемы.
Специфика профессиональной подготовки тре6ует частого и качественного контроля навыков обучаемого.
К настоящему времени сформировались определенные требования, отличающие качественный ЭУМК и определяющие его содержание и оформление, методические и программно-технические требования к ЭУМК и его компонентам. Наиболее полным считается комплекс, содержащий следующие компоненты:
- аннотацию к курсу в которой даны краткие сведения об издании, его преимуществах и кому оно адресовано;
- рабочая программа, которая формируется на основе Государственного образовательного стандарта специальности, на основе типовой программы по данной дисциплине (при наличии таковой). Рабочая программа учебной дисциплины в общем случае должна включать следующие разделы: цели и задачи учебной дисциплины, содержание теоретического и практического разделов дисциплины, тематику и перечень контрольных и курсовых работ, заданий и задач, перечень вопросов для итогового контроля (зачета или экзамена), учебно-методическое обеспечение дисциплины;
- руководство по изучению дисциплины (методические указания для самостоятельной работы), включающее в себя указания и рекомендации по самостоятельному изучению теоретического материала и выполнения практических заданий, указания для студентов по рациональной технологии усвоения учебного материала на заданном уровне, по рациональному чередованию и использованию всего комплекса учебно-методических материалов, основной и дополнительной литературы;
- учебное пособие, которое представляет собой изложение учебного материала (теоретического и практического) дисциплины, отобранного в соответствии с рабочей программой и структурированного на методические дозы (модули, блоки, учебные единицы);
- практикум, предназначенный для выработки умений и навыков применения теоретических знаний, полученных при изучении учебного пособия, с примерами выполнения заданий и анализом наиболее часто встречающихся ошибок; - тесты, реализующие функции контрольного блока для проверки хода и результатов теоретического и практического усвоения студентами учебного материала;
- справочник, содержащий справочных данные, таблицы, определения, глоссарий по дисциплине;
- электронную библиотеку курса, упрощенным прототипом которой является обычная хрестоматия, которая может быть дополнена аудио/видео материалами, образовательными Интернет-ресурсами.
Как показывает практика, максимального эффекта в процессе обучения можно добиться, используя в образовательном процессе интерактивные дидактические игры и тренажеры, представляющие собой коллективную или индивидуальную деятельность в условиях смоделированных ситуаций, и направленных на формирование профессиональных умений и навыков. Интерактивная игра позволяет моделировать как реальные ситуации, возникавшие ранее в различных сферах будущей профессиональной деятельности, так и придуманные с целью сформировать личность будущего специалиста, определенные профессиональные качества и навыки. Однако создание именно дидактических игр и электронных тренажеров вызывает наибольшие трудности при создании ЭУМК. Это связано как с программно-техническими, так и с методическими трудностями реализации таких проектов.
В работе тренажера или игры можно выделить несколько основных шагов развития действий: первый - выбор модели, второй - выбор режима работы тренажера (уровня сложности), третий - воздействие на модель, четвертый - реакция объекта, пятый - мониторинг состояния объекта, далее цепь замыкается до достижения конца моделирования (Рисунок 1). Исходя из опыта работы, на наш взгляд наиболее успешным является трехуровневый подход при реализации тренажеров и дидактических игр. Первый уровень (Рисунок 2) обеспечивает знакомство с предметом, компьютер сам показывает и исправляет ошибки, связанные с неверным воздействием пользователя на объект. Второй уровень (Рисунок 3) реализует процесс обучения, выработку умений и навыков. Здесь введен случайный фактор внешнего воздействия на модель, а машина только указывает на ошибки, предоставляя пользователю самому найти верный путь решения задачи. Третий уровень выполняет роль итоговой работы, в которой пользователь должен сделать все сам от начала до конца без подсказок со стороны компьютера.
Рис. 1. Общая схема работы с тренажером
Рис. 2. Режим знакомства
Рис. 3. Режим обучения
Рис. 4. Режим контроля
На основе таких представлений за последние два года в КемГУ разработано более тридцати ЭУМК по дисциплинам высшего профессионального образования. Апробация созданных ЭУМК а также ряда пилотных тренажеров в учебном процессе ИДО КемГУ показала, что такой состав учебно-методических комплексов гарантирует обеспечение студента всем необходимым для успешного освоения предлагаемых дисциплин в системе ОДО.
Когнитивный процесс с использованием современных компьютерных технологий неуклонно становится в передовых учебных заведениях новым образовательным стандартом. Внедрение в учебный процесс компьютерных обучающе-контролирующих систем, обладающих в силу своей интерактивности мощными возможностями ветвления процесса познания и позволяющих обучаемому субъекту прямо включиться в интересующую его тему - это один из наиболее действенных способов повышения эффективности обучения.
Современные компьютерные дидактические программы (электронные учебники, компьютерные задачники, учебные пособия, гипертекстовые информационно-справочные системы - архивы, каталоги, справочники, энциклопедии, тестирующие и моделирующие программы-тренажеры и т.д.) разрабатываются на основе мультимедиа-технологий, которые возникли на стыке многих отраслей знания.
Использование цветной компьютерной анимации, высококачественной графики, видеоряда, схемных, формульных, справочных презентаций позволяет представить изучаемый курс в виде последовательной или разветвляющейся цепочки динамических картинок с возможностью перехода (с возвратом) в информационные блоки, реализующие те или иные конструкции или процессы. Мультимедиа-системы позволяют сделать подачу дидактического материала максимально удобной и наглядной, что стимулирует интерес к обучению и позволяет устранить пробелы в знаниях. Кроме того, подобные системы могут и должны снабжаться эффективными средствами оценки и контроля процесса усвоения знаний и приобретения навыков.
Ключевую роль в создании мультимедийных учебников играет роль методическое обеспечение разработок. Мультимедиа-учебники призваны автоматизировать все основные этапы обучения - от изложения учебного материала до контроля знаний и выставления итоговых оценок. При этом весь обязательный учебный материал переводится в яркую, увлекательную, с разумной долей игрового подхода, мультимедийную форму с широким использованием графики, анимации, в том числе интерактивной, звуковых эффектов и голосового сопровождения, включением видеофрагментов, морфинга и т.п.
Подобный радикальный подход весьма трудоемок, но только "тотально мультимедийный" методически замкнутый электронный учебник может преодолеть существующую пропасть, которая отделяет ожидания потребителей от возможностей компьютерных технологий в обучении, преодолеть скепсис по отношению к последним и стать реальным шагом вперед в развитии системы образования, в том числе и дистанционного.
Электронный учебник - это не только комплексная, но и целостная дидактическая, методическая и интерактивная программная система, которая позволяет изложить сложные моменты учебного материала с использованием богатого арсенала различных форм представления информации, а также давать представление о методах научного исследования с помощью имитации последнего средствами мультимедиа. При этом повышается доступность обучения за счет более понятного, яркого и наглядного представления материала. Процесс обучения проходит более успешно, так как он основан на непосредственном наблюдении объектов и явлений. Дидактические аспекты, касающиеся наиболее общих закономерностей обучения, и методические аспекты, определяемые спецификой преподавания тех или иных конкретных дисциплин или групп дисциплин, тесно взаимосвязаны между собой и с вопросами программной реализации электронного учебника. Общепринятого определения понятия "электронный учебник" пока не существует, несмотря на наличие стандартов на электронные учебники, однако признается, что электронный (компьютерный) учебник - это программно-методический комплекс, обеспечивающий возможность самостоятельно или с помощью преподавателя освоить учебный курс или его раздел. Электронный учебник или курс обычно содержит три составляющих: презентационная часть, в которой излагается основная информационная часть курса, упражнения, с помощью которых закрепляются полученные знания, и тесты, позволяющие проводить объективную оценку знаний студента. Компьютерный учебник должен соединять в себе свойства обычного учебника, справочника, задачника и лабораторного практикума.
Электронный учебник - это обучающая программная система комплексного назначения, обеспечивающая непрерывность и полноту дидактического цикла процесса обучения: предоставляющая теоретический материал, обеспечивающая тренировочную учебную деятельность и контроль уровня знаний, а также информационно-поисковую деятельность, математическое и имитационное моделирование с компьютерной визуализацией и сервисные функции при условии осуществления интерактивной обратной связи. Электронный учебник должен обеспечивать выполнение всех основных функций, включая предъявление теоретического материала, организацию применения первично полученных знаний (выполнение тренировочных заданий), контроль уровня усвоения (обратная связь!), задание ориентиров для самообразования. Реализация всех звеньев дидактического цикла процесса обучения посредством единой компьютерной программы существенно упростит организацию учебного процесса, сократит затраты времени учащегося на обучение и автоматически обеспечит целостность дидактического цикла в пределах одного сеанса работы с электронным учебником. Процесс обучения происходит на принципиально новом, более высоком уровне, так как электронный учебник дает возможность работать в наиболее приемлемом для обучаемого темпе, обеспечивает возможность многократных повторений и диалога между обучаемым и обучающим, в данном случае компьютером. Методическая сила мультимедиа как раз и состоит в том, что ученика легче заинтересовать и обучить, когда он воспринимает согласованный поток звуковых и зрительных образов, причем на него оказывается не только информационное, но и эмоциональное воздействие.
Мультимедиа создает мультисенсорное обучающее окружение. Психологи и преподаватели говорят, что каждый из нас обучается по-разному - некоторые лучше обучаются на слух, другие являются зрительными или тактильными обучающимися. В соответствии с основами теории мультисенсорного обучения необходимо в максимальной степени использовать тот стиль обучения, который является предпочтительным для конкретного учащегося. Привлечение всех органов чувств ведет к исключительному росту степени усвоения материала по сравнению с традиционными методами. Обучение с использованием аудиовизуальных средств комплексного предъявления информации является наиболее интенсивной формой обучения; учебный материал, дидактически подготовленный специалистами, ориентируется на индивидуальные способности учащихся. Индивидуальная диалоговая коммуникация с помощью видео-, графических, текстовых и музыкально-речевых вставок настолько интенсивна, что максимально облегчает процесс обучения; гиперсреда позволяет расширить возможности информационного воздействия на пользователя и вовлекает обучаемого непосредственно в процесс обучения. К числу существенных позитивных факторов, которые говорят в пользу такого способа получения знаний, относятся лучшее и более глубокое понимание изучаемого материала, мотивация обучаемого на контакт с новой областью знаний, значительное сокращение времени обучения, лучшее запоминание материала (полученные знания остаются в памяти на более долгий срок и позднее легче восстанавливаются для применения на практике после краткого повторения) и др.
Решение проблемы соединения потоков информации разной модальности (звук, текст, графика, видео) делает компьютер универсальным обучающим и информационным инструментом по практически любой отрасли знания и человеческой деятельности.