Теория и практика применения компьютеров в процессе обучения

Размещено на http://www.allbest.ru/

НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ВОСТОЧНАЯ ЭКОНОМИКО-ЮРИДИЧЕСКАЯ ГУМАНИТАРНАЯ АКАДЕМИЯ (Академия ВЭГУ)

ИНСТИТУТ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАЗОВАНИЯ

Направление подготовки 44.03.01-Педагогическое образование

Профиль- Дошкольное образование

КУРСОВАЯ РАБОТА

Теория и практика применения компьютеров в процессе обучения

Тувальбаева

Ляйсан Касимовна

УФА

2015

Оглавление

Введение

Глава 1. Компьютеризация педагогического процесса

1.1 Компьютер как инструмент педагогического исследования

Глава 2. Понятие, принципы, свойства компьютерных технологий

2.1 Роль и значение компьютерных технологий как педагогических технологий

2.2 Дидактические принципы, свойства и особенности использования компьютерных технологий в педагогическом процессе

2.3 Методы обучения с использованием компьютерных технологий

Глава 3. Применения компьютеров в процессе обучения

3.1 ПК как средство обучения

3.2 Компьютерное обучение

3.3 Управление учебной деятельностью

3.4 Обучение на расстоянии - что это такое?

3.5 Преимущества и недостатки компьютерных обучающих систем

3.6 Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения.

3.7 Требования для учащихся при работе с компьютером

Заключение

Список литературы

Приложение



Введение

Любая деятельность может быть

либо технологией, либо искусством.

Искусство основано на интуиции,

Технология - на науке.

С искусства все начинается,

Технологией - заканчивается,

Чтобы затем все началось сначала.

(В.П. Беспалько).

Информатизация общества - это создание гибридного интегрального интеллекта всей цивилизации, которое способно предвидеть и управлять развитием человечества. Образовательная система в таком обществе должна базироваться на опережающем формировании информационного пространства Российского образования и широком использовании информационных технологий.

Во всех сферах образования ведутся поиски способов ускорить и модернизировать систему подготовки и повысить качество обучения с помощью компьютерных технологий. Применение этих технологий в процессе обучения как средства обучения дает возможность использовать психолого-педагогические разработки, которые позволяют интенсифицировать учебный процесс, реализовывать идеи развивающего обучения. Это в свою очередь ведет к появлению новых методов и организационных форм обучения и более быстрому их внедрению в учебный процесс. Так, федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования № 788 от 22 декабря 2009 по направлению подготовки 050100 "Педагогическое образование" в числе базовых компетенций называет следующие:

Ш готовность специалистов использовать основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, работа с компьютером как средством управления информацией;

Ш способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях;

Ш понимание сущности и значения информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдение основных требований информационной безопасности;

Ш способность применения информационных технологий для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса [66] .

Переход к компьютерным технологиям обучения, создание условий для их разработки, апробации и внедрения, поиск разумного сочетания нового с традиционно сложным и требующим решения целого комплекса психолого-педагогических, учебно-методических и других проблем.

Среди них можно выделить следующие направления:

· выработка единого комплексного научно-методического подхода к решению проблемы внедрения компьютерных технологий в образовательный процесс;

· разработка методики использования компьютерных технологий в практической деятельности;

· подготовка педагогических кадров к освоению компьютерных технологий обучения и внедрению их в образовательный процесс;

· подготовка обучающихся к использованию компьютерных технологий для приобретения знаний и умений;

· материально-техническое оснащение образовательного учреждения;

· поиск, разработка и создание соответствующего методического обеспечения.

В образовательном процессе компьютер не только объект изучения, но и средство позволяющее обучать, воспитывать, развивать и диагностировать усвоение содержания обучения. Таким образом компьютерные технологии можно использовать в двух направлениях в процессе обучения.

В первом направлении ребенком усваиваются знания, умения и навыки, которые ведут к осознанию возможностей компьютерных технологий. Формируются умения использования компьютерных технологий при решении различных задач.

Во втором направлении - компьютерные технологии выступают средством с помощью которых повышается эффективность организации учебного и воспитательного процесса.

Основой подготовки ребенка к использованию компьютерных технологий в обучающем процессе являются принципы дидактики, которые определяют требования к содержанию, методам, формам и средствам обучения, ориентированным на достижение цели обучения. Из анализа общих свойств информации, ее видов и функций, влияния на развитие и воспитание человека вытекает требование: информация, которая циркулирует в образовательном процессе, должна эффективно использоваться на каждом этапе учебного процесса, в каждый момент деятельности обучающего и обучающегося. Это определяет выбор методов, организационных форм и средств обучения, которые должны обеспечивать активность познавательной деятельности обучающихся, когда все их внимание сосредотачивается на сути изучаемого явления или процесса, а не на компьютере, который выступает в качестве средства обучения.

Применение компьютерных технологий в современном образовательном процессе -явление закономерное. Но эффективность их использования в обучении зависит от четкого представления о месте, которое они должны занимать в сложном комплексе взаимосвязей, возникающих в системе взаимодействия "преподаватель - обучающийся".

Использование компьютерных технологий изменяет цели и содержание обучения: появляются новые методы и организационные формы обучения. Обновление содержания обучения связано, прежде всего, с повышением роли гуманитарной подготовки, формированием у обучаемых последовательного естественнонаучного представления об окружающем мире.

Внедрение компьютерных технологий создает предпосылки для интенсификации образовательного процесса. Они позволяют широко использовать на практике психолого-педагогические разработки, обеспечивающие переход от механического усвоения знаний к овладению умением самостоятельно приобретать новые знания. Компьютерные технологии способствуют раскрытию, сохранению и развитию личностных качеств обучаемых.

Актуальность избранной темы исследования "Теория и практика применения компьютеров в процессе обучения": объясняется существом и общечеловеческой значимостью затрагиваемого материала. Дело в том, что проблема информатизации и непосредственно связанной с ней компьютеризации всех сфер человеческой деятельности является одной из глобальных проблем современного мира. Причина тому - неслыханное для предшествующих эпох повышение роли информации, превращение ее в одну из важнейших движущих сил всей производственной и общественной жизни. Происходящий параллельно стремительный скачок в развитии аппаратных средств, т.е. собственно компьютеров как технических устройств за последние 2-3 года сделал эту технику достаточно доступной. Поэтому внедрение компьютерных технологий в образование можно охарактеризовать как логичный и необходимый шаг в развитии современного информационного мира в целом. компьютерный педагогический обучение

Цель исследования: выявить и проанализировать возможности применения компьютерных технологий в педагогическом процессе.

Объект исследования: процесс формирования положительного отношения к применению новых компьютерных технологий в педагогическом процессе.

Предмет исследования: использование компьютеров в процессе обучения.

Гипотеза: если эффективно применять новые компьютерные технологии, то можно добиться хороших результатов в педагогическом процессе.

Задачи исследования:

1. Проанализировать использование компьютерных технологий в процессе обучения.

2. Изучить новые компьютерные технологии повышающие интерес учащихся к учебному процессу.

3. Апробировать некоторые компьютерные программы в учебном процессе и проверить их эффективность.

Методологическую основу исследования составили системный подход, наблюдение, методы анализа и синтеза дидактических положений, принципов, форм, методов использования компьютерных технологий в образовательном процессе.

В исследовании нашли отражения положения теорий педагогической технологий (В.П.Беспалько, Г.К.Селевко, М.В.Кларин); проблемы информатизации и компьютеризации образования (И.Г.Захарова, Б.С.Гершунский, Е.С.Полат, М.Ю.Бухаркина др.), дидактические аспекты использования компьютерных технологий (Ю.К.Бабанский, Е.И.Машбиц, Л.И.Корнеева), правовые аспекты (Дж.Кехир, K.Боврей, С.Tейлман, Дж.Смирс, Х.Порсдам, Б.Андересен, K.Сидери, Г.Весткемп, П.Д'Агостино, С.Конзелман и многие другие).

Важным источником информации стали материалы специализированных научных журналов, таких как "Право и образование", "ОТКРЫТЫЕ СИСТЕМЫ", "Международный электронный журнал", "Дистанионное образование", "Проблемы информатизации высшей школы", "ИТО", "Дистанионное образование и связь". Однако несмотря на достаточное количество работ посвященных компьютеризации, исследуемая проблема является не до конца решенной, в частности не достаточно разработана с правовой точки зрения.

Практическая значимость работы состоит в разработке урока с использованием компьютерных технологий.

Курсовая работа состоит из введения, трёх глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы:

-анализ методической литературы, связанной с темой исследования;

-наблюдения за эффективностью применения компьютерных программ в процессе обучения;

-изучение учебных программ по информатике; разработка содержания уроков, специальных мероприятий, направленных на эффективное применение компьютерных программ; педагогический эксперимент, в ходе которого реализуются разработанные мероприятия и выявляется их эффективность.

Стремительно развивающийся процесс информатизации всех сфер жизни общества делает возможным поднять на новый уровень организацию и качество исследовательской работы в педагогике.



Глава 1. Компьютеризация педагогического процесса

1.1 Компьютер как инструмент педагогического исследования

Сегодня информационные технологии находят обширное применение в педагогике и в практике учебно-воспитательного процесса. Наибольшее распространение они получили в таких видах деятельности как дистанционное обучение, учреждение он-лайновых учебных заведений, помощь в системе управления образованием, создание программ и виртуальных учебников по различным предметам, поиск в сети информации для учебного процесса, компьютерное тестирование знаний учащихся, создание электронных библиотек, формирование единой научной электронной среды, издание виртуальных журналов и газет по педагогической тематике, проведение телеконференций, расширение международного сотрудничества в сфере Internet -образования.

Применение компьютера в педагогических исследованиях стала одной - из наиболее актуальных тем на сегодняшний день.

Проведя анализ имеющейся литературы, можно придти к выводу, что ЭВМ является необходимым и очень важным инструментом педагогического исследования, потенциал которого далеко не исчерпан.

Любое педагогическое исследование состоит из определённых этапов или частей. Можно выделить два этапа научного исследования: эмпирический и теоретический.

Эмпирический этап связан с получением и первичной обработкой исходного фактического материала. Теоретический этап исследования связан с глубоким анализом факторов, с проникновением в сущность исследуемых явлений, с познанием и формулировкой в качественной и количественной форме законов, т.е. с объяснением явлений.

Далее на этом этапе осуществляется прогнозирование возможных событий или изменений в изучаемых явлениях или процессах, вырабатываются принципы, рекомендации о практическом воздействии на эти явления.

Можно отметить, что научное исследование в каждом цикле совершает, движение от эмпирии к теории и от теории к, проверяющей её практике.

Согласно подходу Ю.З. Кушнер, можно условно выделить пять этапов конструирования логики педагогического исследования.

Первый этап -- это стадия накопления знаний и фактов.

Он включает в себя выбор проблемы и темы исследования, ознакомление с теорией и историей вопроса, изучение практического опыта учебных заведений и определении объекта, предмета, цели и задачи исследования.

Второй этап -- стадия теоретического осмысливания фактов.

Он включает в себя выбор методологии, построение гипотезы исследования, выбор методов исследования и разработку методики исследования.

Третий этап -- опытно-экспериментальная работа.

Он включает в себя построение гипотезы исследования , организацию и проведение констатирующего эксперимента, организацию и проведение уточняющего эксперимента, проверку гипотезы исследования, организацию и проведение преобразующего эксперимента, окончательную проверку гипотезы исследования и формулировку выводов исследования.

Четвертый этап -- анализ и оформление результатов педагогического исследования.

В него входит обоснование заключительных выводов и практических рекомендаций, научный доклад, статьи, учебные и методические пособия, книги, плакаты, презентации, кинофильмы по теме исследования.

Пятый этап -- пропаганда и внедрение результатов исследования.

Он включает в себя выступления на советах, семинарах и т.д. и публикацию в средствах массовой педагогической информации.

Компьютер может быть эффективно использован в ознакомлении с теорией и историей вопроса и изучении научных достижений в данной и смежных областях. В подготовке, организации и проведении экспериментов, а также формулировке выводов данного этапа исследования.

В подготовке научных докладов, статей, учебно-методических пособий, монографий, книг, плакатов по теме исследования; публикаций в средствах массовой педагогической информации. Выступлениях на советах, семинарах и т.д.

Рассмотрим данные подэтапы и возможности компьютера при их осуществлении по отдельности.

Использование компьютера на стадии накопления знаний и фактов связано с применением теоретических методов исследования. Сюда принято относить анализ педагогической литературы, архивных материалов, документации и продуктов деятельности; классификация; аналогия; сравнение; построение гипотез; прогнозирование, проектирование, моделирование и другие.

Как было сказано выше, компьютер может стать инструментом исследования при ознакомлении с теорией и историей проблемы исследования и изучении научных достижений в данной и смежных областях. Этот процесс связан с изучением литературы: трудов классиков по вопросам человекопознания; общих и специальных работ по педагогике; периодической психолого-педагогической печати; справочной педагогической литературы и методических пособий по педагогике и смежным наукам.

Изучение литературы даёт возможность узнать, какие стороны проблемы уже достаточно изучены, по каким ведутся научные дискуссии, что устарело, а какие вопросы ещё не исследованы. Здесь несколько возможностей использования компьютера. Во-первых, это поиск литературы:

а) в электронном каталоге различных библиотек в регионе;

б) в Internet с применением браузеров типа Internet Explorer, Netscape Navigator и использованием различных поисковых машин и метопоисковых систем, как Yandex.ru, Rambler.ru, Mail.ru, Google.ru, Yahoo.com, Metacrowler.com, Lycos.com и т.д.. Они позволяют проверить наличие информации в сети, а также просмотреть отдельные документы.

На сегодняшний день через Internet из русскоязычных ресурсов доступны электронные версии многих российских газет и журналов, которые посвящены вопросам воспитания и образования, базы диссертаций, рефератов, курсовых и дипломных работ, энциклопедии, электронные толковые словари, виртуальные учебники по некоторым предметам высшей школы для дневной и дистанционной формы обучения, информация о некоторых важных событиях и мероприятиях в сфере педагогической науки и образования. Интерес представляют собой электронные библиотеки, как например Российская Государственная Библиотека www.rsl.ru, Электронная Библиотека Института Философии РАН www.philosophy.ru/library, Научная Электронная Библиотека www.elibrary.ru, а также системы поиска книг в электронных библиотеках www.gpntb.ru, www.sigla.ru. Internet предоставляет также возможность для общения и обмена мнениями среди исследователей на форумах, как, например, на Молодёжном Научном Форуме www.mno.ru/forum, также www.scientific.ru, педагогический форум http://eureka.ok.club.org.

К сожалению, информация и материалы научных и научно-практических конференций, а так же результаты исследований представлены в Internet не вполне адекватно. Проблемы с поиском необходимой информации связаны с тем что индексация и тематическая сортировка не всегда указана точно.Этого можно было бы избежать, если разработать единые требования для представления научной информации в электронном варианте.

Ещё одним серьёзным препятствием для проведения исследований с применением ЭВМ является то, что большинство серьёзных научных педагогических работ издается на бумажных носителях и хранится не в виртуальных библиотеках, а в обычных реальных публичных и специализированных библиотеках. Это в свою очередь ограничивает доступ к ним, усложняет поиск и обработку информации.

Можно сделать вывод, что использование электронных педагогических ресурсов могло бы значительно облегчить труд исследователя, но в настоящее время эта область нуждается в доработке.

Последние годы проблеме представления информации в сети уделяется много внимания, многие регионы выполнили огромную работу по развитию Единой Образовательной Информационной Среды. Это значительно облегчило доступ через сеть к информационным ресурсам различных учебных заведений и положительно сказалась на исследовательской работе.

Во-вторых, компьютер может использоваться в работе с литературой в ходе составления библиографии, реферирования, конспектирования, цитирования.

Если бы вся необходимая литература была представлена в цифровом варианте, все данные операции можно было бы выполнять с применением текстовых редакторов (типа Microsoft Word) и некоторых его встроенных функций частично или полностью автоматически. Но даже сейчас, не смотря на то что большинство информации представлено на бумажных носителях, компьютер служит для исследователя надёжным накопителем и хранилищем информации исследования и помогает в осуществлении всех вышеназванные операций, хотя большая часть времени при этом тратится на ввод информации в память ЭВМ. Обычно он осуществляется с помощью клавиатуры или используя сканер и систему автоматического распознавания текста (например, Abby Fine Reader).

Ещё одним аспектом применения компьютера в педагогическом исследовании при работе с литературой это - возможность автоматического перевода текстов с помощью PROMT XT и других подобных программ или с использованием электронных словарей типа Abby Lingvo 7.0.

Можно сказать, что сегодня на этом этапе исследования компьютер заменяет современному учёному целую библиотеку с большим количеством справочной литературой и словарями, а также бумагу, ручку и печатную машинку, тем самым избавляя его от многократного переписывания материала при его упорядочивании и редактировании. Так же компьютер может использоваться в планировании исследования, хранить и вовремя предоставлять информацию о сроках проведения какого либо мероприятия или конференции, встречи или деловой переписки, имеющей отношение к исследованию. С этим хорошо справляется система управления Microsoft Outlook.

На этапе опытно-экспериментальной работы компьютер играет важную роль так как с его помощью можно подготовить и провести эксперимент, а также обработать промежуточный и конечный результат исследования.

В ходе опытно-экспериментальной работы исследователь периодически собирает и обрабатывает информацию о состоянии предмета исследования и происходящих в нём изменениях. Имея только такую информацию можно построить гипотезу исследования и проверить её в ходе эксперимента.

На этом этапе работы для исследования применяются эмпирические методы. К ним относятся: педагогический эксперимент; наблюдение; самонаблюдение; беседа; интервью. Также применяются социологические методы: анкетирование, тестирование, экспертные оценки; и математические методы: регистрация, ранжирование, шкалирование, индексирование, моделирование, диагностика, прогнозирование. На завершающей стадии организуется педагогический консилиум; изучение, обобщение и распространение массового и передового педагогического опыта.

Компьютер применяется на данном этапе исследовательской работы:

во-первых, для фиксации информации о предмете;

во-вторых, для обработки полученной информации.

Фиксация данных педагогического исследования на его опытно-экспериментальной стадии осуществляется как правило в форме рабочего дневника исследователя, протоколов наблюдений, фотографий, кино - и видеодокументов, фонограмм (записей бесед, интервью и т.д.). Благодаря развитию мультимедийных технологий компьютер может осуществлять сегодня сбор и хранение не только текстовой, но и графической и звуковой информации об исследованиях. Для этого применяются цифровые фото- и видеокамеры, микрофоны, а также соответствующие программные средства для обработки и воспроизведения графики и звука (например, Microsoft Звукозапись, Media Player Classic, PhotoShop и др.). Запись и хранение информации в этом случае производят на CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW с помощью устройства CD- и DVD-Writer. Или же хранить информацию на жёстком диске компьютера.

Хранение фотодокументов исследования в цифровом варианте позволяет без особых трудностей использовать их в качестве иллюстраций к статьям в периодических изданиях или к докладам на научных конференциях, симпозиумах и т.д. Компьютер может хранить на жёстком диске несколько тысяч фотографий и сотни минут звукозаписи.

Кроме фиксации текстовой, звуковой и графической информации сегодня возможно применение компьютера в процессе сбора эмпирических данных.

Чаще всего его используют при проведении анкетирования и тестирования. Часто, для доказательности исследования бывает необходимым провести опрос большого количества учащихся, учителей или родителей воспитанников одного или нескольких, иногда расположенных далеко друг от друга, учебных заведений. Обычно анкетирование проводится с заполнением специально предусмотренной формы на бумажном носителе. Проведение педагогического исследования методом анкетирования требует материальных затрат на изготовление анкет, а так же значительных ресурсов по обработке анкетных данных.

Сегодня стала доступной технология компьютерного и Internet- анкетирования. Эта технология позволяет значительно повысить уровень педагогических исследований, охватить большее число респондентов одного или нескольких учреждения образования в одном или разных районах, а так же снизить трудовые затраты по обработке данных. Один из возможных вариантов оформления анкеты или теста это - формат HTML. Пользователь получает доступ к информации, заложенной в форме анкеты, привычным для него способом, используя знакомый браузер (например, Internet Explorer). Сама анкета или тест может быть размещена как в Интернете, так и на сервере в школьном компьютерном классе или на отдельном компьютере. Что касается ввода и обработки данных, тестовая форма может содержать встроенную систему ввода данных, используя которую оператор вводит коды ответов на вопросы анкеты. Система осуществляет контроль ввода данных (чтобы избежать ошибок).

Ввод первичных данных каждой анкеты завершается нажатием кнопки, после чего данные добавляются в специальный файл и становятся доступными для статистической обработки.

Далее для передачи результатов анкетирования или тестирования программа производит активизацию почтовой программы, установленной на компьютере по умолчанию. На электронный адрес лица, заинтересованного в получении результатов анкеты автоматически формируется письмо.

Программа автоматически формирует текстовый файл, который содержит в специальном формате результат заполнения анкеты, и в случае активного подключения к Internet происходит соединение и немедленная отправка данных на электронный почтовый адрес.

Обработка полученных данных происходит в автоматическом режиме, для определения значимости и надежности результатов анкетирования используются стандартные статистические критерии, о которых будет сказано чуть позже. Эту технологию можно активно использовать в проведении разнообразных педагогических исследованиях, тестировании уровня знаний в учебных заведениях, в целях психологического тестирования, а так же для организации дистанционного обучения.

Для обработки количественных данных полученных в ходе анкетирования, тестирования, ранжирования, регистрации, социометрии, интервью, беседы, наблюдений и педагогического эксперимента часто применяются математические методы исследования с использованием компьютера.

В последнее время предпринимаются серьезные шаги, которые направленны на внедрение в педагогику кибернетических и математических методов оценки и измерения педагогических явлений и установления количественных зависимостей между ними. Кибернетические и математические методы позволяют подойти к решению одной из сложнейших задач педагогики - количественной оценки педагогических явлений.

Часто лишь обработка количественных данных и полученные при этом выводы могут объективно доказать или опровергнуть выдвинутую гипотезу.

Методами математической или статистической обработки результатов педагогического эксперимента называются математические приемы, формулы, способы количественных расчетов, с помощью которых количественные показатели, получаемые в ходе эксперимента, можно обобщать, приводить в систему, выявляя скрытые в них закономерности. Речь идет о таких закономерностях статистического характера, которые существуют между изучаемыми в педагогическом эксперименте переменными величинами.

Кроме элементарных операций регистрации, ранжирования и шкалирования, методы статистического анализа позволяют вычислять так называемые элементарные математические статистики, характеризующие выборочное распределение данных, например, выборочное среднее, выборочная дисперсия, мода, медиана и ряд других. Другие методы математической статистики, например дисперсионный анализ, регрессионный анализ, позволяют судить о динамике изменения отдельных статистик выборки. С помощью третьей группы методов -- корреляционного анализа, факторного анализа, методов сравнения выборочных данных, можно достоверно судить о статистических связях, существующих между переменными величинами, исследуемых в данном педагогическом эксперименте.

Методы статистического анализа условно делятся на первичные и вторичные. Первичными методы- это методы с помощью которых можно получить показатели, которые непосредственно отражают результаты производимых в педагогическом эксперименте измерений. Соответственно под первичными статистическими показателями имеются в виду те, которые применяются в самих психодиагностических методиках и являются итогом начальной статистической обработки результатов психодиагностики. Вторичные методы- это методы статистической обработки, с помощью которых на базе первичных данных выявляют скрытые в них статистические закономерности.

Первичные методы статистической обработки: определение выборочной средней величины, выборочной дисперсии, выборочной моды и выборочной медианы. Вторичные методы обычно включают в себя корреляционный анализ, регрессионный анализ, кластерный анализ, методы сравнения первичных статистик у двух или нескольких выборок.

Применение методов математической или статистической обработки информации педагогических исследований требует проведения большого числа простых арифметических операций над большим числом исходных данных. Практика показывает, что ручные расчёты (с использованием только записей на бумаге) занимают большое количество времени и содержат множество ошибок.

Сократить трудоёмкость расчётов и уменьшить число ошибок помогает использование микрокалькуляторов и персональных компьютеров.

Сейчас для проведения статистических расчётов обычно используют готовые вычислительные программы, которые достаточно легко осваиваются неспециалистами в области компьютерных технологий. Простейшая из таких программ, которая называется "Калькулятор", создаёт на экране компьютера изображение калькулятора. С помощью этой программы можно проводить простые расчёты, как на обычном калькуляторе. В тоже время имеется возможность проводить и некоторые статистические расчёты: нахождение среднего арифметического и стандартного отклонения. Более подробную информацию о работе "Калькулятора" можно найти меню "Справка"-"Вызов справки", а о функциях отдельных клавиш - щёлкнув правой клавишей мыши на любой из кнопок "Калькулятора".

Сложные статистические расчёты проводятся с помощью специальных программ для статистических расчётов, например, программа STADIA. [5] Для проведения вычислений с помощью этой программы достаточно ввести исходные данные (численные значения наблюдений) в блок редактора данных, имеющего вид таблицы.

Все сложные вычисления программа проводит по командам пользователя автоматически. Другие программы с похожими функциями STATISTICA и SPSS. [2]

Также отметим возможность использования для статистической обработки данных табличного редактора Microsoft Excel. Этот редактор позволяет заносить данные исследования в электронные таблицы, создавать формулы, сортировать, фильтровать, группировать данные, проводить быстрые вычисления на листе таблицы, используя "Мастер функций". С табличными данными также можно проводить статистические операции, если к Microsoft Excel подключён пакет анализа данных.

С помощью встроенного мастера диаграмм табличный редактор Microsoft Excel даёт возможность построить на основании результатов статистической обработки данных различные графики и гистограммы, которые можно впоследствии использовать на других этапах исследования.

Необходимо отметить ещё одну важную функцию на этапе обработки данных педагогического исследования - создание моделей.

Методы математического моделирования применяются для построения математических моделей, описывающих какие-либо закономерности, а также для планирования эксперимента и всего исследования в целом. Кроме того, компьютер может использоваться для построения модели предметной области исследования на основе гипертекста.

Модель может эффективно замещать предметную область в исследовании за счёт большей формализации, абстрагирования от несущественных деталей. Компьютерная техника позволяет зафиксировать большое количество информации в разных формах. За счёт применения произвольных ссылок гипертекст может создать структуры самого разного вида, в том числе и такие, связи, которых первоначально не определены (в этом состоит его преимущество перед базами данных, наполнение которых невозможно без предварительного определения их структуры).

Гипертекст допускает определённую гибкость и потому может быть применён для построения моделей разных предметных областей. Поскольку объём материала и его глубину трудно предугадать заранее, жёсткая структура базы данных малоэффективна. Гипертекст с его произвольными связями может оказаться наиболее удобным. Достаточно в этой связи упомянуть, что в глобальной сети Internet он применяется для представления различной информации.

Таким образом, на этапе сбора и обработки данных педагогического исследования компьютер сегодня можно считать незаменимым. Он в значительной мере облегчает работу исследователя по регистрации, сортировке, хранению и переработке больших объёмов информации, полученных в ходе эксперимента, наблюдения, бесед, интервью, анкетирования и других методов исследовательской работы. Это позволяет исследователю сэкономить время, избежать ошибок при расчётах и сделать объективные и достоверные выводы из экспериментальной части работы.

На этапе оформления результатов педагогического исследования в виде диссертации, для подготовки научных докладов, статей, учебно-методических пособий, монографий, книг, плакатов по теме исследования компьютер позволяет в кратчайшие сроки справиться с любым из данных видов работы. При этом могут использоваться уже упоминавшиеся ранее текстовый редактор Microsoft Word и табличный редактор Microsoft Excel. Для обработки графических изображений и изготовления плакатов подойдут программы типа Microsoft PhotoShop, Corel PHOTO-PAINT, Corel DRAW и другие им подобные. Подготовка докладов, монографий, учебников и статей упрощается ещё больше, если с самого начал исследования вся информация о нём хранилась в цифровом формате. Это избавляет от необходимости вручную набирать текст, рисовать графики и иллюстрации. Кроме того, сегодня существует возможность публиковать статьи и монографии в Internet с помощью пакета Font Page, используемой для создания Web-страниц.

Публикация в Internet является на сегодняшний день самым быстрым способом донести новейшую информацию о ходе и результатах педагогического исследования заинтересованным лицам.

Компьютер может также оказать помощь в создании по результатам исследования учебных и воспитательных фильмов, мультфильмов, передач, роликов социальной рекламы для телевидения, обучающих компьютерных программ, игр, интерактивных путешествий и т.д.

Для выступления на кафедрах, советах, семинарах, научно-практических конференциях, симпозиумах компьютер можно применить в качестве средства презентации графической и текстовой информации, иллюстрирующей доклад. В этом случае может использоваться программа для создания презентаций и деловой графики Microsoft Power Point и другие подобные программные средства. Непосредственно демонстрация материала осуществляется с помощью мультимедийного проектора или крупногабаритного ЖК- или ЭЛТ- монитора. С помощью компьютера также возможно подготовить и напечатать раздаточный и иллюстративный материал для участников конференции: брошюры, бюллетени, информационные листки и т.д.

Подводя итог, можно сказать, что организация и проведение ни одного современного педагогического исследования не может обойтись сегодня без применения компьютера. Очевидно, что в будущем, с расширением возможностей ЭВМ по переработке информации и разработкой искусственного интеллекта, а также нового программного обеспечения, компьютер станет не просто многофункциональным инструментом исследования, но и активным участником теоретической и экспериментальной работы. Возможно, он будет способен формализовать и описать явления, считавшиеся ранее недоступными для математической обработки и анализа; будет самостоятельно высказывать гипотезы, делать прогнозы и вносить предложения по ходу исследования.

Глава 2. Понятие, принципы, свойства компьютерных технологий

2.1 Роль и значение компьютерных технологий как педагогических технологий

Неотъемлемой частью современного материального производства общества стал технологический подход, который выступает как развитие, внедрение научных достижений в социальные процессы, а также в образование.

Г.К. Селевко определяет технологический подход в производственной сфере как представление производственных процессов - технологий. Он отмечает, что технологический подход и применение понятия "Технология" к сфере образования и к педагогическим процессам могут повлиять на развитие образовательных процессов, на огромный опыт педагогических инноваций, авторских школ и учителей-новаторов, на результаты психолого-педагогических исследований, которые постоянно требуют обобщения и систематизации [47, с. 107].

А. И. Уман под технологическим подходом понимает тонкое инструментальное управление учебным процессом и гарантированное достижение поставленных учебных целей, развивающихся на основе традиционного подхода, не противопоставляясь ему. Сегодня технологический подход к образованию разрабатывается такими отечественными педагогами как В.П. Беспалько, В.В. Гузеевым, М.В. Клариным, Г.К.Селевко, А.И.Уманом [16, 36, 47, 54].

Современный период развития общества характеризуется сильным влиянием на него компьютерных технологий, проникающих во все сферы человеческой деятельности, обеспечивающих распространение информационных потоков, образуя глобальное информационное пространство. Неотъемлемой и важной частью этих процессов является компьютеризация образования.

В настоящее время в России идет становление новой системы образования, которая ориентирована на вхождение в мировое информационно-образовательное пространство. Это явление сопровождается существенными изменениями в педагогической теории и практике учебно-воспитательного процесса, связанными с внесением корректив в содержание технологий обучения, которые должны быть адекватны современным техническим возможностям, и способствовать гармоничному вхождению ребенка в информационное общество. Компьютерные технологии призваны стать неотъемлемой частью целостного образовательного процесса, значительно повышающей его эффективность.

На современном этапе под компьютеризацией образования понимается процесс внедрения новых информационных технологий во все виды и формы образовательной деятельности и на этой основе формирование новых образовательных моделей. Очевидно, что достижение этих целей возможно при наличии современной компьютерной техники, соответствующего уровня компьютерной подготовки администрации школ, педагогов, совершенствования учебно-методических комплексов на основе разноуровневого подхода в обучении детей, создания индустрии производства программной продукции и системы ее поставки, проката [55, с. 78].

Под компьютерными технологиями мы понимаем дидактическую сущность компьютерных технологий обучения, их соотношение с педагогическими технологиями и их место в структуре организации учебного процесса в вузе. Для понимания компьютерных технологий в образовании необходимо разобраться с сутью этого понятия.

Технология (от греч. фЭчнз -- искусство, мастерство, умение; др. греч. льгпт -- мысль, причина, методика, способ производства) -- это комплекс организационных мер, операций и приемов, которые направлены на изготовление, обслуживание, ремонт и эксплуатацию изделия с номинальным качеством и оптимальными затратами, обусловленных текущим уровнем развития науки, техники и общества в целом. [58]

При этом следует понимать под термином:

-- изделие любой конечный продукт труда (материальный, интеллектуальный, моральный, политический и т. п.);

-- номинальное качество качество прогнозируемое или заранее заданное, к примеру, оговоренное техническим заданием ;

-- оптимальные затраты минимально возможные затраты, не влекущие за собой ухудшения условий труда, санитарных и экологических норм, норм технической и пожарной безопасности, сверхнормативный износ орудий труда, а также финансовых, экономических, политических и прочих рисков.

Технология -- в широком смысле -- объём знаний, которые можно использовать для производства товаров и услуг из экономических ресурсов. Технология -- в узком смысле -- способ преобразования вещества, энергии, информации в процессе изготовления продукции, обработки и переработки материалов, сборки готовых изделий, контроля качества, управления.

Итак, современные технологии основаны на достижениях научно-технического прогресса и ориентированы на производство продукта: материальная технология создаёт материальный продукт, информационная технология (ИТ) -- информационный продукт. Технология это также научная дисциплина, разрабатывающая и совершенствующая способы и инструменты производства. В быту технологией принято называть описание производственных процессов, инструкции по их выполнению, технологические требования и т.д. Технологией или технологическим процессом часто называют также сами операции добычи, транспортировки и переработки, являющихся основой производственного процесса. [58]

Наиболее новые и прогрессивные технологии современности относят к высоким технологиям (англ. high technology, hi-tech). Переход к использованию высоких технологий и соответствующей им техники является важнейшим звеном научно-технической революции (НТР) на современном этапе. К высоким технологиям обычно относят самые наукоёмкие отрасли промышленности: микроэлектроника, вычислительная техника, робототехника, атомная энергетика, самолётостроение, космическая техника, микробиология. [58]

Убедительно звучит мнение М.В.Кларина о том, что в педагогике существуют два направления исследований и практических разработок, связанных с развитием течения "педагогической технологии". Одно из них (генетически первоначальное) - использование ТСО в обучении, где педагогическая технология ассоциируется с методикой применения технических средств обучения. В этом смысле оно до сих пор используется во многих зарубежных публикациях. Второе - особый "технологический" подход к построению обучения в целом, то есть педагогическая технология состоит из предписаний способов и средств осуществления этой деятельности, условий, в которые она должна воплощаться. На наш взгляд, во второе направление входит весь спектр проблем организации учебного процесса и взаимоотношений в нем преподавателя и учащихся [29, c. 23 ].

Итак, под термином "педагогическая технология" понимается разработка и применение средств, инструментария, аппаратуры, учебного оборудования и ТСО для учебного процесса (Б.Т. Лихачев, С.А. Смирнов, Р. Де Киффер, М. Мейер). Следует обратить внимание на то, что понятие "педагогическая технология" обозначает приемы работы в сфере обучения и воспитания. Таким образом, компьютерная технология определяется видом педагогических технологий.

Компонентами технологий для производства продуктов являются аппаратное (технические средства), программное (инструментальные средства), математическое и информационное обеспечение этого процесса.

Информационные технологии (ИТ, от англ. information technology, IT) -- широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, в том числе, с применением вычислительной техники. В основном, под информационными технологиями подразумевают компьютерные технологии.

Информационная технология -- процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, накопления, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта). Этот процесс состоит из четко регламентированной последовательности выполнения операций, действий, этапов разной степени сложности над данными, хранящимися на компьютерах. Основная цель информационной технологии -- получить в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации необходимую для пользователя информацию [58].

Компьютерные технологии (англ. Computer Science) -- это обобщённое название технологий, отвечающих за хранение, передачу, обработку, защиту и воспроизведение информации с использованием компьютеров, а также соответствующая наука [58] .

Но компьютерные технологии это более узкое понятие, так как информационные технологии могут использовать компьютер как одно из возможных средств, не исключая при этом применения аудио- и видеоаппаратуры, проекторов и других технических средств обучения [26, с. 23] .

В научной и научно-методической литературе, посвященной проблемам компьютеризации и информатизации высшего профессионального образования (И.Г.Захаровой, Б.С.Гершунского, А.Л.Денисовой, С.Р.Домановой, А.Н.Тихонова, Г.А.Козловой, Е.Ю.Семеновой, Е.С.Полат, М.Ю. Бухаркина, А.Е.Петрова, Г.К.Селевко и др.), часто встречаются такие однопорядковые синонимические выражения как "новые информационные технологии", "технологии компьютерного обучения", "компьютерные педагогические технологии" и др. Это свидетельствует о том, что терминология в этой области исследований и соответствующие ей понятия еще не устоялись.

Компьютерные технологии развивают идеи программированного обучения, открывают совершенно новые, еще не исследованные технологические варианты обучения, связанные с уникальными возможностями современных компьютеров и телекоммуникаций.

Компьютерные технологии обучения - это процессы подготовки и передачи информации обучаемому с помощью компьютера.

Компьютерная технология может осуществляться в следующих трех вариантах:

I - как "проникающая" технология (применение компьютерного обучения по отдельным темам, разделам для ряда дидактических задач);

II - как основная, определяющая, наиболее значимая из используемых в данной технологии частей.

III - как монотехнология (когда все обучение, управление учебным процессом, включая все виды диагностики, мониторинг, опираются на применение компьютера). [58]

Говорить же о новой компьютерной технологии обучения можно только в том случае, если:

она удовлетворяет основным принципам педагогической технологии (предварительное проектирование, воспроизводимость, целеобразование, целостность);

она решает задачи, которые ранее в дидактике не были теоретически или практически решены;

средством подготовки и передачи информации обучаемому выступает компьютерная техника.

Таким образом, это понятие связано с появлением и широким внедрением компьютеров в образовании.

Нарастание потока информации, приводящее к ее удвоению каждые несколько лет, делает в ряде случаев невозможным решение различных задач без широкого использования вычислительной техники. Поэтому следует признать глубоко обоснованной одну из задач совершенствования образования, состоящую в том, чтобы вооружить учащихся знаниями и навыками использования современной вычислительной техники.

При этом необходимо дать всем учащимся к окончанию школы, колледжа, вуза не просто утилитарные знания об использовании современной вычислительной техники и перспективах ее развития, а умение грамотного ее применения для эффективного решения самых разнообразных задач.

Практически все преподаватели и специалисты образования признают огромные возможности компьютера и перспективность его использования как средства обучения, так же следует отметить, что компьютер пока еще не стал привычным инструментом, которым может пользоваться учитель при проведении своих уроков. Поэтому исследования в области использования компьютеров в процессе обучения имеют большую практическую ценность для формирования образовательного процесса, адекватного целям и задачам образования.

Исходя из всего вышеизложенного, под компьютерной технологией обучения в профессиональной подготовке специалистов предлагается понимать систему общепедагогических, психологических, дидактических, методических процедур взаимодействия педагогов и обучаемых с учетом технических и человеческих ресурсов, направленную на проектирование и реализацию содержания, методов, форм и информационных средств обучения, адекватных целям образования, особенностям будущей деятельности и требованиям к профессионально важным качествам специалиста. Таким образом предлагается рассматривать компьютерную технологию обучения как основную составляющую информационной технологий обучения.



2.2 Дидактические принципы, свойства и особенности использования компьютерных технологий в педагогическом процессе

Применение средств КТ в современном образовании основано на дидактических принципах, свойствах и особенностях их использования.

Под дидактическими принципами понимают некоторые очевидные исходные положения, которым должен удовлетворять любой учебно-воспитательный процесс, т.е. аксиомы образования и обучения. Они понимаются как исходные положения, лежащие в основе отбора содержания, организации и осуществления процесса обучения. Это те нормативные основы, базирующиеся на известных закономерностях процесса обучения и отражающие особенности организации процессов преподавания и учения с учетом психологии обучаемых [12, c. 107] .

В настоящее время в научной литературе, освещающей решение задач информатизации и компьютеризации образования, можно встретить различные, порой взаимоисключающие друг друга, трактовки дидактических принципов использования в образовательном процессе КТО. Не ставя своей целью раскрытие всех существующих по этому поводу точек зрения, необходимо все же обратить внимание на следующий факт. Абсолютное большинство исследователей данной проблемы, как правило, идут по пути создания особой системы принципов, отражающих специфику компьютерного обучения или разработки частных принципов применения в учебном процессе отдельных информационных средств. Сегодня таких принципов насчитывается не один десяток. Причем в подавляющем большинстве случаев, как показывает проведенный анализ, заявленные принципы по существу не являются совершенно новыми, а лишь в определенной степени дополняют, уточняют, конкретизируют или развивают принципы традиционной дидактики (Ю.К.Бабанский, Я.А.Коменский) [12], и, в частности программированного обучения (Б. Ф. Скиннер)[58].

Новые дидактические принципы, подчеркивал Л.В.Занков, не заменяют, не развивают, не дополняют ранее сложившиеся принципы. Они возникли в логике научного исследования по проблеме изучения и развития, имеют свою взаимосвязь, свою систему, вне которой существовать не могут [56].

Из изложенного можно сделать вывод о том, что на современном этапе развития педагогики высшей школы, при определении методологических требований к применению в учебном процессе КТО, речь должна идти не о замене традиционных дидактических принципов на новые, а о пересмотре и наполнении их таким содержанием, которое позволило бы в изменившихся условиях использовать их конструктивно.

К этим принципам относят соответствующие дидактическому процессу и дидактической системе закономерностям учения: ведущей роли теоретических знаний; единству образовательной, воспитательной и развивающей функций обучения; стимулированию и мотивации положительного отношения обучающихся к учению; проблемности, соединения коллективной учебной работы с индивидуальным подходом в обучении; сочетания абстрактности мышления с наглядностью; ориентированности обучения на активность личности; соответствия учебно-информационной базы содержанию обучения и дидактической системе. Все вышеперечисленные принципы определяют систему требований к технологии как традиционного, так и компьютерного обучения.