Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования

94. Каталог педагогических программных средств. Вып. 3 / Казан. произв. комб. прогр. средств. - Казань, 1990.

95. Каталог педагогических программных средств фонда алгоритмов и программ НИИ ИВТ (для ПЭВМ "Ямаха") / Ин - т информатики и вычисл. техники АПН СССР. Новосибирск, 1987.

96. Каталог программных средств учебного назначения. Вып. 6 / НИИ высш. образования. - М., 1990.

97. Каталог программных средств учебного назначения.

98. Вып. 7 / НИИ высш. образования. - М., 1990. Каталог тематической выставки "Новые педагогические программные средства для общего среднего образования" / ВДНХ СССР. - М., 1991.

99. Каталог Фонда алгоритмов. Вып. 1 / Омский гос. пед. ин - т им. А.М. Горького; [Сост.: С.А. 'Коротких, отв. ред.: М.П. Лапчик]. - Омск, 1990.

100. Каталог Фонда алгоритмов н программ. Вып. 1 / Респ. Центр новых информ. технологий обучения. - Омск,1990.

101. Краткий каталог программных средств для ПЭВМ, поставляемых в 1991 году. Вып. 3 / Казан. произв. комб. прогр. средств. - Казань, 1991.

102. Тематическая выставка "Компьютеризация образования (средства, методы, передовой опыт)": (Аннот. прогр. средств) / ВДНХ СССР. - М., 1988.

103. Тематическая выставка "Новые педагогические программные средства для общего среднего образования" / ВДНХ СССР. - М., 1990 - 1991.

104. Catalog. Multimedla: Books, Studies, Videos, Software. Fall, 1991 Catalog. Products For the Interactive Video, Multimedia, and Compact Disc Professional, USA, 1991.

105. Catalog Software for Educatlon. IBM Educational Systems Department РС 4111 Northside Parkway, Atlanta, Georgia, 30327, 1989.

106. The Advisory Unit Microtechnology in Education: Education, Research, Development, Consultancy. Catalogue. Hatfield, AL10 8AU, U.K., 1988, 1990.

107. The Multimedia Encyclopedia of Mammalian Biology. New integrated, interactive learning is а reality. Attica cybernetics. Ibis, Department of Life Science, The University, Nottingham. ВВС Natural History Unit. UK.

108. TopClass Technology / TopClass Curriculum 'А' Level Mathematics Computer assisted leaming modules. For IBM РС, PS/2 and Compatibles; TopClass the cosplete GС SE Mathematics Curriculum covered in 9 packs. - Derby.: TopClass Technology Limitted.

109. Working with others to develop and promote effective learning..The Scottish Council for Educational Technology. Resource Centre, SCET 74 Victoria Crescent Road, Closgow G12 9JN, UK, 1991.

ТОЛКОВЫЙ СЛОВАРЬ СЛОВОСОЧЕТАНИЙ И ВЫРАЖЕНИЙ К ТЕКСТУ МОНОГРАФИИ (СЛОВАРЬ К ТЕКСТУ МОНОГРАФИИ)

База данных (БД) - именованная совокупность данных, которая отображает состояние объектов и их отношений в данной предметной области. БД обеспечивает использование одних и тех же данных в различных приложениях, допускает решение задач планирования, исследования, управления. Функционирование БД обеспечивается системой управления базами данных (СУБД) ([48, с. 79)).

База знаний (БЗ) - совокупность систематизированных основополагающих сведений, относящихся к определенной области знания, хранящихся в памяти ЭВМ, объем которых необходим и достаточен для решения заданного круга теоретических или практических задач. В системе управления БЗ используются методы искусственного интеллекта, специальные языки описания знаний, интеллектуальный интерфейс ([48, с. 80])

Видеокомпьютерная система - комплекс оборудования, позволяющий представлять пользователю различные виды воспринимаемой информации (текст, рисованная графика, видеофильм, движущиеся изображения, звук), обеспечивая ведение интерактивного диалога пользователя с системой (Глава 111, п. 5.4,).

Виртуальная реальность (VIRTUAL REALITY) - новая технология неконтактного информационного взаимодействия, реализующая с помощью комплексных мультимедиа - операционных сред иллюзию непосредственного вхождения и присутствия в реальном времени в стереоскопически представленном "экранном мире". Базовыми компонентами типичной системы "Виртуальная реальность" являются: перечни или списки с перечислением и описанием объектов, формирующих виртуальный мир, в субсистеме создания и управления объектами виртуального мира; субсистема, распознающая и оценивающая состояние объектов перечней и непрерывно создающая картину "местонахождения" пользователя относительно объектов виртуального мира; головной установочный дисплей (очки - телемониторы), в котором непрерывно представляются изменяющиеся картины "событий" виртуального мира; устройство с ручным управлением, реализованное в виде "информационной перчатки" или "спейс - болл", определяющее направление "перемещения" пользователя относительно объектов виртуального мира; устройство создания и передачи звука (Глава III, п. 5.6.; [72]; [79]; [80]).

Декларативный способ представления информации характеризуется тем, что основная часть информации представляется в виде статической совокупности фактов, которыми можно манипулировать с помощью набора универсальных процедур (Глава II, п. 2.1.3.).

Диагностика ошибок по результатам обучения (учебной деятельности) - констатация причин ошибочных действий обучаемого и предъявление на экране компьютера соответствующих комментариев (Глава I, п. 2.2.3.).

Инструментальное программное средство (ИПС) - программное средство, предназначенное для конструирования программных средств (систем) учебного назначения, подготовки или генерирования учебно - методических и организационных материалов, создания графических или музыкальных включений, сервисных "надстроек" программы. Наполнение ИПС предметным содержанием позволяет создавать различные типы ПС учебного назначения или ПС "смешанного" назначения. В монографии рассматриваются ИПС прикладного назначения: инструментальные системы, предназначенные для разработки автоматизированных систем контролирующего, консультирующего, тренингового назначения, позволяющие свести к минимуму "бумажное" предъявление учебного материала, заменяя его "экранным"; авторские программные системы, предназначенные для конструирования программных средств (систем) учебного назначения; системы компьютерного моделирования (демонстрационного, имитационного); программные среды со встроенными элементами технологии обучения, включающие как предметную среду, так и элементы педагогической технологии для ее изучения; инструментальные программные средства, обеспечивающие осуществление операций по систематизации учебной информации на основе использования системы обработки данных; экспертные системы учебного назначения как средство представления знаний, предназначенные для организации диалога между пользователем и системой, способной по требованию пользователя представить ход рассуждения при решении той или иной учебной задачи в виде, приемлемом для обучаемого. Наполнение ИПС предметным содержанием позволяет создавать различные типы ПС учебного назначения или ПС "смешанного" назначения, объединяющие в себе функциональное назначение различных типов (Глава I, п. 2.3.3., п. 2.5.; [7]).

Интерактивный диалог - взаимодействие пользователя с программной (программно - аппаратной) системой, характеризующееся в отличие от диалогового, предполагающего обмен текстовыми командами (запросами) и ответами (приглашениями), реализацией более развитых средств ведения диалога (например, возможность задавать вопросы в произвольной форме, с использованием "ключевого" слова, в форме с ограниченным набором символов); при этом обеспечивается возможность выбора вариантов содержания учебного материала, режима работы (Глава I, п. 1.2.).

Информатизация образования - процесс обеспечения сферы образования методологией и практикой разработки и оптимального использования современных информационных технологий, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения, воспитания. Этот процесс инициирует, во - первых, совершенствование механизмов управления системой образования на основе использования автоматизированных банков данных научно - педагогической информации, информационно - методических материалов, а также коммуникационных сетей; во - вторых, совершенствование методологии и стратегии отбора содержания, методов и организационных форм обучения, воспитания, соответствующих задачам развития личности обучаемого в современных условиях информатизации общества; в-третьих, создание методических систем обучения, ориентированных на развитие интеллектуального потенциала обучаемого, на формирование умений самостоятельно приобретать знания, осуществлять информационно - учебную, экспериментально - исследовательскую деятельность, разнообразные виды самостоятельной деятельности по обработке информации; в - четвертых, создание и использование компьютерных тестирующих, диагностирующих методик контроля и оценки уровня знаний обучаемых (Введение).

Информатизация общества - это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также разнообразных средств информационного обмена (Введение).

Информационно - методический центр организуется с целью внедрения СНИТ в образовательный процесс учебных заведений; он должен быть обеспечен учебно-материальной базой информатизации образования (Глава III, п 4.3.).

Информационно - предметная среда со встроенными элементами технологии обучения - совокупность условий, способствующих возникновению и развитию процессов: активного информационного взаимодействия между преподавателем, обучаемым (обучаемыми) и СНИТ, ориентированного на выполнение разнообразных видов самостоятельной деятельности с объектами предметной среды, в том числе информационно - учебной, экспериментально - исследовательской деятельности, и осуществляемого оперированием компонентами CCO; функционирования организационных структур педагогического воздействия в рамках определенной технологии обучения. Информационно - предметная среда со встроенными элементами технологии обучения включает средства и технологии сбора, накопления, хранения, обработки, передачи учебной информации; средства представления и извлечения знаний; компоненты системы средств обучения, обеспечивая их взаимосвязь и функционирование организационных структур педагогического воздействия (Глава III, п. 3.).

Информационно-учебная деятельность - это деятельность, основанная на информационном взаимодействии между обучаемым (обучаемыми), преподавателем и средствами новых информационных технологий, направленная на достижение учебных целей. При этом предполагается выполнение следующих видов деятельности: регистрация, сбор, накопление, хранение, обработка информации об изучаемых объектах, явлениях, процессах, в том числе реально протекающих, передача достаточно больших объемов информации, представленной в различной форме; интерактивный диалог - взаимодействие пользователя с программной (программно - аппаратной) системой, характеризующееся реализацией более развитых средств ведения диалога при обеспечении возможности выбора вариантов содержания учебного материала, режима работы; управление реальными объектами; управление отображением на экране моделей различных объектов, явлений, процессов, в том числе и реально протекающих; автоматизированный контроль (самоконтроль) результатов учебной деятельности, коррекция по результатам контроля, тренировка, тестирование (Глава III, п. 1.2.).

Искусственный интеллект (ИИ) - искусственная (программная реализация) система, имитирующая решение человеком достаточно сложных задач в процессе его деятельности. Искусственный интеллект - направление современных научных исследований, сопровождающих и обуславливающих создание самих систем ИИ, разработанных на базе электронно - вычислительной, микропроцессорной техники и предназначенных для восприятия, обработки, хранения информации, а также формирования решений по целесообразному поведению в ситуациях, моделирующих состояния различных систем (например, природы, общества) ([28]; [40];[48, с. 245]; [58]).

Кабинет информатики и вычислительной техники (КИВТ) - специализированное подразделение учебного заведения, которое должно обеспечивать осуществление деятельности по информационному взаимодействию между обучаемыми и техническими средствами сбора, накопления, хранения, обработки и передачи информации; обучаемыми и преподавателем; обучаемыми, преподавателем и средствами обучения, включая и средства обучения, функционирующие на базе новых информационных технологий. Состав КИВТ для преподавания общеобразовательных предметов с использованием СНИТ: комплект учебной вычислительной техники, имеющий характеристики, удовлетворяющие психолого-педагогическим, эргономическим и техническим требованиям; учебно-методический комплекс на базе СНИТ, предназначенный для преподавания общеобразовательных предметов; специализированная мебель и оргтехника; устройства и средства, обеспечивающие технику безопасности при работе в КИВТ (Глава III, п. 2.3., п. 4.1.1.1.; [36]; [56]).

Комплект учебной вычислительной техники (КУВТ) представляет собой комплект электронно-вычислительной техники, имеющий характеристики, удовлетворяющие психолого-педагогическим, эргономическим и техническим требованиям, выполнение которых обеспечивает качественное преподавание и безопасность для здоровья ([34]).

Компьютерная визуализация учебной информации: компьютерная визуализация изучаемого объекта - наглядное представление на экране ЭВМ объекта, его составных частей или их моделей, а при необходимости во всевозможных ракурсах, в деталях, с возможностью демонстрации внутренних взаимосвязей составных частей; компьютерная визуализация изучаемого процесса - наглядное представление на экране ЭВМ данного процесса или его модели, в том числе скрытого в реальном мире, а при необходимости - в развитии, во временном и пространственном движении, представление графической интерпретации исследуемой закономерности изучаемого процесса. Требование обеспечения компьютерной визуализации учебной информации, предъявляемой ППС, предполагает реализацию возможностей современных средств визуализации объектов, процессов, явлений (как реальных, так и "виртуальных"), а также их моделей, представление их в динамике развития, во временном и пространственном движении, с сохранением возможности диалогового общения с программой (Глава I, п. 2.2.3., п. 2.6.).

Контаминация - смешение, перетасовка информации, включающей текстовую, графическую, подвижные диаграммы, мультипликацию, видеоинформацию (Глава III, п. 5.4.).

Лаборатория новых информационных технологий (Лаборатория НИТ) предназначена для организации учебной экспериментально - исследовательской деятельности, в том числе для проведения демонстрационного и лабораторного эксперимента с использованием учебного, демонстрационного оборудования, сопрягаемого с ЭВМ. Состав оборудования лаборатории НИТ: устройства и средства периферийного оборудования ПЭВМ; учебное, демонстрационное оборудование, сопрягаемое с ЭВМ, на каждом рабочем месте ученика; программные средства и системы, обеспечивающие возможность моделирования изучаемых объектов, процессов и выполнение исследовательской деятельности с моделями; предметно - ориентированные программные среды; электронные конструкторы; модели устройств; учебные. роботы, имитирующие реальные устройства и механизмы, обеспечивающие осуществление экспериментально - исследовательской деятельности (Глава III, п. 4.2.).

Мультимедиа-операционные среды, основанные на использовании технологии компакт - диска (CD - ROM), позволяют интегрировать аудиовизуальную информацию, представленную в различной форме (видеофильм, текст, графика, анимация, слайды, музыка), используя при этом возможности интерактивного диалога. Технология Мультимедиа (Multimedia) - это совокупность приемов, методов, способов продуцирования, обработки, хранения, передачи аудиовизуальной информации, основанных на использовании технологии компакт - диска. Возможности систем Мультимедиа позволяют интегрировано представлять на экране компьютера любую аудиовизуальную информацию, реализуя интерактивный диалог пользователя с системой. При этом система обеспечивает возможность выбора по результатам анализа действий пользователя нужную линию развития представляемого сюжета или ситуации (Глава III, п. 5.5.; [68]; [69]; [77]; [85]; [86]; [87]; [107]).

Объектно - ориентированные программные системы представляют собой программные системы, в основе которых лежит определенная модель объектного "мира пользователя" (Глава III, п. 2.1.).

Основы информатики и вычислительной техники (ОИВТ) - название общеобразовательного курса информатики.

Педагогическое воздействие лонгирующего характера - результат феномена синергизма педагогического воздействия, ориентировано на: инициирование процессов развития мышления; развитие памяти, внимания, наблюдательности; обучение принятию оптимального решения в сложной ситуации, формирование реакции на непредвиденные ситуации; снятие психологических барьеров, комплексов; воспитание качеств лидера, способного к руководящей и организационно - управленческой деятельности; эстетическое воспитание; воспитание информационной культуры; обучение самостоятельному представлению и извлечению знаний; формирование умений и навыков осуществления экспериментально - исследовательской деятельности (Глава III, п. 3.1.).

Педагогическое программное средство (ППС) -программа, предназначенная для организации и поддержки учебного диалога пользователя с компьютером; функциональное назначение ППС - предоставлять учебную информацию и направлять обучение, учитывая индивидуальные возможности и предпочтения обучаемого. Как правило, ППС предполагают усвоение новой информации при наличии обратной связи пользователя с программой (Глава I, п. 2.3.1 ).

Персональная электронно-вычислительная машина (ПЭВМ) - ЭВМ, которую можно эксплуатировать непрофессиональному пользователю без помощи профессионального программиста. ПЭВМ характеризуется: развитым человеко-машинным интерфейсом, обеспечивающим простоту управления; малогабаритными носителями информации; малыми габаритами и массами; малым энергопотреблением; большим числом прикладных программ для многих областей применения ([48, с. 462])-

Представление знаний - способ формального выражения, представления всех видов знаний (представимых для машинной обработки), который используется для обработки знаний в системах искусственного интеллекта ([38]; [40]; [48, с. 490]; [49]; [58]).

Программа прикладная - программа вычислительной машины: проблемная, функциональная, реализующая решение задачи, необходимой пользователю ([48, с. 514]).

Программно - методический комплекс (ПМК) - комплекс программных и методических средств поддержки процесса преподавания определенного учебного предмета (курса) или его темы (Глава II, п. 1 . 1 .).

Программно - методическое обеспечение (ПМО) - учебно-воспитательного процесса - комплекс, в состав которого входят: программное средство учебного назначения или пакет программных средств учебного назначения; инструкция для пользователя программным cpeдcтвом учебного назначения или пакетом программных средств учебного назначения; описание методики (методические - рекомендации) по использованию программного средства учебного назначения или пакета программных средств учебного назначения (Глава I, п. 2.2.1.).

Программное средство (ПС) учебного назначения - это программное средство, в котором отражается некоторая предметная область, в той или иной мере реализуется технология ее изучения, обеспечиваются условия для осуществления различных видов учебной деятельности. ПС учебного назначения предназначается для использования в учебно-воспитательном процессе, при подготовке, переподготовке и повышении квалификации кадров сферы образования, в целях развития личности обучаемого, интенсификации процесса обучения. Использование ПС учебного назначения ориентировано на: решение определенной учебной проблемы, требующей ее изучения и (или) разрешения (проблемно-ориентированные ПС); осуществление некоторой деятельности с объектной средой (объектно-ориентированные ПС); осуществление деятельности в некоторой предметной среде (предметно - ориентированные ПС) (Глава I, п. 2.1.).

Сенсорика - техника конструирования и использования датчиков физических параметров (Глава III, п. 4.4.3.; [2]).

Синергизм педагогического воздействия - результат комбинированного действия составляющих его факторов и (или) влияний, при котором суммированный эффект превосходит действие, оказываемое каждым из них в отдельности (Глава III, п. 3.1.).

Система средств обучения (ССО), в состав которой входят средства обучения, функционирующие на базе НИТ (ССО на базе НИТ), - совокупность, взаимосвязанных и взаимодействующих (и рамках методики их использования) элементов и (или) компонентов системы, образующих определенную целостность, единство. Компонент ССО - составная часть ССО, наполняемая предметным содержанием; элемент ССО - составная часть ССО, инвариантная относительно наполнения. Состав системы ССО: средства обучения, предназначенные для поддержки процесса преподавания учебного предмета (курса), включающие программно - методическое обеспечение; объектно - ориентированные программные системы, предназначенные для формирования информационной культуры; учебное, демонстрационное оборудование, сопрягаемое с ЭВМ, позволяющее обучаемому реализовывать спектр возможностей СНИТ (управлять реальными объектами, осуществлять ввод и манипулирование текстовой и графической информацией, получать и использовать в учебных целях информацию о регулируемом физическом параметре или процессе); системы искусственного интеллекта, предназначенные для организации процесса самообучения; предметно - ориентированные среды обучающего и развивающего назначения (Глава III, п. 2. 1.).

Средства информатизации образования - это средства новых информационных технологий совместно (используемые вместе) с учебно-методическими, нормативно - техническими и организационно - инструктивными материалами, обеспечивающими реализацию оптимальной технологии их педагогически целесообразного использования (Глава III, п. 4.).

Средства новых информационных технологий (СHИT) - программно - аппаратные средства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной, вычислительной техники, а также современных средств и систем информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации. К СНИТ относятся: ПЭВМ; комплекты терминального оборудования для ЭВМ всех классов, локальные вычислительные сети, устройства ввода - вывода информации, средства ввода и манипулирования текстовой и графической информацией, средства архивного хранения больших объемов информации и другое периферийное оборудование современных ЭВМ; устройства для преобразования данных из графической или звуковой форм представления данных в цифровую и обратно; средствами устройства - манипулирования аудиовизуальной информацией (на базе технологии Мультимедиа или систем "Виртуальная реальность"); современные средства связи; системы искусственного интеллекта; системы машинной графики, программные комплексы (языки программирования, трансляторы, компиляторы, операционные системы, пакеты прикладных программ и пр.) и др. (Глава 1, п. 1.; [10]; [41]; 47]; [48]).

Средства пространственного ввода и манипулирования текстовой и графической информацией (например, манипуляторы типа "мышь", "джойстик", "световое перо", "графический планшет" и др.) управляют перемещением экранного курсора, придают работе за экраном манипуляционный характер. Педагогическая цель их использования: демонстрация возможностей аппаратных и программных средств по обеспечению комфортности работы пользователя в области передачи и обработки информации; изучение сущности процессов передачи и обработки информации в ЭВМ; использование разнообразных средств ввода (вывода) информации в ЭВМ при изучении учебных предметов, в частности художественно - графического цикла (Глава 111, п. 4.4.2.; [10]; [47]).

Телекоммуникационная связь реализует синтез компьютерных сетей и средств телефонной, телевизионной, спутниковой связи. Эти комплексы объединяются в системы передачи - приема для информационного обеспечения территориальных регионов. При этом возможен обмен текстовой, графической информацией и виде запросов пользователя и получения им ответов из центрального информационного банка данных. Осуществление информационного обмена производится: в реальном времени (синхронная телекоммуникационная связь); с задержкой по времени (асинхронная телекоммуникационная связь - электронная почта). Использование телекоммуникационных сетей позволяет: формировать умения составлять информационноемкие сообщения, отсортировывать информацию по определенному признаку; обеспечивать непрерывность общения пользователя с центральным информационным банком данных; тиражировать передовые педагогические технологии как при одновременном Обучении нескольких групп в различных регионах страны, так и при обучении удаленных территориально групп, "распределенных" по интересам и объединенных в творческие коллективы (Глава III, п. 5.7.; [47]; [57]).

Учебная база данных (УБД), ориентированная на некоторую предметную область, обеспечивает возможность: формирования наборов данных, создания, сохранения и использования данных, информации, выбранной по конъюнкции и (или) дизъюнкции признаков; обработки имеющихся наборов данных, осуществления поиска (выбор, сортировка), анализа и изменения информации по заданным признакам; использования модуля сервисной технологии, позволяющего применять редактор образов, редактор текста, контролировать результаты решения, регламентировать работу (Глава III, п. 5.2.).

Учебная база знаний (УБЗ), ориентированная на некоторую предметную область, предполагает наличие: Учебной базы данных определенной предметной области и методики обучения, ориентированной на некоторую модель обучаемого. При этом обеспечивается: проверка правильности ответов; формирование правильных ответов; управление процессом обучения (Глава III, п. 5.3.).

Учебно-материальная база (УМБ) обеспечения процесса информатизации образования (УМБ информатизации образования) предполагает решение Ряда комплексных проблем. Основные из них: производство комплектов учебной вычислительной техники, отвечающих техническим, психолого-педагогическим и эргономическим требованиям; создание в масштабах страны (региона, района) системы сервисного обслуживания технических и программных средств пользователей комплектов учебной вычислительной техники; создание распределенной системы государственных и локальных баз данных и (в перспективе) баз знаний учебного назначения; создание телекоммуникационной сети (в том числе и на основе спутниковой связи) учебного назначения регионального и (в перспективе) глобального масштаба; интеграция ведомственных, республиканских, территориальных и других информационно - вычислительных систем учебного назначения в единую Государственную информационную сеть, ориентированную на использование в сфере образования. I вариант состава УМБ информатизации, образования: КИВТ для преподавания общеобразовательных предметов с использованием СНИТ; лаборатория НИТ, предназначенная для организации учебной экспериментально - исследовательской деятельности с применением СНИТ; средства и устройства, обеспечивающие функционирование информационной сети учебного заведения и телекоммуникационной сети регионального или глобального масштаба; комплекты вычислительной техники с соответствующим программным обеспечением для осуществления автоматизации процессов ведения делопроизводства директором, заведующим учебной частью, классным руководителем, методистом, школьным психологом, медицинскими работниками учебного заведения. II вариант состава УМБ информатизации образования предполагает помимо состава, описанного для I варианта, наличие автономных ПЭВМ, распределенных по одной -. две по всем предметным кабинетам (Глава III, п. 4., п. 4.1.).

Учебно-методический комплекс (УМК) на базе СНИТ - средства обучения, в том числе и функционирующие на базе НИТ, в совокупности с учебно - методическими материалами (учебники, учебные пособия для учащихся, методические пособия, рекомендации для учителя), образующие некую целостность, представленную определенным составом и структурой. Структура УМК на базе СНИТ определенная взаимосвязь, вэаиморасположение его составных частей (Глава III, п. 2.2., п. 4.4.).

Учебное, демонстрационное оборудование, сопрягаемое с ЭВМ, обеспечивает: управление с помощью компьютера объектами реальной действительности; сбор, обработку, передачу информации о реально протекающем процессе; визуализацию изучаемых закономерностей; автоматизацию процессов обработки результатов учебного эксперимента; графические построения. Состав учебного, демонстрационного оборудования, функционирующего на базе СНИТ: учебные роботы, управляемые ЭВМ, имитирующие промышленные устройства и механизмы; электронные конструкторы; комплект датчиков и устройств, обеспечивающих получение информации о регулируемом физическом параметре или процессе; средства пространственного ввода и манипулирования текстовой и графической информацией (Глава III, п. 2.2., п. 4.4.5.).

Формализация знаний - представление знаний в формализованной структуре средствами математической логики. Построение логических исчислений в математической логике позволяет применить ее средства к формализации целых областей науки. При этом области знания, формализованные средствами математической логики, приобретают вид формальных систем (Глава I, п. 2.2.3.; [38]; [40]; [49]; [58]; [59, с. 518]).

Экспериментально - исследовательская деятельность, организованная с применением СНИТ, - это деятельность, ориентированная на формирование умений осуществлять: автоматизацию процессов обработки результатов учебного (лабораторного, демонстрационного) эксперимента; выявление основных элементов и типов функций для моделирования определенного аспекта реальности с целью его исследования, изучения; создание моделей, адекватно отражающих изучаемые объекты, явления или процессы и представляющих определенный аспект реальности для изучения его основных структурных или функциональных характеристик с помощью некоторого ограниченного числа параметров; управление созданными моделями; обработку получаемой информации о наблюдаемых или изучаемых объектах, явлениях, процессах или их моделях для формулирования гипотезы о выявляемой закономерности с последующим прогнозированием результатов эксперимента; самостоятельное "открытие" изучаемой или исследуемой, закономерности для последующего формулирования выводов и обобщений (Глава III, п. 4.2.).

Экспертная обучающая система (ЭОС) является средством представления знаний, организует диалог пользователя с системой, обеспечивает: пояснение стратегии и тактики решения задач изучаемой предметной области; контроль уровня знаний, умений и навыков с диагностикой ошибок по результатам обучения и оценкой достоверности контроля; автоматизацию процесса управления самой системой в целом (Глава III, п. 5.1.).

Экспертные системы (ЭС) - класс систем искусственного интеллекта, предназначенных для получения, накопления, корректировки знания, предоставляемого экспертами из некоторой предметной области, для получения нового знания, позволяющего решать определенные задачи, относящиеся к классу неформализованных, слабоструктурированных, объясняя ход их решения. Экспертные системы ориентированы на использование неформальных знаний, например, в таких областях, как медицина, геология, фармакология, образование и т. п. ([38]; [48, с. 246, с. 724]; [60]; [63]).

Электронно-вычислительная машина (ЭВМ) - вычислительная машина, основными элементами которой являются электронные приборы ([48, с. 729]).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Интенсивное развитие процесса информатизации образования влечет за собой расширение сферы применения СНИТ. В настоящее время можно уже вполне определенно выделить успешно и активно развивающиеся направления использования современных информационных технологий в образовании. Кратко охарактеризуем их.

1.1. Реализация возможностей программных средств учебного назначения (проблемно - ориентированных, объектно-ориентированных, предметно - ориентированных) в качестве средства обучения, объекта изучения, средства управления, средства коммуникации, средства обработки информации (Глава II).

1.2. Интеграция возможностей сенсорики, средств для регистрации и измерения некоторых физических величин, устройств, обеспечивающих ввод и вывод аналоговых и дискретных сигналов для связи с комплектом оборудования, сопрягаемого с ЭВМ, и учебного, демонстрационного оборудования (Глава III, п. 4.4.) при создании аппаратно - программных комплексов.

Использование таких комплексов предоставляет обучаемому инструмент исследования, с помощью которого можно осуществлять регистрацию, сбор, накопление информации об изучаемом или исследуемом реально протекающем процессе; создавать и исследовать модели изучаемых процессов; визуализировать закономерности процессов, в том числе и реально протекающих; автоматизировать процессы обработки результатов эксперимента; управлять объектами реальной действительности. Применение этих комплексов, учебного, демонстрационного оборудования, функционирующего на базе СНИТ, позволяет организовывать экспериментально - исследовательскую деятельность - как индивидуальную (на каждом рабочем месте), так и групповую, коллективную с реальными объектами изучения, их моделями и отображениями. Это обеспечивает широкое внедрение исследовательского метода обучения, подводящего ученика к самостоятельному "открытию изучаемой закономерности, способствует актуализации процесса усвоения основ наук, развитию интеллектуального потенциала, творческих способностей.

1.3. Интеграция возможностей компьютера и различных средств передачи аудиовизуальной информации при разработке видеокомпьютерных систем, систем Мультимедиа (Глава III, п. 5.4., п. 5.5.).

Эти системы представляют собой комплекс программно - аппаратных средств и оборудования, который позволяет объединять различные виды информации (текст, рисованная графика, слайды, музыка, реалистические изображения, движущиеся изображения, звук) и реализовывать при этом интерактивный диалог пользователя с системой. Использование видеокомпьютерных систем, систем Мультимедиа обеспечивает реализацию интенсивных форм и методов обучения, организацию самостоятельной учебной деятельности, способствует повышению мотивации обучения за счет возможности использования современных средств комплексного представления и манипулирования аудиовизуальной информацией, повышения уровня эмоционального восприятия информации.

1.4. Реализация возможностей систем искусственного интеллекта при разработке так называемых интеллектуальных обучающих систем (Intelligent Tutoring Systems) типа экспертных систем, баз данных, баз знаний, ориентированных на некоторую предметную область (Глава III, п. 5.1., п. 5.2., п. 5.3.).

Использование возможностей систем искусственного интеллекта [28], [38], [50], [58] создает веские предпосылки для организации процесса самообучения; формирует умения самостоятельного представления и извлечения знаний; способствует интеллектуализации учебной деятельности; инициирует развитие аналитико-синтетических видов мышления, формирование элементов теоретического мышления. Все это является основой интенсификации процессов развития личности обучаемого.

1.5. Использование средств телекоммуникаций, реализующих информационный обмен на уровне общения через компьютерные сети (локальные или глобальные), обмен текстовой, графической информацией в виде запросов пользователя и получения им ответов из центрального информационного банка данных (Глава III, п. 5.7.).

Телекоммуникационная связь (синхронная, асинхронная) позволяет в кратчайшие сроки тиражировать передовые педагогические технологии, способствует общему развитию обучаемого.

1.6. Новая технология неконтактного информационного взаимодействия, реализующая иллюзию непосредственного вхождения и присутствия в реальном времени в стереоскопически представленном "экранном мире" - система "Виртуальная реальность" (Глава III, и. 5.6.).

Использование этой системы позволяет обеспечить аудиовизуальный и тактильный контакт между пользователем и стереоскопически представленными объектами виртуальной реальности при наличии обратной связи и использовании средств управления.

Перспективами использования системы "Виртуальная реальность" в сфере образования являются: профессиональная подготовка будущих специалистов в областях, в которых необходимо стереоскопически представлять изучаемые или исследуемые объекты; стереометрии, черчению, инженерной графике, машинной графике; организация досуга, развивающих игр; развитие наглядно - образного, наглядно- действенного, интуитивного, творческого видов мышления.

2. Как показывает отечественный и зарубежный опыт применения СНИТ (Глава II), [7], [20], [22], [24], [25], [26], [29], [41], [44], [53], [57], [61], [73], [74], [81] и др., реализация вышеизложенных возможностей позволяет обеспечить:

предоставление обучаемому инструмента исследования, конструирования, формализации знаний о предметном мире и вместе с тем активного компонента предметного мира, инструмента измерения, отображения и воздействия на предметный мир;

расширение и углубление изучаемой предметной области за счет возможности моделирования, имитации изучаемых процессов и явлений; организации экспериментально - исследовательской деятельности; экономии учебного времени при автоматизации рутинных операций вычислительного, поискового характера;

расширение сферы самостоятельной деятельности обучаемых за счет возможности организации разнообразных видов учебной деятельности (экспериментально - исследовательская, учебно - игровая, информационно - учебная деятельность, а также деятельность по обработке информации, в частности и аудиовизуальной), в том числе индивидуальной, на каждом рабочем месте, групповой, коллективной;

индивидуализацию и дифференциацию процесса обучения за счет реализации возможностей интерактивного диалога, самостоятельного выбора режима учебной деятельности и организационных форм обучения;

вооружение обучаемого стратегией усвоения учебного материала или решения задач определенного класса за счет реализации возможностей систем искусственного интеллекта;

формирование информационной культуры, компоненты культуры индивида, члена информационного общества, за счет осуществления информационно - учебной деятельности, работы с объектно-ориентированными программными средствами и системами;

повышение мотивации обучения за счет компьютерной визуализации изучаемых объектов, явлений, управления изучаемыми объектами, ситуацией, возможности самостоятельного выбора форм и методов обучения, вкрапления игровых ситуаций.

3. Процесс информатизации образования и связанное с этим использование возможностей СНИТ (Глава I, п. 1.2.) в процессе обучения приводит не только к изменению организационных форм и методов обучения, но и к возникновению новых методов обучения.

Математизация и информатизация предметных областей, интеллектуализация учебной деятельности, общие интеграционные тенденции процесса познания окружающей информационной, экологической, социальной среды, поддерживаемые использованием СНИТ (Глава III, п. 1.), приводят к расширению и углублению изучаемых предметных областей, интеграции изучаемых предметов или отдельных тем. Это обусловливает изменение критериев отбора содержания учебного материала. Они основываются на необходимости интенсификации процесса интеллектуального и саморазвития личности обучаемого, формирования умений формализовать знания (Глава I, п. 2.2.3.) о предметном мире, извлекать знания, пользуясь различными современными методами обработки информации.

Таким образом, в связи с развитием процесса информатизации и образования изменяется объем и содержание учебного материала, происходит переструктурирование программ учебных предметов (курсов), интеграция некоторых тем или самих учебных предметов, что приводит к изменению структуры и содержания учебных предметов (курсов) и, следовательно, структуры и содержания образования.

Параллельно этим процессам происходит внедрение инновационных подходов к проблеме уровня знаний учащихся, основанных на разработке и использовании комплекса компьютерных тестирующих, диагностирующих методик контроля и оценки уровня усвоения.

Изменение содержания и структуры образования, представлений об организационных формах, методах обучения и контроля за его результатами приводит к изменению частных методик преподавания.

Реализация возможностей СНИТ (Глава I, п. 1.2.) в процессе обучения и связанное с этим расширение спектра видов учебной деятельности приводят к качественному изменению дидактических требований к средствам обучения, учебной книге. Это наглядно демонстрирует пример дидактических требований к ППС (Глава II, п. 2.6.1.).

Все вышеперечисленное изменяет компоненты теории обучения, воспитания, что влечет за собой изменение парадигмы педагогической науки (система основных научных теорий и методов педагогической науки, по образцу которых организуется исследовательская деятельность и практика ученых - педагогов, направленная на разработку стратегии отбора содержания и организационных форм, методов обучения и воспитания).

3.1 Для удобства рассмотрения изменений основных положений педагогической науки, возникающих в связи с информатизацией образования, представим в табл. 3 сравнительные характеристики основных компонентов парадигмы традиционной педагогической науки [5] и парадигмы педагогической науки в условиях информатизации образования [1], [12], [13], [14], [16], [21] [24], [41], [42], [44], [49], [57] и др.

Таблица 3

3.2. Резюмируя сравнительные характеристики основных компонентов парадигмы традиционной педагогической науки и парадигмы педагогической науки в условиях информатизации образования, приходим к выводу, утверждающему приоритетность и перспективность разработки и использования средств новых информационных технологий, ориентированных на использование в сфере образования.

Это подтверждается нижеследующими соображениями.

3.2.1. Традиционная дидактика ставит своей основной целью создание теории обучения, направленной на разработку методических приемов, а также организационных форм и методов обучения, которые оптимизируют процесс усвоения знаний, умений и навыков учебной деятельности, инициируют умственное развитие обучаемого.

Дидактика в условиях информатизации образования ставит своей основной целью раскрытие, развитие и реализацию интеллектуального потенциала индивида при обеспечении педагогического воздействия лонгирующего характера, направленного на достижение образовательных целей (Глава I, п. 1.3.), которые определяются необходимостью интенсификации процессов интеллектуального

развития обучаемого - будущего члена информационного общества. Эти цели наиболее эффективно осуществимы при реализации возможностей СНИТ (Глава I, п. 1.2.).

3.2.2. Традиционная дидактика в основном предлагает иллюстративно - объяснительные методы обучения с незначительной по объему (по отношению ко всему методическому инструментарию) самостоятельной работой обучаемых, выполняемой в рамках различных теорий обучения. Некоторым расширением в направлении активизации самостоятельной деятельности и развития творческого потенциала обучаемых можно считать идеи, заложенные в теориях проблемного обучения, алгоритмизации обучения и других. Успешная реализация идей вышеназванных теорий приводит к повышению качества усваиваемых знаний, умений и навыков, к экономии времени на изучение учебного материала, способствует формированию умений осуществлять определенные умственные действия. При этом реализация идей, заложенных в каждой теории обучения, в значительной степени зависит от арсенала используемых средств обучения и методики их применения.

Дидактика в условиях информатизации образования предлагает к реализации широкий спектр разнообразных видов учебной деятельности (информационно - учебная, учебно - игровая, экспериментально - исследовательская деятельность, самостоятельная деятельность по обработке информации, в том числе и аудиовизуальной), ориентированных на активное использование СНИТ в качестве инструмента познания и самопознания, на самостоятельное представление и извлечение знаний, совершение "микрооткрытия" в процессе изучения определенной закономерности.

Осуществляться это может при реализации возможностей нового поколения средств обучения, функционирующих на базе СНИТ, которые как по количественному составу (по сравнению с традиционными средствами обучения), так и по возможностям несоизмеримо богаче и разнообразнее (глава III, п. 2.) традиционных. Естественно предположить, что использование нового поколения средств обучения осуществляется в рамках определенной методической системы или технологии обучения, ориентированной на развитие интеллектуального потенциала обучаемого.

4. В связи с вышеизложенным и опираясь на исследование возможностей СНИТ (Глава I, п. 1.2.) с точки зрения педагогической целесообразности их использования (Глава I, п. 1.3., п. 2.2.), на анализ практики применения предметно - ориентированных ПС развивающего и обучающего назначения (например, Глава II, п. 1.9., п. 2.1.3., п. 2.1.4.), а также на рассмотрение перспектив использования систем искусственного интеллекта (Глава III, п. 5.1., п. 5.2., п. 5.З ) и учебного, демонстрационного оборудования, функционирующего на базе СНИТ (Глава III, п. 4.4.), приходим к убеждению о необходимости использования CHИT не столько для поддержки традиционных форм и методов обучения, сколько для создания вариативных методик, реализующих психолого-педагогическое воздействие лонгирующего характера. Эти методики целесообразно ориентировать на: