Загальні вимоги до навчальних комп’ютерних програм

План.

Лекційне заняття № 8.

Змістовий модуль 2. Методика використання технічних засобів навчання в загальноосвітній школі. Обчислювальна техніка.

НЕ 2.3. Напрями використання персональних комп’ютерів в навчально-виховному процесі. Програмне забезпечення. Підготовка до використання персонального комп’ютера в навчальних закладах.

1. Загальні вимоги до навчальних комп’ютерних програм.

2. Використання комп’ютерних ігор у навчанні.

3. Підготовка до використання персонального комп’ютера в навчальних закладах.

Основна література до теми:

1. Верлань А.Ф., Апатова Н.В. Інформатика: Підруч. для учнів 10-11 кл. серд. загальноосв. шк. – К.: Форум, 2000. - 223 с.

2. Гаевский А.Ю. Самоучитель работы в МICROSOFT OFICCE. WORD 97/2000, ЕХСЕL 97/2000. Электронная почта. – К.: АСК, 2002. – 480 с.

3. Глушаков С.В., Сурядный А.С. Самоучитель для работы на персональном компьютере: учебный курс. – Харьков: Фолио, 2001. – 275 с.

4. Гороль П.К., Гуревич Р.С., Коношевський Л.Л., Шестопалюк О.В. Сучасні інформаційні засоби навчання: Навчальний посібник. – К.: «Освіта України», 2007. – 536 с.

5. Дибкова Л.М. Інформатика та комп'ютерна техніка: Посібник для студ. вищих навч. закладів. – К.: ВЦ "Академія", 2002. – 320 с.

6. Информатика. Базовый курс / Симонович С.В., Евсеев Г.А., Мураховский В.И., Бобровский С.И. – СПб: Питер, 2000. – 640 с.

7. Інформатика. Комп'ютерна техніка. Комп'ютерні технології: Підручник для студ. вищих навч. закладів / Авт. кол.: В.В. Браткевич, М.В. Бутов, І.О. Золотарьова та ін.; За ред. О.І. Пушкаря. – К.: ВЦ "Академія", 2002. – 704 с.

8. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2003. – М.: ОЛМАПРЕСС, 2003. – 920 с.

Додаткова література до теми:

1. Камарда Билл. Использование Місrosoft Word 2002. Специальное издание.: Пер. с англ. – М.: Издательство дом "Вильямс", 2002. – 832 с.

2. Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Общая информатика: Учебное пособие для средней школы. – М.: АСТ-ПРЕСС, Инфорком-Пресс, 1999. – 592 с.

3. Шлайн Б.Б. Технический центр современной школы. – М.: Просвещение, 1985. - 207с.

4. Электроника. Энциклопедический словарь / Гл. ред. В.Г. Колесников. – М.: Советская энциклопедия, 1991. – 688 с.

Зміст лекції:

Одним із пріоритетних напрямків інформатизації суспільства стає процес інформатизації освіти, який передбачає використання можливостей сучасних персональних комп'ютерів, методів і засобів інформатики для реалізацій ідей розвиваючого навчання, інтенсифікації всіх рівнів навчально-виховного процесу, підвищення його ефективності і якості, підготовку підростаючого покоління до комфортного (як у психологічному, так і в практичному відношенні) життя в умовах інформатизації суспільства.

Інформатизація освіти створює передумови для широкого впровадження в практику психолого-педагогічних розробок, які забезпечують перехід від отримання знань до оволодіння уміннями самостійно набувати нові знання; дозволяє підвищити рівень науковості шкільного експерименту, наблизивши його методи і організаційні форми до експериментально-дослідницьких методів наук, які вивчаються; забезпечує залучення до сучасних методів роботи з інформацією, інтелектуалізацію навчальної діяльності.

Персональні комп'ютери володіють програмно-апаратними можливостями, реалізація яких забезпечує: роботу в інтерактивному режимі; негайний зворотній зв'язок між користувачем і персональним комп'ютером; візуалізацію (наприклад, у вигляді моделей, графіків, діаграм, таблиць) закономірностей, які вивчаються, в тому числі і процесу, що реально відбувається; керування відображенням на екрані персонального комп'ютера моделей різних об'єктів або процесів, явищ, які реально відбуваються; реєстрацію, збір, нагромадження і опрацювання інформації про процеси, явища, об'єкти, які вивчаються; архівне збереження достатньо великих об'ємів інформації з можливістю легкого доступу, передачі і спілкування користувача з центральним інформаційним банком даних; автоматизацію процесу опрацювання результатів експе­рименту з можливістю багаторазового повторення фрагмента експерименту.

Вище викладене дозволить виділити педагогічні цілі застосування персональних комп'ютерів в освіті:

1. Розвиток творчого потенціалу того, хто навчається; і розвиток здібностей до комунікативних дій; розвиток умінь експериментально-дослідницької діяльності.

2. Інтенсифікація всіх рівнів навчально-виховного процесу, підвищення його ефективності і якості.

3. Реалізація соціального замовлення, яке обумовлене інформатизацією сучасного суспільства (підготовка спеціалістів в галузі інформатики і обчислювальної техніки; підготовка користувача засобами нових інформаційних технологій). Ці цілі визначають основні напрями впровадження персональних комп'ютерів у навчальний процес загальноосвітньої школи. Це і використання персональних комп'ютерів: як засобу подавання знань і засобу навчання, що удоскона­люють процес викладання, підвищують його ефективність і якість; з метою формування культури навчальної діяльності; як інструменту пізнання навколишньої дійсності і самопізнання; для автоматизації процесу опрацювання результатів шкільного експерименту (лабораторного, демонстраційного) і керування навчальним, демонстраційним обладнанням; як об'єкт вивчення в рамках засвоєння курсу інформатики і обчислювальної техніки; з метою керівництва навчально-виховним процесом, навчальними закладами, системою навчальних закладів; як засіб поширення передових педагогічних технологій (регіонального, в перспективі глобального масштабу).

Як відомо, комп'ютери в освіті стали активно використовувати понад двадцять п'ять років тому. Зараз активно продовжується це використання, у поєднанні з "новими" ідолами, перед якими схиля­ється інформаційне суспільство: "мультимедіа", "INTERNET", "дистанційна освіта", "єдиний інформаційний простір" і т.ін. Комп'ютери безсумнівно треба використовувати в освіті, але кінцева мета повинна бути більш реальною. Справа в тому, що слово "комп'ютер" несе в собі магічну та надзвичайну силу, часто саме це стає причиною принципових помилок. Ми багато чуємо про його чудові можливості і уявляємо, що це маг і чарівник, здатний увійти в наше життя та змінити його на краще. Такий підхід є хибним. Комп'ютер - це лише механізм для об­робки інформації, досить складний і могутній, але все ж - меха­нізм. Він може ефективно увійти в існуючу технологію навчання, стати її ланкою, на його основі можна формувати нові технології навчання. Проте, ні в якому разі не слід механічно перекладати методичний досвід застосування старих засобів на цей, принци­пово новий.

На сучасному етапі чітко визначились три головні напрямки використання комп'ютерів у навчальному процесі. По-перше, це навчання технологіям, що вимагають активного використання комп'ютера (графічний і текстовий редактори, електронні таблиці, бази даних, робота у комп'ютерних мережах); навчання спеціалізованим технологіям (створення музики, комп’ютерне конструювання і анімація, макетування і верстка і т. ін.). По-друге, вивчення інформатики як науки, що розглядає інформаційно-логічні моделі. По-третє, використання комп'ютера як технічного засобу у вивченні основ наук в школі і ПТНЗ, фундаментальних і технічних дисциплін у ВНЗ і ПТНЗ.

Основні особливості персонального комп'ютера, як знаряддя людської діяльності і принципово нового навчального засобу, полягають в наступному:

1. Комп'ютер забезпечує доступ до практично безмежного об'єму інформації і її аналітичного опрацювання. Різке кількісне збільшення об'єму потенційно доступної інформації і швидкості її отримання приводить до якісного стрибка - виникнення феномена "безпосередньої включеності" людини в інформаційну культуру суспільства.

2. Комп'ютер - це універсальний засіб пізнавально-дослід­ницької діяльності людини.

3. Комп'ютер забезпечує нову - активну - форму фіксації продуктів психічної діяльності. Всі попередні засоби об'єктивації психічної діяльності створили лише передумови перетворень, які виконувалися самою людиною, таких як аналіз окремих аспектів змісту знань, порівняння з уже наявними даними, доповнення даних новою інформацією з певної галузі, використання для організації практичних дій та ін. Комп'ютер вперше дозволяє повноцінно виконати і частково автоматизувати ці перетворення.

4. Комп'ютер є другим за значимістю після традиційної писемності знаковим знаряддям, за допомогою якого можливий оперативний обмін інформацією із змісту виконуваної діяльності. Таким чином, з'являється принципово нова галузь використання людиною мови і знако-символьних засобів діяльності в цілому.

5. Комп'ютер поряд з іншими знаряддями й інструментами людської діяльності наділений особливою комунікативною властивістю, яка відрізняє його від будь-якого іншого засобу здатністю «вступати в конструктивно-змістовий діалог» з користувачем і створити з ним єдине функціональне предметно-орієнтоване середовище. Специфіка такого діяльнісного способу організації "світу об'єктів" полягає в тому, що комп'ютер не просто і не тільки підсилює інтелектуальні можливості людини, впливає на її пам'ять, емоції, мотиви та інтереси, але і змінює та перебудовує саму структуру пізнавальної, а після і виробничої діяльності людини.

Сформуємо ряд загальних положень, які конкретизують стратегію розробки і використання в навчанні комп'ютерних навчальних програм.

1. Комп'ютерні системи навчання повинні цілеспрямовано створюватися для включення (втілення) в цілісну навчальну діяльність і з врахуванням всіх її складових (особливо з врахуванням навчальних дій і операцій). Це дозволить запобігти деформації і навіть руйнуванню цієї діяльності при використанні ЕОМ в процесі навчання (що нерідко в даний час і відбувається). Комп'ютери повинні бути призначені не тільки для навчання людини тим чи іншим знанням та вмінням, але і для організації її навчальної діяльності і керівництва нею.

2. Комп'ютерні системи навчання повинні створюватися на основі попереднього аналізу змісту відповідних знань і вмінь як об'єктів засвоєння: різному змісту повинні відповідати і різні програми комп'ютерного навчання. Але один персональний комп'ютер, з відповідним програмним забезпеченням, може задовольняти вимоги різних навчальних предметів.

3. Кожна програма створюється стосовно до засвоєння змісту, який подається на мові певних дій і операцій. Це дозволяє будувати навчальну діяльність за принципом руху думки людини від засвоєння вихідних дій і операцій до оволодіння їх складною сукупністю, останнє є передумовою інтеграції навчальних предметів.

4. Комп'ютерні системи навчання повинні поєднувати в собі якості динамічних семіотичних (знакових) моделей: засвоюючи ці моделі, людина тим самим виконує відповідні навчальні дії і засвоює зміст певної предметної галузі, який відкривається ними. Працюючи з такими системами, людина не адаптується до них, а діє з ними, здійснюючи перетворення деякого предметного матеріалу, а також контролює ці перетворення з точки зору поставлених завдань.

5. Сама собою комп'ютерна система не є "учителем", не вона представляє "апарат керування", який регулює навчальний процес, вона органічно входить до розв'язку людиною систем навчальних завдань. При цьому комп'ютер виступає як засіб організації спільної діяльності вчителя і учнів та забезпечує такі форми їхньої взаємодії: розділення дій і операцій при розв'язуванні навчального завдання між різними учасниками і їх кооперацію; взаємний контроль і оцінку дій і операцій учнів у ході розв'язування навчальних завдань певної послідовності; спільне моделювання схем представлення об'єкту, які задаються учителем; відображення і представлення одним учням способу розв'язання завдання здійсненого іншими.

6. Ці форми організації взаємодії учнів дозволяють учителеві використовувати комп'ютер для організації навчальної діяльності в системі колективного поліалогу, тобто проектувати навчальні ситуації як комунікативно-організоване середовище, яке динамічно моделюється, забезпечуючи широку взаємодію і співпрацю учасників цієї діяльності.

7. Окремі види комп'ютерних систем повинні використову­ватися для діагностики рівня сформованості окремих складових навчальної діяльності, а також для контролю і оцінювання (в тому числі текстової оцінки) результатів засвоєння змісту певних знань і вмінь.

8. Навчальні комп'ютери повинні враховувати вікові аспекти розвитку людини: різним віковим періодам повинні відповідати різні способи подання змісту в комп'ютерних системах навчання (від квазіпредметних ігрових форм у молодшому віці до квазідослідницьких і дослідницьких, творчих форм в середньому і старшому шкільному віці і т.д.).

9. Створення комп'ютерних систем навчання повинно здійснюватись шляхом розгорненого вивчення способів їх застосування в різних навчальних ситуаціях; відповідні розробки і дослідження повинні виступати основою для вивчення можливостей кожної системи і їх використання у викладанні навчальних предметів.

10. Застосування комп'ютерних систем навчання повинне сприяти формуванню в людини основ рефлексивно-теоретичного мислення, яке використовує логічно-математичні засоби для програмування і планування людиною своїх пізнавальних дій і аналізу основ їх виконання.

Комп'ютерні програми, які застосовуються у навчанні можна поділити на 4 класи за принципом їх роботи:

1. Навчальні програми (Tutorial software). Програми, які відносяться до цього класу, призначені для навчання учнів або студентів шляхом представлення їм фактичного матеріалу в тій чи іншій формі і контролю знань за допомогою тестів, практичних завдань і вправ. Навчання відбувається під керівництвом викладача або комп'ютера і дає непогані результати при вивченні багатьох дисциплін, які мають формалізоване подання знань. Постійний контроль рівня знань тих, хто навчається, з боку програми, забезпечення зворотного зв'язку протягом всього курсу навчання, дозволяє коригувати складність завдань і темп просування у курсі, який вивчається.

2. Моделюючі програми (Simulation software). Програми цього класу є конкретною реалізацією будь-якого розділу однієї дисципліни, і дозволяють його вивчати. Моделю­ючі програми дуже схожі на динамічний мультфільм з конкрет­ної дисципліни, сценарій якого визначає дії учня на модель процесу, який вивчається. Маніпулюючи доступними для зміни параметрами фізичних величин, учень за реакцією моделюючої системи визначає діапазон їх допустимих змін і усвідомлює суть процесів, які здійснюються під його керівництвом. Наприклад, в моделі екологічної системи, той хто навчається, може змінити процентний склад гризунів і хижаків та прослідкувати за всіма змінами, які відбуваються в усталеній до цього системі. Моделюючі системи, так само як й інші навчаючі програми, можуть подавати для вивчення як невеликі розділи дисципліни, так і великі процеси, що вимагають знання декількох предметів. Такі процеси можуть супроводжувати того, хто навчається, у вигляді моделей, які можуть постійно ним підстроюватись протягом всього курсу навчання, зберігаючи в собі весь комплекс знань, які отримав той, хто навчається, за цей час.

3. Інструментальне програмне забезпечення (Tools software) не має, як правило, будь-якої орієнтації на конкретний курс, який вивчається, або методику навчання. Подібні програми надають своїм користувачам можливість самостійно розв'язувати певні завдання за більш короткий час і з меншими зусиллями, звільняючи їх від рутинної обчислювальної і статистичної роботи, надаючи їм свободу у виборі методів розв'язування конкретних завдань і простір для творчості. Інструментальне програмне забезпечення дає прекрасну можливість навчити тих, хто навчається, конструюванню середовища користувача і розвивати в них творче мислення.

4. Інтегровані навчальні програми (Integrated software). До останнього класу відносяться всі програми, які комбінують в собі ознаки двох або більше вище перерахованих класів. Основний показник високої якості навчальної програми - це ефективність навчання. Багаті демонстраційні можливості і ви­сокий ступінь інтерактивності системи самі по собі не можуть служити основою для того, щоб вважати навчаючу програму корис­ною. Ефективність програми визначається тим, наскільки вона забезпечує передбачену мету навчання, як найближчу, так і відда­лену, наприклад, розвиток здібностей. При розв'язуванні будь-якого питання, починаючи з використання графіки і закінчуючи індивідуалізацією навчання, в основу повинна бути поставлена мета. Можливості комп'ютера повинні бути проаналізовані з точки зору психології і дидактики та використанні тоді, коли це необхідно з педагогічної точки зору. Не слід гнатися за зовнішнім ефектом, система навчаюча повинна бути не ефектною, а ефективною.

Питання про те, наскільки ефективна навчальна програма, може бути розв'язане лише після її апробації. Проте, можна намітити ряд психолого-педагогічних вимог, які повинна задовольняти навчаюча комп'ютерна програма. Навчаюча система повинна:

1) дозволяти будувати зміст навчальної діяльності із врахуванням основних принципів педагогічної психології і дидактики;

2) допускати реалізацію різноманітних способів управління навчальною діяльністю, вибір яких обумовлено, з одного боку, теоретичними поглядами розробників навчаючої програми, а з іншого - цілями навчання;

3) стимулювати різні види пізнавальної активності тих, хто навчається, включаючи, природно, і продуктивний, які необхідні для досягнення основних навчальних цілей - як найближчих, так і віддалених;

4) враховувати у змісті навчального матеріалу і навчальних завдань уже набуті знання, уміння і навички тих, хто навчається;

5) стимулювати високу мотивацію тих, хто навчається, до навчання (не тільки за рахунок цікавості до самого комп'ютера), підтримувати і розвивати навчальні мотиви, цікавість учнів до пізнання;

6) забезпечувати діалог як зовнішній, так і внутрішній, в свою чергу, які виконують такі функції: активізувати пізнавальну діяльність тих, хто навчається, шляхом включення їх у процес міркування; моделювати сумісну (суб'єкт-суб'єктивну) діяльність; сприяти розумінню тексту; будувати допоміжний навчаючий вплив у відповідності з віковими особливостями і з врахуванням індивідуальних особливостей тих, хто навчається; забезпечувати педагогічно обумовлений зворотній зв'язок, інформувати про допущені помилки, містити інформацію, достатню для їх усунення; діагнозувати того, хто навчається, з метою індивідуалі­зації навчання; не потребувати спеціальних знань для введення відпові­ді, зводити до мінімуму рутинні операції із введення відповіді;

7) забезпечити педагогічно обґрунтовану допомогу у розв'язку навчальних завдань, достатню для того, щоб не тільки розв'язати завдання, але й засвоїти спосіб її розв'язування;

8) надавати допомогу учню з урахуванням характеру утруд­нення і моделі того, хто навчається;

9) інформувати того, хто навчається, про мету навчання, повідомляючи йому, наскільки він просунувся в її досягненні;

10) виявляти дружелюбність, особливо при поданні допомоги тим, хто навчається;

11) допускати індивідуалізацію навчання;

12) адекватно використовувані всі способи подання інформації (текст, графіка, зображення, звук, колір і т.д.), не нав'язувати темп подання інформації;

13) вести діалог, який дозволяє управляти не тільки комп'ютером, але й тим, хто навчається, допомагає ставити запитання;

14) дозволяти тому, хто навчається, вхід і вихід із програми в будь-який момент, забезпечувати доступ до раніше пройденого навчального матеріалу;

15) допускати модифікацію, внесення змін в способи управління навчальною діяльністю.

Одні з цих вимог можуть і повинні бути реалізовані в будь-якій навчальній програмі, інші в деяких системах, які допускають діалог, а ще одні - в інтелектуальних навчаючих системах. Нині нагромаджено досить солідний фонд програмних засобів навчання, що базуються на застосуванні технології мультимедіа. Мультимедіа є новою інформаційною технологією, тобто сукупністю прийомів, методів, способів продукування, обробки, зберігання, передавання аудіовізуальної інформації, заснованою на використанні компакт-дисків. Це дає нам змогу поєднати в одному програмному продукті текст, графіку, аудіо-та відеоінформацію, анімацію.

Важливою властивістю мультимедіа є інтерактивність, що надає користувачеві можливість зворотного зв'язку. До цього слід додати, що в мультимедіа реалізується цифрове кодування інформації і, таким чином, велика кількість даних зберігається на компакт-дисках (CD). На одному дискові, наприклад, зберігається така кількість інформації, яку зміщують 300000 друкованих сторінок, 500 дискет. 300 кольорових фотографій, 74 хвилин стерео - або 60 хвилин відеозапису.

Світовим лідером у виробництві програмного забезпечення і, зокрема, програмних засобів навчання, є корпорація Microsoft (США). В Америці, та й у всьому світі, такі продукти, як довідники, енциклопедії, навчальні програми, користуються величезним попитом. Вони є не лише надзвичайно зручними підручниками, а й також відмінним прикладом практичного застосування технології мультимедіа.

Комп'ютерні енциклопедії, хоч і надають необмежені можливості для мандрування у світі інформації, є лише частковим прикладом технології мультимедіа. Спеціалістами фірм, що розробляють програмне забезпечення, створено досить багато навчальних програм різноманітної тематики. У навчальних закладах нашої країни вже закріпилась тенденція до організації нового структурного підрозділу, що називається медіатекою. Цей термін застосовують, насамперед, для того, щоб підкреслити нові форми послуг з використанням засобів інформації та сучасної апаратури. Медіатека є не лише пристроєм, а й носієм інформації, самою інформацією, засобом віддаленого доступу до неї. Отож, медіатека – це спосіб зберігання і знаходження інформації. Медіатека зберігає найрізноманітнішу інформацію: аудіо- та відеослайди, комп'ютерні програми, текстову інформацію. Невелика за розміром, вона дає значне збільшення обсягу інформації, що зберігається. При цьому можна знайти потрібну інформацію за декілька секунд, - уводячи в комп'ютер лише один-два ключових слова.

На базі медіатеки викладач може проводити заняття, що мають груповий або індивідуальний характер. Викладач також може організовувати самостійну роботу учнів у вигляді індивідуальних занять та завдань самопідготовки. У результаті такої роботи учень отримує не тільки предметну або професійну підготовку, а й навички самостійної роботи з новими інформаційними засобами на базі комп'ютерних технологій. Він вчиться працювати з електронними каталогами літератури, базами даних, довідниками, електронними енциклопедіями. Використовуючи тренувальні та навчаючі програми, учень самостійно регулює навчальний процес.

Зрозуміло, що із збільшенням кількості комп'ютерів у нашій країні підвищується інтерес до мультимедійних програмних засобів навчання, виникає потреба в розробці такої продукції. Навіть добротні зарубіжні програми вимагають адаптації та перекладу на рідну мову. Тому відповідні дослідження здійснюються і в Україні.

Дата добавления: 2014-01-04