Глава 2. Методологические и теоретические аспекты процесса компьютеризации обучения
2.1 Интеллектуальные предпосылки компьютерного обучения
Во всех развитых странах в настоящее время ставится специальная задача подготовки учащихся к высокоэффективной работе с ПК. Значительные различия в возможностях доступа к ПК, а, следовательно, и овладения им неизбежно приводят к возникновению еще одной, смежной с этой задачи - прогнозирования успешности компьютерного обучения и эффективности деятельности будущих компьютерных профессионалов.
Компьютеризированное общество ставит молодых людей перед необходимостью реально оценивать свои возможности в использовании компьютера и выбирать в соответствии с этим будущую профессию. Закономерно возникает вопрос: какие именно индивидуально-психологические особенности человека оказывают определяющее влияние на его компьютерную компетентность?
Высокий уровень умственного развития, гибкое мышление, хорошая память являются благоприятными предпосылками для успешного обучения информатике. Однако своеобразие человеческой индивидуальности не исчерпываются особенностями его интеллектуальной подготовки и своеобразием познавательных процессов. На успешность обучения в целом, как известно, влияют также врожденные психофизиологические особенности школьников, такие, как сила нервной системы, определяющая работоспособность человека, и ее лабильность, определяющая скорость протекания нервных процессов.
Психолог В.Г. Зархин [5; 12] специально исследовал, как проявляются указанные психофизиологические особенности учащихся в практике обучения с использованием ПК. Его наблюдения показывают, что при работе с ПК сила нервной системы решающего влияния на успешность деятельности не оказывает, хотя учащиеся с высокой работоспособностью ведут себя за компьютером иначе, нежели слабые. Видимо, из-за повышенной истощаемости учащиеся со слабой нервной системой недостаточно уверены в себе, намного чаще обращаются за помощью к учителю. В то же время другое свойство нервной системы - лабильность - непосредственно сказывается на особенностях компьютерной деятельности учащихся. При прочих равных условиях лабильные учащиеся с высокой скоростью протекания нервных процессов работают быстрее. Диапазон индивидуальных различий здесь очень велик.
Сходные данные приводит психолог И.В. Ермакова [5;35]. Она подчеркивает, что уровень интеллектуального развития школьников играет определяющую роль при овладении специальностью "оператор ЭВМ" главным образом в начале обучения. По мере вхождения в курс все больше значение приобретают скоростные характеристики. Но всегда ли высокая скорость работы - благо? Ведь основным критерием успешности любой деятельности является ее безошибочность, точность, а отношение между скоростью и безошибочностью неоднозначно.
Не менее значимыми являются, по словам Ермаковой И.В., такие качества, как импульсивность или ее противоположность - рефлексивность. Об импульсивности речь идет в тех случаях, когда человек сразу, не задумываясь, отвечает на внешние раздражители, легко склоняется в пользу той или иной гипотезы, не учитывая степень ее правдоподобия. Рефлексивность приписывается людям, которые, прежде чем что-то делать, внутренне опробуют гипотезы, отбрасывая те из них, которые кажутся им неподходящими, т.е. поступают обдуманно, осторожно, взвешено. Естественно, что различия по этим показателям ни в коей мере не определяют ценность человеческой личности. Реально значимыми они могут быть только в таких видах деятельности, где первостепенное значение имеет фактор времени. Что же касается процесса обучения, то использование компьютерной базы как раз и является той реальной мерой, которая может согласовать условия процесса обучения, и прежде всего его темп с индивидуально-психическими особенностями каждого отдельного школьника. В этом случае компьютер выступает как одно из эффективных средств гуманизации процесса обучения.
Многие психологи отмечают, что при работе с компьютером очень большую роль играют такие личностные особенности, как внимательность, аккуратность, тщательность, добросовестность. В принципе их можно рассматривать как универсальные, способные проявляться (или не проявляться!) у любого человека и отражаться на процессе овладения любым видом деятельности. Формирование этих качеств зависит, прежде всего, от желания и настойчивости самих учащихся. Однако компьютер вследствие строгости действия загружаемых в него программ постоянно предъявляет к работающему с ним человеку достаточно жесткие требования, без соблюдения которых он работать просто не будет. В этом случае компьютер играет роль весьма серьезного дисциплинирующего фактора в общей схеме учебного процесса.
2.2 Виды аудиовизуальных и технических средств, используемых в обучении школьников младших классов
Изучение особенностей использования ИКТ при обучении школьников должно включать знакомство с разными аспектами проникновения информационных технологий в сферу общего среднего образования. В частности, необходимо детальное рассмотрение используемых в школьном образовании технических средств информатизации, программных средств, их содержательного наполнения.
Первые из них - технические средства информатизации образования не возникли в одночасье. Появлению средств информатизации, основанных на использовании компьютерной техники, предшествовало бурное развитие различных некомпьютерных устройств, которые принято называть техническими и аудиовизуальными средствами обучения. На протяжении многих лет к техническим средствам обучения относили и саму аппаратуру, такую как различные диапроекторы и фонографы, графопроекторы и электрофоны, кинопроекторы и телевизоры, магнитофоны и CD-плееры, а также специально созданные дидактические материалы и пособия, такие как диафильмы, диапозитивные серии, пластинки, кассеты и компакт диски. Именно эти средства обучения на разных этапах развития системы образования являлись основными инструментами повышения эффективности хранения, обработки, передачи и представления учебной информации. В отсутствие компьютерной техники они играли роль средств информационных и коммуникационных технологий.
Более ста лет назад, известный американский изобретатель Т.А. Эдисон, после изобретения первого звукозаписывающего устройства - фонографа, заявил, что с появлением возможностей записи, хранения и воспроизведения звука решены все проблемы образования. Однако и сегодня, очевидно, что не все подобные проблемы решены полностью.
В разные годы в школьное образование проникали разнообразные средства, появление которых поднимало на качественно новый уровень информационное обеспечение системы обучения, что всякий раз положительно сказывалось на эффективности подготовки специалистов. В настоящее время в школах можно встретить:
средства для записи и воспроизведения звука (электрофоны, магнитофоны, CD-проигрыватели),
системы и средства телефонной, телеграфной и радиосвязи (телефонные аппараты, факсимильные аппараты, телетайпы, телефонные станции, системы радиосвязи),
системы и средства телевидения, радиовещания (теле и радиоприемники, учебное телевидение и радио, DVD-проигрыватели),
оптическая и проекционная кино- и фотоаппаратура (фотоаппараты, кинокамеры, диапроекторы, кинопроекторы, эпидиаскопы),
полиграфическая, копировальная, множительная и другая техника, предназначенная для документирования и размножения информации (ротапринты, ксероксы, ризографы, системы микрофильмирования),
компьютерные средства, обеспечивающие возможность электронного представления, обработки и хранения информации (компьютеры, принтеры, сканеры, графопостроители),
телекоммуникационные системы, обеспечивающие передачу информации по каналам связи (модемы, сети проводных, спутниковых, оптоволоконных, радиорелейных и других видов каналов связи, предназначенных для передачи информации).
Технические средства, используемые в образовании можно классифицировать. В основе этой классификации могут лежать различные критерии. В частности все технические средства могут быть разделены на группы в зависимости от вида информации и принципов, лежащих в основе их функционирования.
Традиционные аналоговые технические средства:
Аудиосредства (электрофоны, магнитофоны, микрофоны, усилители, акустические системы, диктофоны, радиоприемники, лингафонное оборудование, кассеты, пластинки);
Графические и фотографические средства (фотоаппараты, фильмоскопы, диапроекторы, эпидиаскопы, диафильмы, слайды, изображения на пленках),
Кинопроекционная техника(кинокамеры, кинопроекторы, кинопленки),
Видео и телевизионные средства(телевизоры, мониторы, телекамеры, видеокамеры, видеомагнитофоны, видеоплееры, видеопроекторы видеокассеты).
Цифровые технические средства Аудиосредства (цифровые диктофоны и плееры, цифровые компакт-диски)
Графические и фотографические средства (цифровые фотоаппараты, лазерные и магнитные диски, электронные карты памяти)
Проекционная техника (мультимедийные проекторы)
Видео и телевизионные средства (цифровые видеокамеры, DVD
проигрыватели и DVD-плееры, лазерные и магнитные диски, электронные карты памяти) Компьютерные средства информатизации
Компьютерные мультимедиа-средства записи, обработки и воспроизведения звука; записи обработки и визуализации текста, графических и фотографических объектов; записи, обработки и воспроизведения видео.
Телекоммуникационные средства телекоммуникационного общения людей; средства доступа к информационным ресурсам Технические средства позволяют привнести в образовательную деятельность возможность оперирования с информацией разных типов таких, как звук, текст, фото и видео изображение. Эти средства, в ряде случаев, оказываются очень сложными в техническом и технологическом отношении. Компьютер, проникнувший в сферу образования, является универсальным средством обработки информации. Универсальность компьютера состоит в том, что, с одной стороны, он один в состоянии обрабатывать информацию разных типов, с другой стороны, один и тот же компьютер в состоянии выполнять целый спектр операций с информацией одного типа. Благодаря этому компьютер в совокупности с соответствующим набором периферийных устройств в состоянии обеспечить выполнение всех функций технических средств обучения.
Корректное определение средств ИКТ и средств информатизации образования представляет собой существенную проблему. На первый взгляд, логичнее было бы к средствам информатизации образования отнести любые средства и инструменты, имеющие отношения к обработке и представлению информации, используемой в образовании. При таком подходе к средствам информатизации образования помимо компьютеров и программного обеспечения будут относиться и обычная книга, и магнитофон, и диапроектор. Такое определение средств информатизации образования имеет полное право на существование.
Но, вместе с тем, универсальность компьютера делает нецелесообразным дальнейшее проникновение всех отмеченных некомпьютерных средств в образование, за исключением книги. Кроме того, большинство перечисленных выше технических средств информатизации теряют актуальность. Сегодня по понятным причинам уже практически невозможно найти современный учебный диафильм или пластинку для электрофона.
В связи с этим становится оправданным отнесение к средствам ИКТ и информатизации образования только компьютерных средств обработки и представления информации. Практическое осуществление информатизации образования в этом случае приведет к расширению использования в образовании новейших информационных и коммуникационных технологий. Именно поэтому в настоящем электронном издании под средствами информатизации образования понимается компьютерное аппаратное и программное обеспечение, а также их содержательное наполнение, используемые для достижения целей информатизации образования.
2.3 Персональный компьютер как средство обучения
Последние технические достижения часто находили применение в учебном процессе, и ПК в этом смысле не является исключением. Уже первые опыты применения ПК в учебном процессе показали, что использование вычислительной техники позволяет существенно повысить эффективность процесса обучения, улучшить учет и оценку знаний, обеспечить возможность индивидуальной помощи преподавателя каждому учащемуся в решении отдельных задач, облегчить создание и постановку новых курсов.
ПК является мощным средством для обработки информации, представляемой в виде слов, чисел, изображений, звуков и т. п. Наряду с другими известными инструментами ПК расширяют человеческие возможности. Однако в отличие, например, "от молотка, расширяющего физические возможности, или телефона, расширяющего возможности органов чувств, ПК расширяет умственные возможности человека"[23;4]. Главной особенностью ПК как инструмента является возможность его настройки (программирования) на выполнение различного рода работ, связанных с получением и переработки информации.
Применение вычислительной техники в учебном процессе открывает новые пути в развитии навыков мышления и умения решать сложные проблемы, предоставляет принципиально новые возможности для активизации обучения. ПК позволяет сделать аудиторные и самостоятельные занятия более интересными, динамичные и убедительными, а огромный поток изучаемой информации легко доступным.
Главными преимуществами ПК перед другими техническими средствами обучения являются гибкость, возможность настройки на разные методы и алгоритмы обучения, а также индивидуальной реакции на действия каждого отдельного обучающего. Применение ЭВМ дает возможность сделать процесс обучения более активным, придать ему характер исследования и поиска. В отличие от учебников, телевидения и кинофильмов ПК обеспечивает возможность немедленного отклика на действия обучаемого, повторения, разъяснения материала для более слабых, перехода к более сложному и сверхсложному материалу для наиболее подготовленных. При этом легко и естественно реализуется обучение в индивидуальном темпе.
В литературе очень часто сравниваются книга и ПК как источники информации. Типичное содержание таких рассуждений приводится в следующей таблице:
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ КНИГИ И ПК
КОМПЬЮТЕР | КНИГА | ||
Доступность | Частичная | Полная | |
Транспортабельность | Отсутствует | Полная | |
Характер информационной системы | Открытый | Закрытый | |
Объем информации | Количественно нестабилен и тяготеет к неограниченности | Однозначно ограничен | |
Уровень оперативности обработки информации | Высокий (возможно, автоматизированный) | Невысокий, зависит от субъективных факторов | |
Качественный уровень | Допускает возможность поверхностного ознакомления. | Детальный, осмысленный. | |
Общественная оценка | Частичная | Однозначно высокая. |
От преподавателей ПК выгодно отличают абсолютная объективность в оценке знаний, а также то, что машины не раздражаются, не подвержены влиянию настроения и самочувствия, не испытывает разочарования со слабыми учениками.
Вместе с тем следует помнить, что ПК никогда НЕ ЗАМЕНЯТ преподавателя, но могут быть чрезвычайно полезными его помощниками.
С использованием КОП, с одной стороны, обучаемые получают возможность работать в своем собственном ритме в соответствии со своим уровнем подготовки. Это оказывает положительное влияние на процесс обучения, т. к. обучаемый получает большую свободу в выборе решений, в ходе процесса обучения присутствует элемент соревнования с ПК и т. д.
С другой стороны, такая индивидуализация обучения накладывает свой отпечаток на работу преподавателя. Преподаватель рискует оказаться либо в роли "челнока", снующего между обучаемыми, либо в роли "столпа Вселенной", к которому обучаемые должны ходить по одному или небольшими группами (23-5). При любом из этих вариантов преподаватель лишен возможности активно влиять на процесс обучения и реально оценивать уровень подготовки обучаемых, т. к. он не имеет возможности контролировать в динамике протекание процесса обучения хотя бы у большинства.
Отсюда возникает проблема организации учебного процесса, которая облегчила бы взаимодействие преподавателя с обучаемыми без снижения эффективности процесса обучения.
В большинстве публикаций авторы рекомендуют разбить учебный процесс в компьютерных классах на 2 этапа:
1) усвоение теоретического материала,
2) применение теоретических знаний на практике.
На первом этапе главным действующим лицом является преподаватель. Традиционными инструментами в процессе передачи знаний являются доска и мел. Скорость передачи невысока. В этом случае хорошим решением является применение демонстрационного оборудования. Это может быть привычное проекционное устройство для работы со слайдами или прозрачными пленками, а также устройства, которые позволяют либо проецировать изображение с компьютера на экран, либо выводить изображение с компьютера на телевизор с большей диагональю.
Такое оборудование позволяет не только наглядно объяснить теорию, но и показать практическое ее воплощение в виде обучающей компьютерной программы, что влечет за собой увеличение скорости информационного потока в системе "преподаватель - обучаемый" и существенное повышение прочности усвоения.
На втором этапе преподавателю отводится роль НАБЛЮДАТЕЛЯ и КОНСУЛЬТАНТА. Преподаватель может со своего компьютера наблюдать за ходом работы обучаемых. Он может просматривать и, при необходимости оперативного вмешательства, может со своего ПК эмулировать (воспроизводить) управление клавиатурой и мышью обучаемого. Во время работы обе стороны могут обмениваться друг с другом сообщениями, а при наличии средств мультимедиа, таких, как видеокамера, микрофон и наушники - вести живой диалог.
