Методика использования ПК в учебном процессе

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра педагогики

РЕФЕРАТ

Методика использования персонального компьютера в учебном процессе

Выполнила: аспирантка 1 года обучения

специальности 05.13.18 - математическое

моделирование, численные методы и

комплексы программ

Ермакова Ольга Валентиновна

СТАВРОПОЛЬ, 2002

Методы организации обучения с применением персонального компьютера

Анализируя своеобразие методов компьютерного обучения, С.А.Илюшин и Б.Л.Собкин утверждают:

"В практике обучения могут применяться четыре основных метода обучения:

объяснительно-иллюстративный

репродуктивный

проблемный

исследовательский

Учитывая, что первый метод не предусматривает наличия обратной связи между учеником и системой обучения, его использование в системах с использованием ПК бессмысленно". Данное высказывание представляется излишне категоричным - объяснительно-иллюстра-тивный урок, проводимый с использованием компьютера или компьютерного комплекса, может быть чрезвычайно ярким, и уж никак не бессмысленным.

Репродуктивный метод обучения с применением средств вычислительной техники предусматривает усвоение знаний, сообщаемых ученику преподавателем и (или) ПК, и организацию деятельности обучаемого по воспроизведению изученного материала и его применению в аналогичных ситуациях. Применение этого метода с использованием ПК позволяет существенно улучшить качество организации процесса обучения, но не позволяет радикально изменить учебный процесс по сравнению с применяемой традиционной схемой (без ПК). В этом плане более оправданным является применение проблемного и исследовательского методов.

Проблемный метод обучения использует возможности ПК для организации учебного процесса как постановки и поисков способов разрешения некоторой проблемы. Главной целью является максимальное содействие активизации познавательной деятельности обучаемых. В процессе обучения предполагается решение разных классов задач на основе получаемых знаний, а также извлечение и анализ ряда дополнительных знаний, необходимых для разрешения поставленной проблемы. При этом важное место отводится приобретению навыков по сбору, упорядочению, анализу, и передаче информации.

Исследовательский метод обучения с применением ПК обеспечивает самостоятельную творческую деятельность обучаемых в процессе проведения научно-технических исследований в рамках определенной тематики. При использовании этого метода обучение является результатом активного исследования, открытия и игры, вследствие чего, как правило, бывает более приятным и успешным, чем при использовании других вышеперечисленных методов. Исследовательский метод обучения предполагает изучение методов объектов и ситуаций в процессе воздействия на них. Для достижения успеха необходимо наличие среды, реагирующей на воздействия. В этом плане незаменимым средством является моделирование, т. е. имитационное представление реального объекта, ситуации или среды в динамике.

Компьютерные модели имеют ряд серьезных преимуществ перед моделями других видов в силу своей гибкости и универсальности. Применение моделей на ПК позволяет замедлять и ускорять ход времени, сжимать или растягивать пространство, имитировать выполнение действий дорогостоящих, опасных или просто невозможных в реальном мире.

В процессе компьютеризации ВУЗа в центре внимания находятся 3 аспекта проблемы:

оборудование;

подготовка учителей;

программное обеспечение.

Проблематика первых двух пунктов в той или иной мере уже затрагивалась, поэтому остановимся на третьем из них.

Программное обеспечение является важным фактором, оказывающим большое влияние на качество компьютерного обучения. К настоящему времени в мире создан огромный фонд обучающих программ, часть которых используется на территории нашей страны. Этот фонд регулярно пополняется самодеятельными программами собственного изготовления. Для ориентировки в массе этих материалов необходимо определенная классификация.

Из множества типов компьютерных обучающих программ можно выделить 3, получившие наибольшее распространение:

1. Готовые к применению специализированные обучающие (дидактические) программы, которые специально написаны для оказания помощи учащимся и преподавателю в обучении. Специализированные обучающие программы являются готовым к применению программным продуктом, который используется преподавателем и может выступать как средство индивидуального пользования обучаемым или как основа для проведения преподавателем групповых занятий в учебной аудитории. В такую программу вмешиваться нельзя - можно только дозировать меру ее использования. Замкнутость, завершенность таких программ может расцениваться как недостаток, поскольку она возлагает большую ответственность на разработчиков в плане опоры на образцовые стандарты и типовые дидактические материалы.

2. Все большее использование приобретает моделирование в учебных целях, т. е. использование компьютерной модели, с которой обучаемые изучают то или иное учебное явление, производственный процесс, научное положение. Творческая активность - наиболее важная возможность, которая предоставляется здесь обучаемому. Действия с моделью зачастую можно удачно сочетать с игровыми ситуациями (9-21).

3. Программы-инструменты, которые представляют собой некоторую программную оболочку, предполагающую заполнение ее разнообразным конкретным предметным содержанием. Программы такого типа можно определить как организованный на базе ЭВМ комплекс средств аппаратного и программного обеспечения, предназначенный для организации диалогового учебного взаимодействия и образующий программную оболочку, приспособленную для заполнения различным учебным материалом ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ-НЕПРОГРАММИСТОМ. (Информационные технологии, 1998, № 6).

Новый виток развития программного обеспечения вызвал к жизни большие обучающие программы на компакт-дисках, использующих трехмерную графику и огромные массивы данных. Параллельно разрабатывается программные педагогические средства, открывающие доступ к самостоятельному созданию собственных обучающих программ каждому педагогу-практику (без обращения к языкам программирования).

В рамках каждого типа к настоящему времени создан весьма значительный фонд полноценных программ, получивших достаточно широкое распространение, распространяемых через торговую сеть и реально используемых в учебном процессе. Примером могут служить четырехтомная серия на CD-ROM "Полное собрание обучающих и развивающих программ для детей", комплекты познавательных игр московской фирмы "Никита", компьютерные энциклопедии фирмы "Кирилл и Мефодий", путеводитель по музеям Киево-Печерской Лавры, и т.д. Не все они используются одинаково широко. Чаще и легче всего входят в практику программы, полностью завершенные, "привязанные" к конкретным темам и дисциплинам и готовые к немедленному включению в работу. Программы типа энциклопедий и путеводителей используются, в основном, эпизодически, поскольку в этом случае на каждого учителя возлагается ответственность за предварительное ознакомление с такой программой и за согласование логики своих уроков с заложенным в нее содержанием. Программы третьего типа - программы-инструменты или программы-оболочки - используются крайне редко, поскольку предполагают полное соавторство, т.е. собственное построение содержания компьютерных уроков каждым отдельным учителем.

Среди педагогов нет единого мнения по поводу принципов классификации КОП, и многие предлагают собственные варианты классификации. Приведем для сравнения две из них:

С. Е. Полат (42-8) предлагает такую классификацию программ:

линейные программы;

разветвленные;

генеративные, математической модели учения;

оделирования и имитации;

игры;

решения проблем;

свободного выбора;

Й. Янович (42-9) различает программы:

демонстрационные;

симулятивные;

тренировочные;

для индивидуальной работы;

проблемного и программированного обучения;

для решения физических задач;

диагностические;

для деятельности, избираемой учениками по интересам.

Общие принципы организации обучения с применением ПК.

Эффективное обучение с применением компьютерной техники базируется на следующих общих принципах и выводах по ним:

ПК 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.

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(14-56). 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.

И, наконец, еще один момент, наиболее трудный и тревожный в психологическом плане - контроль.

Контроль в компьютерных системах обучения обычно складывается из проверок трех уровней:

текущих (по шагам обучения),

промежуточных (контрольные работы),

итоговой (экзамен, зачет).

Эффективность реализации контролирующей функции во многом связана с формой ввода и анализа ответов, т. е. с формами организации диалога. Качество контроля во многом зависит и от возможности диагностирования причин ошибок. При этом преподавателю во многом может помочь рациональное структурирование материала.

Корректирующая функция реализуется с помощью быстрой обратной связи между обучаемым и обучающей системой (преподаватель + ПК). Корректирующая информация для обучаемого должна подбираться таким образом, чтобы заинтересовать его в дальнейшем обучении, дать почувствовать ему, что преподаватель и ЭВМ понимают каждое его действие и являются его надежными помощниками в процессе обучения. Особую роль при этом играет пояснение. Оно является поощрением за правильный ответ, помощью и подсказкой при типовой ошибке или неопознанном ответе, указанием-инструкцией в случае грубой ошибки.

Компьютерное обучение

С появлением компьютера реализация его педагогических возможностей пошла по схеме обучения, а не самообучения, чему способствовали несколько факторов. Во-первых, это - традиционная схема организованного обучения в человеческом обществе и ее, хорошо изученную и отработанную, естественно, проще перенести на компьютер. Во-вторых, традиция внедрения компьютера в человеческую деятельность всегда связана с перенесением на компьютер того, что хорошо отработано в «ручном» исполнении, а традиционный подход в обучении «отрабатывался» более двух тысячелетий. В-третьих, созданием и внедрением компьютерных систем обучения занялись в инициативном порядке преподаватели, большей частью - очень молодые, которые, естественно, перенесли в обучающие программы свою методологию, т. е. моделировали с помощью компьютера свое поведение в процессе обучения.

Процесс внедрения компьютера в обучение шел, как видно, по схеме, аналогичной другим применениям компьютера. Однако в школе он не дал сразу такого эффекта, как в других отраслях.

Опыт компьютеризации различных сторон человеческой деятельности показал, что внедрение компьютера дает многократное повышение эффективности (грубо - на порядок, исключая вычисления, где эффективность повышена на много порядков).

Образование не получило столь убедительного ускорения. Даже массовое использование компьютера в учебном процессе не сократило заметным образом общий срок обучения. Обычной стала ситуация, когда эффективность компьютерного обучения надо доказывать с привлечением довольно тонких статистических критериев; иными словами, КПД компьютера в общем учебном процессе пока еще очень мал. И реальное внедрение его в обучение опирается пока лишь на энтузиазм и безграничную компьютерную веру.

Можно, наверное, придумать много объяснений этому неприятному явлению. Ограничимся одним, методологическим. Известно, что всякое новое средство изменяет не только процесс достижения цели, но и технологию. В традиционном компьютерном обучении сохранена старая докомпьютерная технология, связанная с налаживанием эффективной коммуникации между источником информации ( учителем- компьютером) и ее потребителем ( учеником). Именно этому служил институт методик обучения, целью которых по сути дела была и остается «перекачка» знаний от учителя к ученику. С появлением компьютера этот подход не изменился, и преподавательские методики механически переносятся на процесс компьютерного обучения, сохраняя докомпьютерную технологию: подача материала - вопрос - ответ - снова подача и т. д. Это и является первопричиной малой эффективности использования компьютера в образовании. Значит, следует изменить технологию, т. е. рассматривать процесс обучения не как «перекачку» знаний, а как процесс управления состоянием ученика.

Литература

Зайцев С. Г., Новые информационные технологии в образовании и управлении учебным заведением. // Компьютеры в учебном процессе, № 8, август 1996, странный специальный журнал для пытливых умов любого возраста, ООО "ИНТЕРСОЦИОИНФОРМ".

Запорожец А. В. Психология. Просвещение Москва 1965.

Ившина Г. В. Компьютеризация педагогического эксперимента по выявлению развития творческих способностей студентов в обучении. Казань, 1990, автореферат канд. дис.

Илюшин С. А., Собкин Б. Л. Персональные ЭВМ в учебном процессе. М.,1992.