Основные тенденции применения ЭВМ в сфере образования

Бурятский Государственный Университет
Филологический Факультет
РЕФЕРАТИВНАЯ РАБОТА на тему:
Основные тенденции применения ЭВМ в сфере образования
__________________ отметка о зачете
Проверила: Выполнил:
_____________________ _____________________ подпись подпись
___________________ ___________________ дата дата
1998 Тема: Основные тенденции применения ЭВМ в сфере образования. Цель: Определение и выявление основных критериев внедрения ЭВМ и средств ВТ в сферу образования.
План: 1. Введение. 2. Принципы разработки ППС ВТ и целесообразность внедрения в процесс обучения ЭВТ. 3. Совершенствование организации работы педагога, его функций в условиях внедрения АОС. 4. Принципы организации автоматизированного занятия в школе. 5. Изменение методики работы педагога в условиях подготовки информации для АОС.
Введение
Всесторонняя интенсификация процесса обучения и воспитания связана в настоящее время с глубокой перестройкой всего механизма управления учебно- познавательной и практической деятельностью учащихся, с опорой педагогики на общепроизводственные и общесоциальные тенденции, обусловленные совершенствованием средств труда. Современный человек не может освободиться от беспредельного множества нитей, связывающих его с мощным материально- техническим аппаратом, который в обществе программирует его жизнь. Как известно, главное содержание научно-технического переворота, который происходит на наших глазах, состоит в раскрытии принципиальной возможности все большей передачи умственных функций человека системе машин и технических средств. Идея совершенствования управления производством распространяется и на учебно-воспитательный процесс.
Наибольший прогресс процесса и методики обучения связан именно с включением в этот процесс техники, с передачей ей функций человека по управлению процессом обучения. В основе создания такой техники лежит открытие того, что преподавание- это процесс, которым можно управлять, как и любым другим процессом, используя предоставляемые техникой возможности обратной информационной связи.
Преобразование структуры процесса обучения в направлении широкого использования в нем дидактической техники, обладающей функцией обратной связи и заменяющей педагога на ряде этапов учебного процесса, -важнейшая в настоящее время тенденция совершенствования данного процесса во всех типах учебных заведений.
Исходя из этого, следует быть готовыми к изменению методики, функций педагога в условиях внедрения в обучение автоматизированных систем на базе электронно-вычислительных машин.
В настоящее время в статьях журнала " Информатика и образование", и других, в книгах, выступлениях в печати и с помощью других средств массовой информации широко обсуждаются вопросы о компьютерном обучении, о компьютерной технологии обучения, об учебных мощностях, средствах массовой коммуникации, обучающих машинах, специализированных учебных помещениях, оснащенных современной технической документацией, и. т. д. Основное внимание обращено на сложность управления современной техникой, используемой в обучении. Освещаются, как правило, вопросы повышения мастерства владения ею. Функционирование компьютера достаточно сложно, в связи с чем педагогика, будучи не в состоянии самостоятельно освоить это техническое средство, прибегает к помощи программистов, инженеров. Очень часто получается так, что специалисты в области компьютерной техники сами определяют и предписывают пути использования электронно-вычислительной технике в процессе обучения. Такая ситуация для педагогики удачна и неудачна. Удачной называется ситуация, при которой компьютер расширяет возможности педагога, обеспечивает более успешное формирование некоторых структур знаний и умений, предоставляет новые возможности в изучении учащихся, индивидуализации обучения. Педагогически неудачной можно назвать ситуацию бесконтрольного использования компьютерных программ, людьми, ограничивающими свое общение с компьютером лишь игровыми программами, что влечет за собой сужение психических возможностей интеллекта за счет ограничения его рамками лишь программ функционирования компьютера. Становится безусловным определение того, как необходимо поступать педагогу при разработке содержания компьютерного обучения, что следует передать посредством автоматизированной обучающей системы, а что оставить за педагогом. Все шире за последние годы внедряются в учебный процесс компьютер и педагогические программные средства вычислительной техники. Особое внимание научных работников и практиков к новым средствам обучения обусловлено их значительно большей эффективностью по сравнению с другими средствами обучения. В случае применения педагогических программных средств вычислительной техники: 1. Повышается качество обучения за счет: а) индивидуализации обучения, - индивидуальный темп и метод обучения, адаптация системы к исходному уровню знаний обучаемого, характеру и причинам ошибок, особенностям мышления обучаемого. б) анализа предыстории обучения и ее учета при организации последующего обучения, учета психофизиологических характеристик обучаемых путем тестирования. в) постоянного индивидуального контроля качества знаний на каждом этапе обучения, при этом увеличивается объективность контроля знаний. 1. Сокращается время обучения за счет: а) уменьшения времени на технические операции, - выполнение вычислений, контроль правильности ответов, обращение за справкой, помощью или разъяснением. б) мгновенной реакции программной системы на допущенные ошибки. в) индивидуализации темпа обучения, с учетом уровня знаний обучаемого. г) адаптации к типу мышления обучаемого.
С точки зрения обучаемого применение педагогических программных средств вычислительной техники повышает интерес к обучению, увеличивает мотивацию за счет новизны и сочетания более разнообразных и наглядных методов обучения в совокупности с традиционными. Педагогические программные средства вычислительной техники в целом ряде случаев позволяют обучающемуся работать в индивидуальном темпе, снимая при этом психологические барьеры общения. При этом учитывается начальный уровень подготовки, склад ума обучаемого, стиль мышления, особенности воспитания, памяти, внимания, темперамент, свойства нервной системы и. т. д. Учащийся имеет возможность во время обучения обратиться за справкой, помощью или разъяснением. Учащийся получает возможность прервать обучение и возобновить его с места прерывания с сохранением предыстории обучения. Это позволяет более эффективно использовать время обучающегося, организовать дополнительные занятия с отстающими и получить больший объем знаний успевающими.
С точки зрения преподавания педагогические программные средства вычислительной техники предоставляют педагогу следующие возможности: а) реализовать и распространить в виде педагогических программных средств свой опыт преподавания, свою модель обучения. б) обеспечить оперативность внесения коррективов в педагогические программные средства вычислительной техники, обработку статистических данных и принятия тех или иных педагогических и дидактических решений, при этом появляется возможность более гибкого управления познавательной деятельностью обучения. в) изучить опыт ведущих в своей области преподавателей. г) повысить эффективность труда преподавателей за счет выполнения рутинной работы с помощью электронно-вычислительных машин в короткие промежутки времени и автоматической оценке и регистрации всех параметров процесса обучения всех учащихся.
Принципы разработки ППС ВТ и целесообразность внедрения в процесс обучения
ЭВТ
Используя компьютер, можно изучить процессы, которые в условиях учебного кабинета продемонстрировать невозможно, либо слишком дорого или опасно. Практика показывает, что на этапе тренировки, где преобладает самостоятельная работа, компьютер имеет большие преимущества, помогая осуществить дифференцированный подход к каждому учащемуся, вовремя заметить пробелы в знаниях и устранить их. Обладая "бесконечным терпением", машина никогда не "устает", и, если это потребуется, она может повторять упражнения многократно. Таким образом, выделим следующие основные условия реализации принципа дидактической целесообразности создания обучающих программ: установление тех свойств и возможностей имеющейся компьютерной техники, которые позволят повысить качество обучения; обоснованный выбор содержания, методов и форм компьютеризированного обучения, их соответствие целям учебного процесса и рациональному использованию возможностей ЭВМ; четкое определение конкретной роли, задач, места и времени применения обучающей программы; установление связей и отношений с другими средствам и методами обучения; тщательная организация и техническая безукоризненность функционирования обучающей программы.
Принцип дидактической адекватности. ППС ВТ функционирует результативно только в случае, если строятся на основе закономерностей процесса обучения, т.е. если они адекватны природе обучения.
Выделим несколько основных принципов дидактики, каждый из которых в свою очередь определяет систему требований педагогическим программным средствам вычислительной техники.
Принцип научности. Этот принцип требует, чтобы содержание учебного материала, отбираемого для создания КОП, соответствовало современному уровню развития науки и техники, а способ познания, используемый в программе, был адекватен современным научным методам. Поэтому разработчик компьютерной программы, как и всякий педагог, должен стремиться к тому, чтобы развивать у учащихся научное мировоззрение, вооружать их знанием основ наук, вырабатывать у них умение применять полученные знания на практике, развивать творческое мышление и способности самостоятельно приобретать новые знания. Компьютер в этом плане представляет широкие возможности.
Дидактический принцип научности требует, чтобы компьютерные модели в ППС ВТ строились в соответствии с новейшими технологиями, все явления и процессы описывали, опираясь на последние достижения научного знания. Условия и параметры моделируемых процессов должны быть точны, неоднократно проверены. Способы усвоения учебного материала, предусмотренные программой, должны формировать у учащихся умения и навыки научного поиска.
Принцип систематичности и последовательности. При построении ППС ВТ необходимо соблюдать принцип последовательности подачи материала. "Беспорядочное перескакивание с одного вопроса на другой не может обеспечить сознательного усвоения основ науки. Систематичность обучения предполагает усвоение учеником понятий и разделов в их логической связи и преемственности." Этот принцип обеспечивает рассмотрение любого фрагмента учебного материала в ППС ВТ в связи с другими фрагментами в логической последовательности. Следовательно, требуется такое построение ППС ВТ, чтобы новые знания, умения и навыки усваивались в связи с ранее изученным, закреплялись и совершенствовались в определенном порядке - в системе. Принцип систематичности и последовательности предполагает логическую обоснованность последующих вопросов за предыдущими, с тем чтобы последующее вытекало из предыдущего, опиралось на него и подготавливало дальнейшую ступень в познавательной деятельности учащихся. Это надо учитывать при организации материала, отобранного для включения в ППС ВТ, при составлении педагогического сценария программы.
Принцип сознательности, активности и самостоятельности в обучении предполагает такую организацию обучения с использованием ППС ВТ, в которой приобретение знаний, умений и навыков неразрывно связано с активностью и самостоятельностью действий учащихся, с проявлением интереса, увлеченности и инициативных творческих поисков, стремления развивать творческие способности. Наиболее важное требование к ППС ВТ, основывающееся на этом принципе, состоит в том, что, составляя алгоритмы, в соответствии с которыми в программе будет строиться деятельность обучаемого по усвоению материала, разработчику следует позаботиться о положительной мотивации учения. Сформулированность мотивационной сферы учащегося и поддержание соответствующей мотивации являются необходимой предпосылкой эффективности обучения. При создании сценария ППС ВТ следует всесторонне проанализировать, как сделать программное средство таким, чтобы оно вызывало заинтересованность, а не скуку, стремление к познанию, а не разочарование и раздражение. Одним из эффективных средств решения поставленной задачи может быть введение в ППС ВТ игровых компонентов. Наблюдения исследователей подтверждают точку зрения о том, что задания в ППС ВТ должны быть социально или личностно значимыми. Если четко сформулирована учебная задача, имеющая социально или личностно значимое содержание, то учащийся предпочитает эту задачу игре.
Принцип доступности обучения. Обучение должно быть доступным и посильным возрасту, способностям и уровню развития обучаемых - так гласит принцип доступности. На основе этого принципа определяется степень научно- теоретической сложности учебного материала, его объем, формы и методы обучения. В то же время принцип доступности лежит в основе учета индивидуальных и общепсихологических особенностей учащихся в зависимости от их возраста, уровня развития, предмета изучения и других факторов. Следовательно приступая к отбору материала для ППС ВТ, необходимо знать особенности тех учащихся, для которых предназначена составляемая программа. Лучше всего эти особенности видят и знают преподаватели, непосредственно работающие с данными учащимися. Следовательно, только с их участием можно составить нужные ППС ВТ. В то же время следует учитывать, что программное средство не может быть оптимальным для всех людей одновременно. Принцип наглядности. Традиционная трактовка этого принципа сводится к тому, чтобы создать у учащегося чувственное представление об изучаемом объекте. Образность, яркость, динамичность демонстраций, реализованных с помощью компьютерной цветной мультипликации для раскрытия наиболее сложных явлений и процессов, значительно расширяют возможности изобразительной наглядности в учебно-воспитательном процессе. Однако объем материала, включаемого в программу, должен быть оптимальным. Не следует перегружать образную и эмоциональную память учащихся. В ППС ВТ нужно вводить лишь то, что безусловно необходимо для достижения намеченных целей обучения. Составители программ часто допускают ошибку, перегружая программу цветовыми эффектами, большим количеством ярких картинок т.д., полезными лишь с точки зрения "украшения" ППС ВТ. В то же время в процессе создания ППС ВТ следует максимально использовать возможности компьютерной графики для реализации наглядности в обучении.
Таким образом, компьютеризированное обучение подчиняется той же системе дидактических принципов, что и безмашинное. Задача разработчиков ППС ВТ заключается в том, чтобы, учитывая специфику компьютеризированного обучения, реализовать эти принципы в программном продукте ЭВМ, определить, каким образом максимально приблизить его к природе познавательной деятельности учащихся.
Совершенствование организации работы педагога, его функций в условиях внедрения АОС
Подготавливая информацию для АОС, педагог должен понимать, что и сам процесс "перемещения" информации из подготовленного плана в реальный компьютер, и последующее использование АОС требуют изменения организации труда. Лишь на базе новых, соответствующих требованиям компьютерного обучения, условий организации работы педагога и его функций возможно внедрение в учебный процесс АОС. Кроме того, что педагог включается в работу на основе использования сложной программной технологии создания ППС ВТ, он должен также иметь в виду, что организационный компонент в его деятельности развивается и еще в одном аспекте. При подготовке информации для АОС необходимо помнить, что все то, что не определено этой информацией, остается для личностного управляющего воздействия преподавателя. Если учебная информация - это в основном логические построения и процедуры, то деятельность педагога - это в большей степени эмоциональная и организационная его активность.
В самом общем виде можно вести речь о взаимной дополнительности между работой педагога и функционированием АОС. В функции машины передается то, что с ее помощью выполняется в процессе обучения лучше, чем без нее (анализ, сообщение строгих, по структуре, областей знаний, активность диалога и т. д. ). Задача педагога - гуманизация обучения и воспитания. Для того чтобы более подробно рассмотреть изменение функций педагога при работе АОС, определим возможность использования этих систем на разных этапах обучения и покажем, как конкретно при этом изменяются функции педагога. Автоматизированные обучающие системы могут применяться во всех видах и формах обучения. При этом любой подход к определению области использования таких систем всегда должен выбираться преподавателями. Ими принимаются решения о дидактической целесообразности применения АОС на конкретном уроке.
Практически невозможно указать все факторы, от которых зависит выбор соотношения между количеством часов, отводимых на безмашинные формы обучения, и на обучение с применением АОС. Ведь кроме того большого значения, которое при установлении этого соотношения придается содержанию и структуре учебного материала, не менее существенное влияние оказывают личность преподавателя, стиль его работы, методическая подготовка, возможности самой АОС и т. д. Поэтому можно утверждать, что так же, как различны "безмашинные" уроки, проводимые разными педагогами при одинаковом содержании обучения, целях и задачах, едином общем уровне образования, так же различно может быть и использование АОС в процессе обучения, при передаче с их помощью одного и того же содержания обучения. Это зависит от уровня подготовленности учащихся, индивидуальных особенностей педагога, тактических целей обучения на данном этапе. При этом необходимо иметь в виду, что общая цель применения АОС - развитие творческой инициативы учащихся при решении различных учебно-производственных задач на высоком уровне обучения. С этой целью машинная программа для АОС должна строиться так, чтобы она могла выступать в качестве «партнера» и помощника учащегося при решении учебных задач. Создание машинных программ, обеспечивающих диалог двух "равноправных" партнеров (учащегося и ЭВМ), позволяет добиться не только длительной мотивации в работе, но и саморегулируемого, творческого характера деятельности учащегося. Данный вывод основывается на психологических исследованиях, выявивших особенности творческого мышления человека в диалоге с ЭВМ и показавших значительное увеличение числа целей, которые не связаны с традиционным использованием объекта в случаях: - свободного режима взаимодействия человека с ЭВМ; - учета психологических особенностей мотивации человека при диалоге с ЭВМ. Могут быть выделены три основные этапа учебного процесса, на которых целесообразно использование АОС : подготовительный, собственно учебный, заключительный (анализ результатов обучения ). Особенность этих этапов - в целях, которые ставит педагог на каждом из этапов. Различие целей на каждом из этапов приводит к различию в организации занятий при использовании АОС. 1. На подготовительном этапе педагогического процесса в АОС предусматривается информация: для диагностики состояния учащихся в целях последующего учета сформированных ранее знаний, умений, навыков; для сбора учебной информации, необходимой для уточнения и конкретизации педагогических целей и задач с учетом особенностей преподавания конкретного предмета, группы учащихся, изучающих этот предмет.
В связи с этим перед педагогом встают задачи использования этой информации для построения оптимальной методики обучения. Само обучение должно опираться на привлечение всего диапазона методик работы. 2. На этапе осуществления педагогического процесса преподаватель с помощью АОС имеет следующие возможности: организовать в соответствии с определенной стратегией обучения предъявление учащимся на экранах дисплеев учебного материала; обеспечить регистрацию и учет обратных связей при работе с АОС в целях выдачи этой системой на экраны дисплеев указаний, рекомендаций, советов для учащихся; создать условия для дифференциации учебного процесса в соответствии с индивидуальными особенностями обучаемых; осуществить оперативный контроль деятельности учащихся на уроках и регистрацию результатов самостоятельной работы; добиться саморегулирования деятельности учащихся при работе над материалом на основе оперативного или отсроченного самоконтроля этой деятельности, самостоятельного «выхода» необходимую программу обучения. 3. На заключительном этапе применения АОС позволяет преподавателю: определить и зарегистрировать фактические отклонения в деятельности учащихся от прогнозируемых результатов; получить обобщенные статистические характеристики результатов работы учащихся над учебным материалом (типы ошибок, классификацию ошибок по установленным критериям, частотные перечни ошибок, различные временные показатели работы ); провести анализ учебной деятельности учащихся и выявить причины отклонений в этой деятельности; предусмотреть и реализовать меры по предупреждению и устранению причин, вызывающих отклонения в учебной деятельности.
Во всех случаях использования АОС труд педагога обогащается организационными компонентами. Преподаватель дозирует работу учащихся с компьютером, организует помощь учащимся, а главное - дополняет «бездушное» функционирование техники. Опыт показывает, что компьютерное обучение во многом представляет собой самостоятельный участок в структуре учебного процесса. В ходе его у учащихся формируются строго определенные (далеко не все) интеллектуальные операции, относящиеся к категории обязательных в соответствии с требованиями содержания обучения.
При выборе соотношения между автоматизированной и неавтоматизированной частями учебного процесса следует помнить, что необоснованное перенесение части учебного материала в АОС без учета внутри предметных связей, простая попытка подмены преподавателя машиной при решении педагогических задач могут не только не достичь желаемого эффекта и не принести преподавателям удовлетворения работой, но и не позволят выявить специфические особенности, сильные стороны использования ЭВМ, новые возможности интенсификации учебного процесса в условиях компьютерного обучения. Для передачи автоматизированным обучающим системам некоторого содержания обучения необходима такая его структуризация, которая в наибольшей степени соответствует дидактическим возможностям использования ЭВТ в учебном процессе. При этом не следует ориентироваться только на технические возможности ЭВМ, имеющиеся в данный момент в школе. Опыт внедрения АОС позволяет сделать вывод о том, что принципиальные трудности, препятствующие применению машин в обучении, имеют не технический, а явно выраженный педагогический характер. Нисколько не преуменьшая значения в АОС технических возможностей ЭВМ, все-таки следует признать неверным абсолютизацию преобладающего влияния техники на внедрение автоматизированного обучения в учебный процесс училищ. Такой подход тормозит развитие методики использования АСС, поиск путей их эффективного применения. Поэтому определение рационального соотношения количества занятий с АОС и без нее, апробирование различных методических приемов построения машинных программ обучения, выделение для передачи через АОС наиболее целесообразной для этого группы информации представляет предмет практического и научного поиска. Иногда поднимаются вопросы исключительности, самостоятельности этих средств в управлении учебным процессом. Может быть и не прямо, но развиваются мысли о том, что если создаются ЭВМ пятого и будут создаваться компьютеры более новых поколений, обладающие искусственным интеллектом, то они сами станут учить учащихся.
Подчеркнем, что именно педагог является центральной фигурой обучения и воспитания учащихся, а вся учебно-воспитательная среда (в том числе компьютеры, другие дидактические средства) выполняет роль инструментов в воздействии педагога (преподаватель, мастер и т. л.) на учащихся. Конечно, компьютеры - очень сложная техника, поэтому для их обслуживания необходимы технические кадры и многоуровневая система управления функционированием и использованием компьютеров в обучении. Однако сохраняется действенность самой основы обучения: педагог так трансформирует структуру процесса обучения, строит методику обучения, организует учебный процесс, чтобы, используя компьютеры, интенсифицируя самостоятельную учебно-познавательную деятельность учащихся, повысить эффективность их обучения и воспитания.
Принципы организации автоматизированного занятия в школе
Выявление основных направлений применения компьютеров как средства обучения зависит от целого комплекса не только педагогических, но и социально-экономических, технических и технологических вопросов, связанных с автоматизацией различных сфер человеческой деятельности. Кроме того, оно связано с внутренними проблемами развития целей, содержания, методов, форм и средств обучения, тенденцией развития этих категорий в конкретном типе учебного заведения.
На современном этапе в значительной мере изменяется процесс накопления, хранения, передачи и использования знаний, разнообразными становятся формы общения с компьютером, меняется содержание и структура многих видов деятельности. Все это должно найти отражен дидактической и методической системе обучения в школе.
Внедрение вычислительной техники в учебный процесс, несомненно, в значительной степени интенсифицирует процесс реализации поставленных задач. ЭВМ может и должна стать инструментом, позволяющим углубить и закрепить экспериментальные умения учащихся, ибо способствует расширению рамок традиционных методов учебного экспериментирования, дополняя их такими важными компонентами, как планирование, моделирование эксперимента, автоматизированная обработка его результатов.
При этом создается реальная возможность существенно расширить спектр экспериментальных работ по предмету за счет сокращения времени на подготовку к выполнению эксперимента, на интерпретацию и обработку его результатов за счет введения работ, которые в традиционной постановке были бы неосуществимы в условиях учебной лаборатории.
Изменение методики работы педагога в условиях подготовки информации для АОС
Широкое использование AOС, разработка педагогических программных средств ВТ, отбор и подготовка для них учебной информации существенно изменяют методику работы педагога. Традиционно методика работы педагога направлена на обеспечение его непосредственного контакта с учащимися, формирование у них знаний, умений, навыков, на развитие будущих рабочих. В соответствии с принципом оптимизации обучения педагог так трансформирует учебный процесс, структурирует содержание, выбирает необходимые методы, средства обучения, его формы, условия, так активизирует самостоятельную деятельность учащегося, чтобы в итоге достигался максимально высокий эффект учебно-воспитательного воздействия.
С развитием компьютерной техники, расширением сферы ее использования в обучении развивается система опосредованного педагогического воздействия. В этой системе выделяется новый блок - средства обучения, заменяющие педагога на ряде этапов учебного процесса.
В условиях развития компьютерного обучения программируется максимально полная информация, обеспечивающая управление процессом обучения учащегося. При этом в ходе создания программного средства педагогом продумываются (и реализуются в последующей программе) все тонкости логики рассуждений учащегося, все смысловые переходы интеллектуальной деятельности обучаемого, т. е. все то, что обычно воспроизводится и реализуется педагогом на уроке в ходе непосредственного его контакта с учащимися. При конструировании содержания обучения, передаваемого с помощью АОС, такие интеллектуальные действия учащегося должны быть «положены на бумагу» (составление педагогического сценария), а в дальнейшем для этих действий создается программное обеспечение, что является очень сложной работой. Если мы хотим составить обучающую программу действительно высокого уровня адаптации к интеллектуальным возможностям учащегося, то в ходе этой работы должно быть обеспечено психологически обоснованное моделирование всех интеллектуальных операций обучаемого. В деятельности педагога развиваются функции и методики моделирования учебно-познавательного процесса учащегося.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Исходя из всего выше сказанного и основываясь на своем понимании данного вопроса, я считаю, что внедрение в сферу образования простейших ЭВМ, другой ЭВТ, а также ППС, АОС и других средств ВТ, безусловно, необходимый, прогрессивный и немаловажный шаг в развитии и усовершенствовании нынешней системы образования, которая, по моему мнению, нуждается в преобразовании и реконструкции. Я считаю, что данный процесс неотвратим, а поэтому следует принимать его как неотъемлемую часть научно- технических преобразований, происходящих в нашем обществе.