Понятие «компьютерное обучение» включает в себя совокупность педагогических методов по применению в качестве средств обучения компьютеров и другой электронной техники для передачи и обработки учебной информации. Выделяются два направления, связанные с представлением компьютерной техники как средства и цели обучающей деятельности учителя и учебной – ученика. Учитель посредством компьютера повышает эффективность обучения, для ученика же компьютер одновременно является объектом изучения и средством учебной деятельности по учебным дисциплинам.
Для реализации компьютерного обучения требуется две части: информационно-вычислительная техника (аппаратные средства) и программное обеспечение – набор программ разного назначения.
Сейчас можно встретить и термин «информационные средства обучения» (ИСО) — это электронные средства хранения, обработки и передачи учебной информации с помощью компьютеров. Учебная информация записана как в памяти компьютера, так и на дисках или дискетах (электронный учебник). Компьютер состоит из системного блока, монитора (экрана), клавиатуры и мыши — устройства поиска информации на экране. К ним могут быть подключены периферийные устройства: принтер, сканер и др. Существует множество различных типов компьютеров. В обучении используются персональные компьютеры (ПК). Они снабжены автоматической (алгоритмической) программой обучения (ПО), которая включает программы поиска и вывода на экран учебной информации, программы управления решением задач и тренировочных упражнений, программой контроля и оценки знаний. ПК вместе с ПО, электронным учебником, периферийным оборудованием и дидактическими материалами, разработанными преподавателем данной группы, составляют информационную технологию обучения (НТО).
Современная электронная техника предоставляет следующие виды информационных средств обучения:
1) ПК учащегося;
2) информационную управляющую систему преподавателя, к которой подключены ПК учащихся;
3) электронную доску, заменяющую в аудитории меловую;
4) электронный учебник;
5)электронную почту;
6) обучающие компьютерные игры;
7) чат — переписку учащихся с преподавателем и друг с другом;
8) систему оперативного общения (используемую для беседы, опроса и т.п.);
9) электронные журналы: научные, научно-популярные, методические, художественные, общеобразовательные (в дополнение к учебнику);
10)видеоконференции со звуковым и видеосопровождением;
11) файловые архивы для повторения, закрепления и расширения знаний учащихся;
12) доску объявлений, регистрационные формы, тесты;
13) навигацию по сети Интернета;
14) обучающие услуги в Интернете. Персональные компьютеры могут быть использованы по всем учебным предметам на всех уровнях образования от детского сада до повышения квалификации высших руководителей. Они снабжены программами управления учебной работой учащихся, формирования расчетных и графических навыков, рисования на экране, разучивания нотной грамоты, сочинения музыки, редакторских навыков и т.д. Эти программы адаптированы к возрастным и индивидуальным особенностям учащихся. ПК снабжены часами и могут работать в режиме репетитора и экзаменатора, определять стандартные ошибки и предлагать тренировочные упражнения для их устранения, отрабатывать навыки до заданного качества. Например, при обучении на пишущей машинке (клавиатуре) довести навык автоматического печатания до возможности одной ошибки на 10 000 знаков при заданной скорости печатания.
ПК используются на занятиях как эпизодически, так и систематически в зависимости от целей и методов обучения. При эпизодическом использовании ПК сочетаются с другими средствами и методами обучения, на них отводится часть занятия (5—15 мин). При систематическом использовании ПК работают в течение системы занятий, занимая основную часть времени на занятии.
Выделяются две области применения компьютера. Первая из них – компьютерная поддержка традиционного обучения. В этом случае решаются следующие задачи: 1) предъявление информации в разных формах (словесной, наглядной, экспериментальной); 20 формирование у школьников общеучебных и специальных умений по предмету; 3) контроль, оценка, и коррекция результатов обучения;4) организация индивидуального и группового обучения; 5) управление процессом обучения.
Вторая область – это собственно компьютерное обучение, реализуемое с помощью компьютерных программ разного назначения. В данном случае компьютер используется в качестве: 1) источника информации, связанной с научными достижениями (с подключением в Интернет); 2) устройства, с помощью которого можно отобрать компьютерные демонстрации опытов и явлений; 3) средства для составления обучающих программ для отработки учебных умений и подготовки тестов контроля учебных достижений.
Современный ПК называется «мультимедиа» («многовариантная среда»). Он снабжен дополнительными устройствами, позволяющими сочетать тексты с графикой, мультипликацией, звуковым (речевым и музыкальным) сопровождением, кино-и видеоизображением. Обычно все дополнительные устройства (микропроцессоры) крепятся внутри системного блока, поэтому мультимедийный ПК внешне не отличается от других.
Основой компьютерных технологий являются мультимедиа. Мультимедиа – это разнообразные средства передачи информации пользователю. Термин можно перевести на русский язык как «много сред» или «много носителей».
В то же время мультимедиа – это социальная технология, позволяющая с помощью программного обеспечения и технологических средств объединить на компьютере обычную информацию (текст и графику) со звуком и движущимися изображениями (вплоть до показа видеофильмов). Причём синтез и обработку информации сегодня удаётся выполнять в режиме реального времени, то есть без длительного ожидания.
Наиболее значимыми для развития навыков работы школьников со средствами медиаобразования являются следующие:
· нахождение нужной информации в различных источниках;
· установление связей между различными информационными сообщениями;
· извлечение из информации необходимых данных, их систематизация по определённым признакам, выделение главного в информационном сообщении;
· понимание направленности информационного потока, целей коммуникации;
· нахождение ошибок, искажений в получаемой информации;
· восприятие и понимание различных точек зрения по одному источнику;
· создание собственных аргументированных высказываний по отношению к сообщению, составление рецензий и анонсов информационных сообщений;
· перевод одного типа информации в другой (вербальную в визуальную и наоборот);
· преобразование информации исходя из особенностей аудитории, для которой она предназначена;
· определение формы изложения информации, адекватной его содержанию;
· владение простейшим инструментарием подготовки, передачи и получения информации.
ИСО существенно меняют методы учебной работы, благодаря тому что имеют возможность показать явление в динамике, сообщать учебную информацию определенными кадрами и управлять индивидуальным процессом усвоения знаний. Они уже по-другому, нежели с помощью печатных изданий, организуют и направляют восприятие учащихся, делают содержание более объективным, 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 оперативный контроль и самоконтроль результатов обучения. Обучение с использованием ПК — это новый вид учебного процесса, в котором используются новые методы и средства преподавания и обучения, различного вида знаковые и графические модели, средства мультипликации.
В принципе, каждый учащийся может работать на любом ПК, расположенном в учебном кабинете.
Электронный учебник. Такой учебник выполняется в формате, допускающем гиперссылки, графику, анимацию, речь диктора, регистрационные формы, интерактивные задания, мультимедийные эффекты.
Электронные учебники имеют существенные преимущества перед их бумажными предшественниками. Так, на одном компакт-диске (CD-Rom) объемом 650 Мб помещаются тексты книг в количестве около 4000 томов, что соответствует большой домашней библиотеке! Педагог, имеющий учебную информацию по своему предмету, способен достаточно быстро перекомпоновать ее или просто поместить материал на веб-сайте для одновременного доступа к нему всех учеников.
Электронные учебники практически вечны, не боятся износа и старения, занимают мало места и очень мобильны. Электронный учебник вариативен в исполнении: ему можно придать любую удобную для чтения форму — цвет фона, текста, размер шрифта; при необходимости с помощью принтера можно распечатать часть учебника или издать его необходимым тиражом целиком, оформив по своему усмотрению (с соблюдением авторских прав).
Простыми в изготовлении и эксплуатации являются учебники, выполненные в формате html — основном формате сети Интернет. Это позволяет использовать электронный учебник и его отдельные материалы для размещения на школьном образовательном сервере. Другой вариант — размещение учебника на компакт-дисках, в том числе и перезаписываемых.
Материал из электронного учебника учитель может дополнить, исправить, отослать ученику по электронной почте, записать на компакт-диск или поместить на образовательный веб-сайт для одновременного доступа к ней учеников. Электронный учебник обеспечивает режим самообучения, возможность самоконтроля.
В электронной школьной библиотеке с помощью поисковых систем значительно легче сориентироваться и найти нужный учебник, а также быстро отыскать в нем нужную информацию: понятие, закон, имя ученого, параграф.
Вариативны и мобильны также многие виды работ с электронным учебником. Учитель при необходимости может ограничить доступ конкретных дистантных учеников к электронному учебнику или его части, размещенным на веб-сайте, тем самым создавая возможность индивидуального темпа и траектории обучения. С помощью машинного переводчика типа Stylus электронный учебник можно быстро перевести на другой язык. Учитель и ученик могут добавлять в учебник свои комментарии, ссылки, ставить вопросы, а цитаты из электронного учебника применять в собственных работах.
Включение в учебник элементов анимации и компьютерных игр усиливает его интерактивность и привлекательность. Гипертекстовая структура учебника позволяет осуществлять индивидуальную траекторию обучения. Однако гипертекстовая система навигации должна строиться таким образом, чтобы сохранялась логика и систематичность в освоении содержания, не допускались пробелы в усвоении образовательных стандартов.
Учащиеся смогут самостоятельно пополнять свой электронный учебник творческими работами, при необходимости открывая их для общего доступа, например на вебсайте. Публикация в электронном учебнике создаваемых или отбираемых учащимися материалов, а также размещение их на доступном для других людей веб-сайте, существенно повышает их ответственность за качество своей информации.
Электронный учебник предоставляет большие возможности для личностной творческой работы. Учитель и ученики могут участвовать в составлении собственного электронного учебника, в добавлении к нему материалов или заданий без существенных затрат на переиздание. В «бумажных» учебниках такая возможность не предусмотрена, конструирование школьниками личностного содержания образования затруднено. Максимально, что может сделать ученик, это оставить на полях «бумажного» учебника свои пометки.
Электронный учебник предоставляет возможность внесения в него изменений педагогом. Вспомним многочисленные пособия, вырезки и другие материалы, которые учителям приходится собирать и приносить в класс, когда изучается та или иная тема. Здесь же учитель может быстро добавить в учебник свежие данные или те материалы, которые он нашел в других электронных библиотеках, книгах или в сети Интернет.
Форма такого электронного учебника — блочная. Это означает, что отдельные блоки могут заменяться, добавляться или изменяться в ходе обучения. В отличие от «бумажных» учебников замена электронных блоков не сопряжена с существенными затратами по переизданию. Один и тот же электронный учебник будет иметь различные версии для учителя и учеников. С точки зрения учителя, электронный учебник по определенному предмету постоянно дополняется новыми текстами учеников и специалистов в виде дополнительных приложений. С годами учебник «растет» в объеме для всех последующих учеников в количестве своих приложений, связанных между собой гиперссылками. Через некоторое время отдельные его части и приложения перерабатываются.
Для ученика его учебник дополняется личными работами, работами его одноклассников и текстами первоисточников, которые он выбирает для себя. Такой учебник остается в архиве ученика и сопровождает его личное образование на протяжении всех лет обучения. В результате у каждого школьника создается личная образовательная библиотека, хранящаяся в компьютере или на CD-Rom.
Образовательный веб-сайт. Сайт учебного заведения в сети Интернет — новое средство обучения, педагогические основы создания и применения которого еще нуждаются в разработке. В связи с бурным развитием информационных технологий количество и роль образовательных сайтов в деятельности школ возрастает. От содержания, организационной структуры и функционирования образовательного сайта зависит не только успех взаимодействия школы с внешним миром, но и образовательные процессы, происходящие внутри учебного заведения.
Уникальность веб-сайтов делает их универсальным средством для решения многих образовательных задач: предоставление информации для учеников, учителей и школ, желающих познакомиться с различными методиками, концепциями, образовательными средствами, использование кибербиблиотек, возможность пополнения их собственными материалами, интерактивные формы коммуникации — чаты, веб-форумы, телеконференции.
При создании проекта изучения темы учитель может использовать компьютер в качестве:
· источника информации, связанной с новейшими научными открытиями и техническими достижениями; в этом случае желательно подключение компьютера к сети Интернет;
· устройства, с помощью которого можно посмотреть и отобрать для учебных занятий компьютерные демонстрации опытов и явлений, учебные программы для моделирования процессов; это возможно при наличии СД-РОМ, программного обеспечения;
· средства отбора и составления обучающих программ для отработки учебных умений учащихся и подготовки тестов для диагностического, входного, выходного, промежуточного и тематического контроля (самоконтроля) учебных достижений школьников.
Учебный процесс на базе ИСО может быть организован как традиционно, по классическим принципам классно-урочной системы, так и по принципу реализации индивидуальной образовательной системы учащегося. Это обусловлено возможностью ПК работать как в аудитории, так и удаленно на любое расстояние. Второй случай получил название дистантного обучения (ДО). ПК учащегося может быть связан с управляющим компьютером (сервером) преподавателя по телефону либо специальной проводной связью, но может работать в автономном режиме, используя набор дисков с учебной и управляющей информацией.
В дистантном обучении сохраняется ведущая роль преподавателя, ибо он вводит в программу необходимую информацию, определяет объективные условия деятельности учащихся, разрабатывает программу упражнений линейного или разветвленного типа, в которой предусматривает информационную помощь и подкрепление, задает требования к конечному продукту обучения, содержание и форму контроля. Сервер осуществляет трансляцию учебной программы на ПК учащегося по его вызову и на его адрес, который присваивается каждому компьютеру.
Учащийся считывает учебную информацию, выполняет предложенные ПК задания, обращается к программе за помощью, вызывает справочные материалы, связывается в случае необходимости с другими учащимися, вводит ответы на вопросы.
Дистантное обучение выполняет следующие функции: информационную, ориентировочную, управляющую, функцию подкрепления и контроля. Электронный учебник включает в себя в основном лекционный материал, возможно, имеющийся у учащихся на бумажном носителе (обычный учебник). Преподаватель вправе добавить в него интерпретацию трудных мест, дополнительные примеры и иллюстрации. Ориентировка учащихся в учебной информации включает в себя планы и предписания к деятельности, операции и технологию решения задач. Эти условия деятельности записываются на отдельном файле в виде последовательности управляющих кадров перед упражнениями. В программе упражнений предусматриваются кадры поддержки правильно выполненных действий. Контроль осуществляется как оперативно, по отдельным действиям и операциям, так и по окончании работы.