Материальные средства обучения

По составу объектов средства обучения разделяются на материальные и идеальные. К материальным средствам относятся: учебники и учебные пособия; таблицы, модели, макеты и другие средства наглядности; учебно-технические средства; учебно-лабораторное оборудование; помещения, мебель, микроклимат, расписание занятий, режим питания, другие материально-технические условия обучения.

Какие же технические средства обучения (ТСО) наиболее распространены в практике работы современной школы?

Существуют следующие виды ТСО: информационные, контроля знаний, программированного обучения, тренажа и комбинированные. К техническим средствам предъявления информации (ТСПИ) относятся: кинопроекторы, диапроекторы, эпипроекторы, графопроекторы, видеомагнитофоны, телевизионные комплексы. Остальные виды ТСО постоянно совершенствуются, систематически поступают в школу новые, опробированные и рекомендованные ТСО как общего назначения, так и специализированные для изучения отдельных предметов (лингафонные кабинеты для изучения иностранных языков, комплексы ТСО для физико-математических дисциплин и т.д.).

Широкое распространение получают в школах обучающие персональные компьютеры, которые могут быть использованы в обучении по любым предметам. Они снабжены программами управления познавательной деятельностью школьников, связанной с формированием расчетных арифметических навыков, решением алгебраических уравнений, задач по физике, химии, построением графиков и чертежей, рисованием на экране дисплея, разучиванием нотной грамоты и сочинения музыки, написанием и редактированием сочинений, заучиванием наизусть и т.д.

Эти программы адаптированы к возрастным и индивидуальным особенностям учащихся. Персональные обучающие компьютеры снабжены часами и могут работать в режиме репетитора и экзаменатора, самостоятельно устанавливать и анализировать ошибки и предлагать тренировочные упражнения для отработки навыков. Однако, многие компьютеры смонтированы на электронно­лучевых трубках, отрицательно влияющих на зрение, поэтому школьникам не рекомендуется работать с ними более одного урока в день.

Перед использованием ТСО учащихся необходимо научить пользоваться ими. Средство обучения выступает в функции предмета

усвоения. При первоначальном ознакомлении с обучающей техникой учащиеся бывают крайне возбуждены и заинтересованы, поэтому они часто обращают большое внимание на второстепенные моменты и не всегда усваивают учебную информацию. Так, при просмотре кинофильмов первый раз они могут запомнить костюм и манеры ведущего, но не поймут содержание фильма. Аналогичное рассеивание внимания может иметь место при первоначальном изучении дисплея, другой техники. Чтобы поднять эффективность первого занятия, необходимо специально учить учащихся работать с новым средством, готовить их к восприятию и запоминанию информации, проводить инструктаж, давать познавательное задание, проверять готовность к работе и четко определять цели работы, объекты оценки и контроля.

Существует влияние частоты использования ТСО на эффективность процесса обучения. Оно обусловлено тем, что ТСО влияет на оценочно-мотивационную сферу личности. Если ТСО используется очень редко, то каждое его применение превращается в чрезвычайное событие и вновь создает у учащихся повышенное эмоциональное возбуждение, мешающее восприятию и усвоению учебного материала. Наоборот, слишком частое использование ТСО в течение многих уроков подряд приводит к потере учащимися интереса к нему, а иногда и к активной форме протеста. Оптимальная частота применения ТСО в учебном процессе зависит от возраста учащихся, учебного предмета и необходимости их использования в познавательной деятельности учащихся. Для физико-математических предметов экспериментально была определена частота использования ТСО 1:8 (при обучении учащихся 15-18 лет).

Эффективность применения ТСО зависит также от этапа урока. Использование ТСО не должно длиться на уроке подряд более 20 минут: учащиеся устают, перестают понимать, не могут осмыслить новую информацию. Использование ТСО в начале урока (на пять минут) сокращает подготовительный период с трех до 0,5 минуты, а усталость и потеря внимания наступают на 5-10 минут позже обычного. Использование ТСО в интервалах между 15-й и 20-й минутами и между 30-й и 35-й минутами позволяет поддерживать устойчивое внимание учащихся практически в течение всего урока. Эти положения обусловлены тем, что в течение каждого урока у учащихся периодически изменяются характеристики зрительного и слухового восприятия (их острота, пороги, чувствительность), внимание, утомляемость. При монотонном использовании одного средства изучения нового материала у учащихся уже к 30-й минуте возникает запредельное торможение, почти полностью исключающее восприятие информации. В то же время правильное чередование средств и методов обучения может исключить это явление. Минуты

напряженного умственного труда и волевых усилий необходимо чередовать с эмоциональной разрядкой, разгрузкой зрительного и слухового восприятия.

Материальные средства, необходимые для усвоения всей учебной дисциплины, составляют систему, производную от системы учебного предмета.Система средств обучения строится согласно следующим принципам:

1. Оборудование должно полностью удовлетворять педагогическим требованиям, предъявляемым к другим элементам учебного процесса: наглядно воспроизводить существенное в явлении, быть легко воспринимаемым и обозримым, иметь эстетический вид и т.д. •

2. Все приборы, имеющие общее назначение (силовые трансформаторы, выпрямители, кабели, электропроводка и т.д.) должны соответствовать друг другу и демонстрационным установкам.

3. Количество и типы средств обучения должны полностью обеспечивать материальные потребности учебной программы в системе, но без излишеств.

4. Средства обучения должны соответствовать реальным условиям работы и потребностям местного населения.

Опыт преподавания показал, что наиболее рациональной формой организации системы средств обучения является кабинетная система, в которой все средства обучения по одному предмету (или используемые одним учителем) располагаются в одном помещении — кабинете, к которому при необходимости добавляются другие помещения: лаборантская,лабораторная, подсобная, ремонтная мастерская. Учебные кабинеты предназначены для изучения теории и проведения упражнений (семинаров, решения задач, контрольных работ, практических занятий). В лабораторной аудитории проводятся практикумы, лабораторные работы, в которых у учащихся формируются политехнические, профессиональные и другие навыки. В лаборантской готовятся опыты и другие демонстрации, наглядные пособия, раздаточный материал, приборы для лабораторных работ. Иногда лаборантскую объединяют с другими помещениями: в ней выделяют место для стеллажей, на которых хранятся приборы, стол для ремонтных работ с полками для инструментов, письменный стол для преподавателя. Такое совмещение работы в одной комнате уменьшает общее время подготовки к урокам и целесообразно, когда в кабинете проводит занятие 3-4 преподавателя. Если же кабинет обслуживает большие потоки учащихся и много преподавателей, то совмещение работ в одной комнате может привести к конфликтам; лаборанты и преподаватели могут мешать друг другу. В этом случае желательно выделить отдельные помещения (пусть даже маленькие) для каждого вида работ.

В кабинете должны быть обеспечены все условия для демонстрации наглядных пособий, источники постоянного и переменного тока, заземление и затемнение, проекционная аппаратура, экран и т.д. Наглядные пособия желательно иметь для каждой новой темы урока. Для их оперативного использования необходимо иметь картотеку средств обучения, карточки которой расположены по темам уроков. Недостаток наглядности отрицательно сказывается на активности учащихся и качестве их знаний. В то же время не следует загромождать учебный процесс пособиями, которые морально устарели, однако по многим темам может быть несколько различных средств обучения: печатные пособия, демонстрационный стенд, кинофильм и т.д. Демонстрационное оборудование и печатные пособия не заменяют друг друга, а дополняют, обеспечивая различные дидактические цели.

Наглядные пособия выполняют следующие функции:

- ознакомление с явлениями и процессами, которые не могут быть воспроизведены в школе;

- ознакомление с внешним видом предмета в его современном виде и в историческом развитии;

- наглядное представление о сравнении или изменении характеристик явления или процесса;

- этапы эксплуатации, изготовления или проектирования изделия;

- наглядное представление об устройстве предмета и принципе его действия, управления им, техники безопасности;

- ознакомление с историей науки и перспективами ее развития. Наглядные пособия обычно классифицируются на три группы:

1) объемные пособия (модели, коллекции, приборы, аппараты и т.п.);

2) печатные пособия (картины, плакаты, портреты, графики, таблицы и т.п.); 3) проекционный материал: кинофильмы, видеофильмы, слайды и т.п.).

Значительную роль в, обучении играют коллекции и модели. Под школьными коллекциями принято понимать наборы предметов или веществ, подобранных по определенным признакам или характеристикам и служащих как для изучения нового материала, так и для повторения и самостоятельной работы. Широко известны коллекции по ботанике и зоологии. Но они используются также в физике, рисовании и других учебных предметах. Например, коллекции резисторов, конденсаторов, изоляторов, солей, пластмасс, красок, кистей и т.д. Большинство коллекций для учебных целей может быть изготовлено силами учащихся.

При объяснении нового материала часто используются демонстрационные коллекции, изготовленные на листе фанеры или картона и вывешенные на стационарных местах в кабинете или коридоре. Каждый предмет в коллекции должен быть укреплен в

определенном месте согласно классификации, которая может быть изображена стрелками. Под предметом указывается его наименование и дается краткое пояснение. Коллекции для самостоятельной работы делаются небольшими, хранятся в коробках и используются в качестве раздаточного материала.

Печатные пособия широко используются в практике обучения. Они дешевле, проще в изготовлении, печатаются в типографии или выполняются учителем совместно с учащимися. Их целесообразно применять как дополнительное средство наряду с натуральными предметами или их моделями. Таблицы и плакаты необходимо бережно хранить в подвешенном или закрепленном виде в специальном месте, защищенном от пыли и прямых солнечных лучей, из-за которых выгорают краски и портится бумага. Обычно такое место выбирают в форме ниши в лаборантской, отгороженной перегородкой от остальной части комнаты. В кабинете необходимо также иметь портреты выдающихся деятелей науки и культуры, внесших значительный вклад в становление предмета обучения.

Модели бывают трех типов. 1. На которых можно показать принцип действия объекта. 2. На которой изображено устройство или схема работы. 3. Воспроизводящая внешний вид изделия или предмета. Наиболее эффективными являются модели первого типа: их демонстрация производит сильное эмоциональное впечатление, вызывает повышенный познавательный интерес, способствует улучшению успеваемости и дисциплины. Схемы обычно выполняются в развернутом виде на достаточно больших листах фанеры или друтого материала. Сначала чертят схему, после чего на ней монтируют необходимые элементы и индикаторы. Действующие схемы со светящимися индикаторами используются, когда необходимо показать процесс или действие различных функций, причинно-следственные связи в явлении. Модели третьего типа изготовляются обычно силами учащихся в кружке для демонстрации крупногабаритных объектов в уменьшенном масштабе, либо, наоборот, очень малых объектов (молекул, клеток и т.п.) в увеличенном виде. При этом пропорции между элементами реального предмета выдерживаются редко, но наиболее значимые детали выделяются на первый план крупно и ярким цветом.

По многим учебным предметам используются также диаграммы, которые бывают сравнительными и линейными. Сравнительные диаграммы используют в виде прямоугольников, секторов и других геометрических фигур для сопоставления процессов или характеристик. Линейные диаграммы применяют для графического изображения функциональных зависимостей.

10.3. Средства материализации умственных действий

Каждое действие совершается с помощью какого-нибудь средства. Умственные действия совершаются при помощи идеальных средств, которые входят в состав компонентом мышления наряду с образом конечного продукта (целью), условием задачи (деятельности) и технологией работы (операционным составом мышления). В процессе объяснения нового материала учитель выражает эти средства наглядно (графически, символически и т.п.), либо вербализует их (словесно).Вербальные выражения средств всегда начинаются с глагола (нарисовать, изобразить и т.п.). Последовательность используемых средств обучения получило название алгоритма обучения (иногда называемый план решения задачи). Каков же состав умственных средств обучения?

Идеальные средства обучения — это те усвоенные ранее знания и умения, которые используют учителя и учащиеся для усвоения новых знаний. Выготский Л.С. приводит такие средства обучения, как: речь, письмо, схемы, условные обозначения, чертежи, диаграммы, произведения искусства, мнемотехнические приспособления для запоминания и др. (Выготский Л.С. Собр.соч.,т.1,с.103). В общем случае идеальное средство — это орудие освоения культурного наследия, новых культурных ценностей. Усвоенная информация, ставшая знанием, является также и "первоначальным арсеналом" средств обучения. Из нее учащийся "черпает" способы рассуждения, доказательства, расчета, запоминания и понимания.

В процессе систематического обучения усвоенные знания становятся средством усвоения новых знаний, развития эмоциональной, волевой и интеллектуальной сфер личности. Некоторые из них оказывают существенное влияние преимущественно на интеллектуальное развитие учащихся. Интеллектуальные средства обучения играют ведущую роль в умственном развитии учащихся. Эти средства могут быть даны учителем в готовом виде в процессе объяснения темы урока (например, правила написания букв, решения задач по физике, поведения в школе, на уроке, перемене и т.п.), но могут быть сконструированы учащимися самостоятельно или в совместной деятельности с учителем на уроке. В первом случае имеет место алгоритмическое обучение, во втором — творческое.

В процессе обучения у учащихся происходит становление семиотической функции речи: умения пользоваться системами символов и знаков, строить значащие формы высказывания, разделять и классифицировать их значения. Одно из свойств знака

— приписанное ему значение, которое может быть либо произвольным, либо исторически выработанным. К знакам культуры относятся различные языковые формы (научные понятия, описания, определения и т.п.), схемы, учебные карты, чертежи, формулы, графики. Познавательная деятельность с этими средствами называется знаково

— символической. Знаки материализуют мысленные образы и операции, делают более продуктивным, наглядным мышление. В познавательной деятельности учащихся знаки выступают в функции орудий, посредством которых учащийся мысленно преобразует объект (условия задачи) соответственно поставленной цели (вопросу задачи) и одновременно воздействует на самого себя, усваивая знания и методы деятельности, развивая и тренируя свои способности.

В общении, совместной познавательной деятельности с учителем учащиеся осваивают культурные формы поведения — употребление орудий мышления, т.е. овладение различными языковыми средствами

— знаками и их значениями. "Основной и самой общей деятельностью человека... является сигнификация, т.е. создание и употребление знаков ". (Выготский Л.С. соб.соч.т.3,с.79-86). С помощью знаков учитель осуществляет информационное обеспечение урока.

Вербализация средств умственных действий. Теоретическое мышление учителя выступает в обучении в качестве образца для учащихся, которые воспроизводят структуру и методы использования различных средств мышления. Факт этого воспроизведения становится возможным благодаря коммуникативной взаимосвязи преподавания и учения, в ходе которой учитель вербализует свои знания. Коммуникация в обучении представляет собой процесс обмена информации между участниками учебного процесса, протекающей в виде общения, беседы, дискуссии, сообщения, доклада, лекции и т.д. Используются три вида средств коммуникации:лингвистические (устная и письменная речь), семиотические (абстрактно-символьные знаки, уравнения, графики и т.п.) и паралингвистические (жесты, мимика).

Речь как средство обучения многоаспектна: она отражает уровень умственного развития говорящего, опосредует процессы восприятия, воздействует и управляет, обеспечивает познания и общение, выражает отношение и позицию личности к информации и слушателям. "Можно проследить смену трех основных форм развития в функциях речи. Раньше всего слово должно обладать смыслом, т е. отношением к вещи, должна быть объективная связь между словом и тем, что оно означает.... Далее объективная связь между словом и вещью должна быть функционально использована взрослым как средство общения с ребенком. Затем только слово становится осмысленным и для самого ребенка. Значение слова, таким образом.

прежде объективно существует для других и только впоследствии начинает существовать для самого ребенка'".(Выготский Л.С.собр.соч.т.З,с.145). В этом процессе овладения лингвистическими средствами речь учителя является образцом для учащихся, она не только средство изложения учебной информации, но и средство управления вниманием, средство образования представлений и понятий.

В поведении учителя на уроке средства обучения связаны с методами преподавания. Связь средств и методов обучения неоднозначна: средства могут использоваться в сочетании с различными методами обучения и наоборот: для использования одного метода часто можно подобрать несколько адекватных средств. Это обусловлено, в частности, развитием ТСО, разработкой унифицированных стендов для демонстрационного эксперимента и самостоятельной работы. Методы и средства должны соответствовать друг другу: многие средства обучения могут употребляться в сочетании с различными методами и наоборот. Такая обоюдная зависимость ставит перед учителем новую задачу решения этого вопроса при планировании урока.

Современные средства обучения часто предполагают использование новых методов обучения. Так, ТСО существенно изменяют методы учебной работы благодаря тому, что имеют возможность показать развитие явления, его динамику, сообщать учебную информацию определенными дозами и управлять индивидуальным процессом усвоения знаний. Они по-новому, нежели с помощью обычных учебных пособий, организуют и направляют восприятие учащихся, объективируют содержание; выполняют функции источника и меры учебной информации в их единстве; стимулируют познавательные интересы учащихся, создают при определенных условиях повышенное эмоциональное отношение учащихся к учебной работе; позволяют проводить контроль и самоконтроль знаний. Обучение на базе персональных компьютеров — это новый вид учебного процесса, в котором используются новые методы и средства преподавания и учения, используются различного вида знаковые и графические модели (например, средства мультипликации).

Вербальные средства обучения также могут сочетаться с различными методами. Рассказ учителя может предварять демонстрацию, которая в этом случае выполняет функцию иллюстрации к объяснению теории; он может осуществляться синхронно демонстрации, которая благодаря этому становится источником визуальной информации; учитель может сформулировать проблему, ответ на которую учащиеся должны сформулировать,

наблюдая за опытом; в этом случае демонстрация выполняет функцию средства познания в проблемном обучении. Зрительное восприятие учащихся во время демонстрации также должно быть организовано: человек запоминает только то. на чем был зафиксирован его взгляд. Поэтому словами необходимо точно указать, что демонстрируется: какие индикаторы и в какой момент, последовательность включения и т.п.

Высокие требования предъявляются к поведению преподавателя во время демонстрации. Неправильное поведение учителя может спровоцировать шум и другие нарушения дисциплины, осложнить восприятие материала либо породить неправильные образы и представления в сознании учащихся. Во время демонстрации учитель должен стоять лицом к классу сзади объекта или сбоку от него, чтобы не загораживать пособия и видеть поведение класса. При этом он должен показывать, объяснять и следить за работой каждого учащегося. Показывать элементы пособия надо указкой, следя боковым зрением за правильностью ее движения. Если же преподаватель стоит лицом к прибору и, следовательно, спиной к классу, то слуховое воприятие речи учителя затруднено у учащихся, некоторые учащиеся могут не видеть показаний прибора за спиной учителя, что создает условия для нарушения дисциплины.

Некоторые современные средства обучения создаются авторами в расчете на применение определенных методов обучения. Если средства обучения являются источником учебной информации (например, учебник, видеопособие), то методы изложения учебного материала учителем становятся зависимыми от метода изложения этого материала в техническом средстве информационного обеспечения учебного процесса. Тем самым использование средств обучения при сообщении учащимся новой информации влечет за собой изменение функций учителя в учебном процессе; часть информации учащиеся получают при работе с обучающими машинами, в которых использована определенная методика.

Методические рекомендации

Дата добавления: 2014-01-06