Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Дидактические условия применения компьютерных технологий в обучении

13.00.01 - общая педагогика, история педагогики и образования

Тыщенко О.Б.

Москва 2003

Работа выполнена на кафедре педагогики Московского государственного областного университета

Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ,

член-корреспондент РАО,

доктор педагогических наук,

профессор Павел Иванович Пидкасистый

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук,

профессор Юрий Оганесович Овакимян

доктор педагогических наук,

профессор Александр Александрович Андреев

Ведущая организация: Академия повышения квалификации и переподготовки работников образования Министерства образования РФ (кафедра образовательных технологий)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Компьютерные технологии проникают во все сферы человеческой деятельности: в науку, производство, образование, быт - и можно говорить о наступлении новой, компьютерной эры. “В настоящее время владение навыками работы с ЭВМ рассматривается как вторая грамота” Талызина Н.Ф. Внедрению компьютеров в учебный процесс - научную основу // Советская педагогика. - 1985. - №12. - С. 34-38.. Но компьютеризация образования - это не только обеспечение компьютерной грамотности или изучение одного-двух языков программирования и основ информатики. Это, в первую очередь, средство для увеличения производительности труда преподавателей и учащихся, способ повышения эффективности и интенсификации обучения и самообучения. Таким образом, компьютерные технологии можно трактовать в узком смысле слова - применение компьютера только как средства обучения и в широком смысле слова - многоцелевое использование компьютера в учебном процессе.

Целью их применения является усиление интеллектуальных возможностей человека в новом информационном обществе, к которому идет цивилизация, а также интенсификация и повышение качества обучения на всех ступенях системы образования.

При компьютерном обучении появляется возможность существенно увеличить количество и виды заданий, которые можно решать во время практических и лабораторных занятий, обеспечить групповое взаимодействие между обучающимися и преподавателем, качественно повысить уровень подготовки подрастающего поколения к жизни в информатизированном обществе, где доминирующее место в деятельности людей, в том числе и учебной, занимают процессы, связанные со сбором, хранением, систематизацией и обработкой информации с использованием современных технологий и средств.

Основным способом концентрированной передачи информации от преподавателя обучаемым является лекция. Средства наглядной демонстрации позволяют улучшить восприятие нового материала, включить в процесс запоминания не только слуховые, но и зрительные центры.

При проведении занятий без применения компьютерных технологий преподаватель ограничен каким-либо стандартным набором плакатов или схем, а создание своего красочного плаката достаточно трудоемкое дело. Демонстрация реального эксперимента часто по ряду причин неосуществима.

Современные компьютерные средства позволяют использовать не только отображение текста, но и обладают возможностью показывать графические объекты, высококачественные фотографии, позволяют использовать анимацию, звук и видео.

Как показывает педагогическая практика, любое новшество в процессе обучения приводит к существенным изменениям в планировании и организации учебного процесса. Нужен не отдельный метод или средство обучения, а целостная педагогическая технология - совокупность методов, средств и форм организации обучения, обеспечивающих достижение поставленных дидактических целей. При этом выделяют (Е.И. Машбиц) три группы проблем: теоретико-методологические проблемы; проблемы, связанные с разработкой технологии обучения; проблемы, связанные с проектированием обучающих программ.

Недостаток научно обоснованного и методически грамотного дидактического программного обеспечения для ЭВМ, а также методик применения компьютерных технологий в обучении приводит к тому, что компьютеры применяются в учебно-воспитательном процессе не рационально, не по назначению, служат для игр, используются как дорогая пишущая машинка или вообще не используются и морально стареют. Такое отношение к ЭВМ приводит к нерациональному использованию вложенных материальных средств и полному отсутствию их отдачи в виде повышения качества обучения.

Таким образом, существует противоречие между необходимостью применения преимуществ компьютерных технологий в подготовке грамотных специалистов и отсутствием педагогически и методически обоснованного программного обеспечения, методик использования ЭВМ в учебном процессе.

В свете такой постановки вопроса сформулирована проблема нашего исследования: применение компьютерных технологий как средства интенсификации процесса обучения. Решение этой проблемы составляет основное направление нашего исследования.

Целью исследования является выявление, теоретическое обоснование и опытно-экспериментальная проверка дидактических условий и возможностей применения компьютерных технологий в процессе предъявления обучающимся информации и формирования у них элементов опыта учебно-познавательной деятельности.

Объектом исследования является компьютеризация обучения на основе внедрения компьютерных технологий в учебный процесс в образовательных учреждениях.

Предмет исследования.

Дидактические условия применения компьютерных технологий в обучении как средства активизации и интенсификации учебно-познавательной деятельности обучающихся.

Гипотеза исследования:

Применение компьютерных технологий в процессе обучения осуществляется эффективнее, если:

1. в соответствии с изменяющимися возможностями компьютерной техники будет осуществляться отбор, структурирование и дозирование учебного материала, предъявляемого на лекционных и других формах теоретических занятий;

2. компьютеризованные аудиторные занятия способствуют у обучающихся повышению познавательного интереса, формированию элементов опыта учебно-познавательной деятельности - сбора, хранения, систематизации и обработки информации с использованием современных технологий;

3. осуществляется оптимальная организация и планирование объемов учебной нагрузки в соответствии с различными способностями обучающихся;

4. будут разработаны соответствующие применению компьютерных технологий обучения формы аудиторной и самостоятельной работы обучающихся по овладению компьютерной техникой с применением компьютерных средств.

Задачи исследования:

1. выявить дидактические возможности компьютерных технологий в процессе предъявления информации и условия формирования элементов опыта учебно-познавательной деятельности у обучающихся при их применении;

2. определить дидактические условия применения компьютерных обучающих программ для интенсификации процесса обучения с учетом направленности изучения общепредметных и специализированных дисциплин в системе образования;

3. разработать технологию применения компьютерных средств на различных формах организации обучения;

4. провести опытно-экспериментальную апробацию разработанной автором технологии использования программного обеспечения для ЭВМ на учебных занятиях.

Теоретико-методологической базой исследования явились фундаментальные работы ведущих ученых по дидактике (С.И. Архангельский, Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, П.И. Пидкасистый, Н.Ф. Талызина и др.); теоретические разработки в области компьютеризации образования (А.А. Андреев, Б.С. Гершунский, В.В. Гузеев, А.П. Ершов, Е.И. Машбиц, В.М. Монахов, С. Пайперт и др.), литература по системе программированного обучения (Н.Ф. Талызина); исследования преимуществ компьютерных технологий в интенсификации и активизации обучения (М.М. Буняев, Я.А. Ваграменко, Г.А. Козлова, И.И. Мархель, М.В. Меламуд, Ю.О. Овакимян, М.Ф. Поснова, А.Я. Савельев и др.).

Для реализации поставленных целей и задач исследования был использован комплекс теоретических и эмпирических методов: теоретический анализ педагогической, психологической, методической и специализированной (предметной) литературы по исследуемой проблеме; педагогическое наблюдение; обобщение педагогического опыта; опрос студентов и преподавателей; наблюдение; беседа; тестирование; интервьюирование и анкетирование; организация опытно-экспериментальной работы; использование электронных лекториев в учебном процессе.

База исследования. Исследование проводилось в Муромском институте Владимирского государственного университета (МИ ВлГУ), образовательном центре "Скрин" (ОЦ "Скрин" г. Москва), учебном центре "Гераклит" (УЦ "Гераклит" г. Москва), средней школе №1 г. Мурома. Опытно-экспериментальной работой было охвачено 734 человека.

Этапы исследования.

I этап (1994-1996 гг.). Теоретический анализ проблемы, обзор литературных источников, разработка стратегии опытно-экспериментального исследования, постановка цели и задач исследования.

II этап (1997-2000 гг.). Разработка и опубликование теоретических положений применения компьютерных технологий в процессе обучения, опытная апробация применения электронных лекториев.

III этап (2001-2002 гг.). Опытно-экспериментальная работа, разработка и внедрение ряда электронных лекториев. Создание и размещение во Всемирной паутине веб-сайта (www.256.ru), содержащего дидактические и методические разработки.

Научная новизна исследования:

§ выявлены дидактические возможности использования компьютерных технологий в процессе обучения (активизация учебного процесса; повышение познавательного интереса; обобщение и систематизация знаний);

§ определены необходимые условия применения компьютерных технологий в обучении (готовность преподавателя к использованию ЭВМ в учебном процессе; разработка педагогического программного обеспечения для ЭВМ; структуризация и тщательный отбор информационного учебного материала; разработка и опытно-экспериментальная проверка методики применения компьютерных программ в процессе обучения);

§ апробированы условия применения компьютерных технологий для интенсификации процесса обучения во время лекционных и других теоретических занятий с учетом профессиональной направленности изучения дисциплин, с целью сокращения затрачиваемого времени на обучение и углубление полученных знаний:

І дифференциация теоретического материала в зависимости от системы обучения, углубленности изучения курса, уровня подготовки учащихся;

І новые формы применения компьютерных технологий на практических и лабораторных занятиях;

І учет различного контингента обучающихся;

§ введена новая форма организации обучения "электронный лекторий", которая используется с применением компьютерных обучающих систем при чтении лекций, объяснении теоретического материала, разбора преподавателем практических задач;

§ определены восемь условий возможности и целесообразности компьютеризованной формы проведения теоретических, практических, лабораторных и других занятий;

§ выявлено шесть условий разработки и модернизации средства обучения "электронный лекторий";

§ определено семь условий, определяющих увеличение уровня восприятия информации при использовании новой формы организации обучения "электронный лекторий".

Теоретическая значимость исследования:

§ обобщены и дополнены классификации программных средств, используемых в обучении; разработана классификация аппаратного обеспечения компьютерных технологий, используемых в процессе обучения;

Практическая значимость исследования:

§ разработаны и опытным путем апробированы электронные лектории, используемые при изучении общепредметных, гуманитарных и технических дисциплин в средней и высшей школе и послевузовском образовании;

§ разработаны методики применения компьютерных технологий в образовательном процессе на лекциях, на уроках объяснения нового материала и при объяснении теоретического материала на практических занятиях;

§ разработаны научно обоснованные и проверенные в опытно-экспериментальном исследовании рекомендации по эффективному применению компьютерных технологий в процессе обучения;

§ результаты исследования могут быть использованы на лекционных, лабораторных, практических и других формах занятий в системе среднего, высшего и дополнительного образования.

Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечены реализацией комплексной методики исследования, адекватной цели и задачам, логике исследования, сравнительным анализом данных, полученных при помощи различных методов.

Апробация работы. Материалы и результаты диссертации апробированы:

§ в научных сообщениях на заседаниях кафедр "Экономика и организация производства", "Информационные системы" МИ ВлГУ;

§ на заседаниях научно-методических семинаров для учителей школы №1 г. Мурома, для учителей информатики школ города Мурома, директоров школ Владимирской области, на I Всероссийской научно-технической конференции "Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве" (Нижний Новгород), научной конференции "Учебно-воспитательный процесс в школе и вузе" (г. Москва);

§ опубликованы статьи в журналах: "Педагогика", "Высшее образование в России", "Информатика и образование", "Образование", "Информационные технологии", "Компьютеры в учебном процессе", "Компьютерная хроника";

§ депонированы в НИИВО;

§ размещены на веб-сайте http://www.256.ru.

На защиту выносятся следующие положения:

1. дидактические возможности применения компьютерных технологий в процессе формирования у обучающихся опыта учебно-познавательной деятельности, которые заключаются в активизации учебного процесса, повышении познавательного интереса, обобщении и систематизации знаний;

2. ряд условий применения компьютерных технологий в учебном процессе, которые требуются для интенсификации процесса обучения во время лекционных и других теоретических занятий (возможность и целесообразность применения электронных лекториев, разработка и модернизация электронных лекториев, факторы, от которых зависит уровень восприятия);

3. целесообразность применения электронных лекториев по курсам "Современный Интернет", "Начальный курс Adobe Photoshop", "Информатика. Программирование в Turbo Pascal", "Базовый курс изучения компьютера", "История. Общественные отношения на Руси в X - XII вв.", "История земли Муромской. Муромское зодчество в XVI - XVII веках", "Алгебра. Определение тригонометрических функций" и др.;

4. методические рекомендации по применению компьютерных технологий в процессе проведения лекций и объяснения теоретического материала на практических занятиях.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации 175 страниц. В работе содержится 20 рисунков, 8 таблиц, 11 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении определены актуальность, проблема, цель, объект, предмет, гипотеза, задачи исследования, указаны методы и этапы опытно-экспериментального исследования, сформулирована научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, положения, выносимые на защиту.

В первой главе "Дидактические основы компьютерных технологий" выполнен анализ теоретических положений применения компьютерных технологий в процессе обучения, обозначены границы возможностей и сферы применения современных компьютеров, в том числе основных направлений использования Интернета в образовании.

Развитие компьютерных технологий и средств связи привело к "информационному взрыву", в результате которого каждый индивидуум стал не в состоянии самостоятельно найти и переработать огромные объемы информации, необходимые ему для профессиональных или образовательных целей. Современная система образования должна опираться на новейшие достижения в области информационных технологий (ИТ). Кроме таких информационных средств со стажем, как телерадиовещание, телефон и других, в настоящее время получают все большее распространение компьютерные технологии и различные сервисы Интернета. Умение использовать средства поиска, просмотра и отбора необходимой информации во "всемирной паутине" (world wide web), которая является одним из самых динамично и быстро развивающихся сервисов Интернета, а также применение других его ресурсов в профессиональной и общеобразовательной сферах позволят существенно сократить время для целенаправленного отбора и осмысления все увеличивающегося потока информации. компьютерный обучение информация

Знание основ компьютерной грамоты является велением времени, и естественно, что возникла необходимость применения компьютеров в целостной системе обучения. Однако при использовании компьютерных технологий возникают некоторые ограничения, часть из которых можно считать функциональными, в связи с тем, что компьютеры хоть и достаточно совершенные, но все-таки лишь технические средства, и поэтому компьютер никогда не сможет полностью заменить преподавателя-человека. С другой стороны, часть ограничений, с развитием науки и совершенствованием компьютерных и других технологий, будет снята. Например, улучшаются возможности поиска информации, совершенствуются тестирующие и контролирующие функции обучающих систем и др.

Проведенное аналитическое исследование показало наличие во всемирной паутине, с одной стороны, достаточно большого количества информационных ресурсов образовательного и научного направления, а с другой стороны, дефицит материалов методического плана и образовательного направления, соответствующего существующим учебным планам.

Применение Интернет-технологий поднимает на новый качественный уровень возможности поиска требуемой информации. При этом существует ряд проблем.

Во-первых, базовая подготовка как обучаемых, так и преподавателей должна включать компьютерную грамотность, в т.ч. умение работать с различными ресурсами Интернета. Однако многие преподаватели не обладают соответствующими навыками, а часто и желанием использовать компьютерные технологии в учебном процессе. Нередка ситуация, когда студенты оказываются более подготовленными, чем преподаватели.

Во-вторых, во многих городах, за исключением Москвы, С.-Петербурга и некоторых других крупных центров, скорость доступа к Интернету оставляет желать лучшего.

В-третьих, студенты, имеющие выход в Интернет дома или в институте, при подготовке рефератов, курсовых и даже дипломных работ часто не собирают информацию по крупицам, а просто скачивают (копируют) готовые рефераты из Интернета.

В-четвертых, в Интернете лежит только то, что туда положили. Несмотря на развитие электронных технологий, используемых для ввода (оцифровки) информации, вся сумма накопленных человечеством знаний представлена в Интернете далеко не в полном объеме.

В-пятых, существует проблема поиска, которая связана с тем, что даже лучшие поисковые системы не охватывают все документы, находящиеся в Интернете, а в случае использования нескольких поисковых систем происходит дублирование найденных документов.

В-шестых, кроме Всемирной паутины, в Интернете есть и другие ресурсы - файловые архивы (FTP), конференции, доски объявлений, интерактивный разговор (IRC) и другие, которыми также нужно уметь пользоваться для получения и обмена информацией.

Многообразие разработанных компьютерных технологий диктует необходимость группировать их по некоторым признакам.

Компьютерные технологии состоят из двух взаимодополняющих компонентов: аппаратного и программного обеспечения. Нами составлена классификация аппаратных средств, используемых в различных сферах обучения.

Основаниями для классификации послужили возможности применения компьютерных технологий в различных сферах учебно-познавательной деятельности, масштабы охвата пользователей ЭВМ, аппаратные характеристики компьютеров.

Проанализированы и приведены в исследовании различные классификации и обобщения обучающих программных средств, выполненные М.М. Буняевым, А.М. Матюшкиным, Е.И. Машбицем, П.И. Пидкасистым и др.

Выделены направления использования однопользовательских компьютерных обучающих систем.

Во второй главе "Компьютерные обучающие системы в педагогическом процессе" определяются теоретические и практические особенности реализации различных типов компьютерных обучающих систем.

Рассматривая применение компьютерных технологий в целостной системе обучения, следует выделить один из важнейших аспектов, а именно организацию диалогового взаимодействия в системе "человек-компьютер".

Возможность задавать вопросы обучающей программе позволяет обучаемым почувствовать в компьютере собеседника, что порой снимает страх перед работой (общением) с неодушевленной и сложной техникой.

В диссертационном исследовании проведен анализ, отмечен ряд конкретных особенностей диалога компьютерной обучающей системы с человеком. Сделаны выводы и даны рекомендации по многим аспектам, связанным с организацией компьютеризованного диалога.

В частности, теоретически доказано и технологически обосновано, что в процессе разработки обучающих компьютерных программ могут использоваться два подхода для проектирования и создания диалогового взаимодействия между компьютером и обучаемым:

§ "Жестко" спроектированный диалог, в котором все сообщения, реплики заносятся в программу сразу при ее разработке.

§ Проектирование общей структуры диалоговых окон. Затем создается файл, содержащий сами реплики, сообщения, вопросы и так далее, которые программа будет использовать по мере необходимости.

В процессе проектирования и реализации компьютерных обучающих систем (КОС) необходимо учитывать целый комплекс взаимосвязанных условий и факторов, включающих такие группы, как учебно-методические, психологические, организационные, технические, экономические и другие.

Отметим, что создание эффективных, дидактически проработанных компьютерных обучающих программ и систем с широким набором возможностей должно, как правило, осуществляться группой разработчиков, включающих в свой состав профессиональных педагогов, психологов, преподавателей-предметников, программистов, дизайнеров.

Реализация всех типов компьютерных обучающих программ и систем может быть осуществлена непосредственно программированием с помощью стандартных средств, применяемых для разработки приложений или, используя специализированные инструменты, разработанных для создания КОС. Некоторые типы обучающих программ и систем могут быть реализованы стандартными программами, например, входящими в состав широко известных офисных пакетов, при этом выбор конкретных инструментальных средств, используемых для разработки КОС, зависит от многих условий и факторов, в том числе, таких как материально-техническая база учебного заведения, сфера применения, контингент обучаемых, квалификация преподавателя и других.

В диссертации предложена структурная схема для разработки электронных учебников по дисциплинам самого широкого профиля. Рассмотрены отличительные особенности некоторых типов обучающих программ и систем. В частности, АОС позволяют не только предъявлять информацию и выполнять практические задания, но и осуществлять промежуточный и итоговый контроль полученных знаний, учитывая индивидуальные особенности обучаемого, а именно, ранее усвоенные знания и полученные навыки, темп продвижения, обращение к помощи, наличие систематических и случайных ошибок и т.д. ЭОС, обладая более развитыми функциями самонастройки и анализа обученности учащегося, по сравнению с АОС, позволяет предъявлять неформализованную информацию и приближается по возможностям в обучении к человеку.

Далее проведено сравнение достоинств и недостатков различных способов реализации КОС, в том числе с помощью программ подготовки презентаций MS Power Point и с использованием языка гипертекстовой разметки документов (HTML).

Рассмотрим, какие же существуют преимущества у обучающих систем, созданных в виде HTML-документов.

1. Невысокие требования к аппаратным ресурсам компьютера.

2. Получение платформонезависимых обучающих систем.

3. Наличие большого количества инструментальных средств от простейших до специализированных.

4. Возможность использовать без дополнительной доработки в локальной сети и в Интернете.

5. Наличие большого количества учебников, учебных пособий и справочников по языку гипертекстовой разметки.

6. Использование всех доступных в настоящее время способов предъявления информации в текстовом, графическом, анимированном виде, включение в документ видео- и аудиофрагментов.

7. Легкая масштабируемость и адаптируемость обучающей системы.

8. Появление новых компьютерных технологий, включающих поддержку и совместимость с HTML.

Возможные недостатки HTML-обучающих систем и способы их устранения.

1. Связи между кадрами и отдельными компонентами задаются на этапе разработки, и поэтому система является недостаточно гибкой. Но в связи с открытостью информационного кода, необходимые изменения могут быть сделаны.

2. Для реализации ряда дополнительных возможностей необходимо знание специализированных компьютерных программ. Но созданием компьютерных обучающих систем должен заниматься коллектив разработчиков, включающий профессионального программиста.

При использовании компьютерных обучающих систем (специализированных демонстрационных программ; последовательностей кадров, в том числе с иерархической структурой), применяемых в процессе обучения при чтении лекций, объяснения теоретического материала, разбора преподавателем практических задач теоретически обоснованы средство и новая форма организации обучения "электронный лекторий".

Электронные лектории, применяемые во время лекций и объяснения теоретического материала на практических занятиях, позволяют представлять информацию как в статике, так и в динамике. За счет выделения цветом, размером символов, использования элементов анимации и других специализированных эффектов, достигается привлечение и удержание внимания, повышается активность обучаемых во время теоретических занятий. Проведен анализ дискретной формы предъявления информации. Рассмотрены достоинства и недостатки четырех вариантов построения электронного лектория.

1. Отдельные, заранее жестко не связанные кадры, демонстрация которых осуществляется выборочно, по мере необходимости.

2. Заранее спроектированная последовательность кадров для целостного занятия.

3. Разветвленная структура электронного лектория, когда имеется основная (главная) последовательность кадров и несколько, в том числе пересекающихся друг с другом ветвлений, обычно с возвратом к главной последовательности.

4. Многоуровневый или иерархический вариант является дальнейшим развитием предыдущего варианта. Отличительной особенностью является наличие нескольких главных последовательностей кадров и система меню.

В третьей главе "Содержание, методика, результаты опытно-экспериментального исследования" описана постановка педагогической опытно-экспериментальной работы, представлены результаты и рекомендации по использованию компьютерных технологий в процессе обучения.

Проведение опытно-экспериментальной работы было направлено на практическую проверку научной гипотезы исследования и внедрения компьютерных технологий во время чтения лекций и объяснения теоретического материала.

Опытно-экспериментальное исследование проводилось в два этапа. На первом этапе (1997-2000 гг.) приняли участие 90 студентов дневного и вечернего отделений Муромского института Владимирского государственного университета (МИ ВлГУ) и 350 слушателей курсов образовательного центра "Скрин" (ОЦ "Скрин", г. Москва). Цель опытной работы заключалась в проверке возможности использования электронных лекториев, определении их основных компонентов, средств и способов для разработки и демонстрации иллюстраций, схем, терминов во время занятий.

В ходе опытно-экспериментального обучения использовались такие методы педагогического исследования, как наблюдение, беседа, анкетирование, интервьюирование.

Второй этап опытно-экспериментальной работы проводился в УЦ "Гераклит" (г. Москва) и средней школе №1 с углубленным изучением информационных технологий (г. Муром, Владимирской обл.) в 2001-2002 гг.

На данном этапе приняли участие 220 слушателей курсов повышения квалификации, 54 учащихся 9-11 классов и 20 учителей общеобразовательной средней школы.

Цели опытно-экспериментальной работы:

§ определение условий, позволяющих активизировать и удерживать внимание обучающихся в течение всей лекции;

§ выявление оптимальных параметров электронных лекториев и их отдельных элементов, таких как содержание и компоновка кадров электронного лектория, очередность их предъявления и другие аспекты, направленные на активизацию и интенсификацию учебно-познавательной деятельности обучающихся;

§ разработка и внедрение электронных лекториев в практику проведения учебных занятий.

Использованы следующие методы: анкетирование, наблюдение, опытно-экспериментальная работа, тестирование, обобщение педагогического опыта.

Первый этап опытно-экспериментальной работы на базе МИ ВлГУ осуществлялся как на лекционных, так и на лабораторных занятиях в виде предъявления информационных блоков - электронных лекториев и отдельных кадров. Для подготовки и демонстрации применялась программа Microsoft Power Point 95. Иногда во время занятия требовалось предъявить один-два кадра, например, для демонстрации схем, графиков, формул. В таких случаях использовались Adobe Photoshop, Microsoft Word или Microsoft Excel.

Для проведения лекций по курсу "Информационные системы в экономике" (ИСЭ) для студентов-экономистов вечернего отделения был разработан электронный лекторий "Использование программы Adobe Photoshop". Демонстрация кадров осуществлялась на телевизоре с диагональю экрана 29", подключенного к персональному компьютеру. Электронный лекторий рассчитан на две двухчасовые лекции.

На лабораторных работах по дисциплинам "Информатика" и "Информационные системы в экономике" со студентами-экономистами дневного и вечернего отделений использовались электронные лектории. Отображаемая информация выводилась на телевизор с диагональю экрана 29", подключенный к персональному компьютеру или на четыре компьютера с экраном 14".

Второй этап опытно-экспериментального исследования, проводившийся в УЦ "Гераклит" и в средней школе № 1 г. Мурома, был направлен на решение трех задач. Во-первых, на совершенствование электронных лекториев, разработанных нами на предыдущем этапе. Во-вторых, на оценку эффективности использования электронных лекториев. В-третьих, на расширение области применения компьютеризованной формы проведения теоретических занятий.

В учебном центре "Гераклит" электронные лектории использовались для обучения начинающих пользователей компьютерной грамотности.

Обучение в УЦ "Гераклит" относится к дополнительному образованию. У всех обучаемых был одинаковый "нулевой" уровень знаний и умений работы с персональным компьютером в среде MS Windows. Возрастной диапазон от 12 до 62 лет, а уровень образования от неполного среднего до кандидата наук. В связи с этим, в качестве контрольных групп были выбраны те, в которых количество обучаемых с неполным высшим и высшим образованием, как более подготовленных к обучению и восприятию новой информации, составило не менее 70% (табл. 1). Опытно-экспериментальным исследованием было охвачено 7 учебных групп, из них 2 контрольные группы, т.е. в которых на занятиях не использовались электронные лектории. По окончании всего курса обучения, состоящего из трех блоков, проводился экзамен для оценки уровня усвоения знаний и навыков. Каждый раздел оценивался отдельно.

Таблица 1. Отбор групп для опытно-экспериментальной работы

№ группы	Количество человек с высшим и неполным высшим образованием, %	Тип группы
108	60,00	экспериментальная
109	57,14	экспериментальная
110	75,00	контрольная
111	60,00	экспериментальная
112	55,56	экспериментальная
113	57,14	экспериментальная
114	72,73	контрольная

Весь курс обучения основам компьютерной грамотности составляет 15 занятий по 3 академических часа. Первый блок обучения начальным навыкам владения персональным компьютером включает изучение общих принципов работы с мышью, клавиатурой, освоение ввода, редактирования и сохранения информации, а также обзор некоторых теоретических сведений о компьютерах. При традиционной форме проведения занятий, когда для визуализации информации используется доска и мел, продолжительность обучения по первому разделу, называемому также "обучение работе в MS Windows 95/98", составляет 12 - 14 часов. Данный блок был выбран для эксперимента в связи с тем, что требуется предъявлять обучаемым много теоретического материала, новых терминов и понятий, изображать на доске графические элементы компьютерных программ.

На занятиях, проходящих в традиционной форме (контрольные группы), на доске с помощью мела изображаются элементы окон программ, пиктограммы инструментов. Рисуется на доске информация, отображаемая на экране монитора. Большинство терминов и понятий пишется на доске, для того чтобы обучающиеся могли их правильно записать в тетрадь. В случае возникновения вопросов, а также при повторении пройденного материала термины и графические элементы повторно изображаются на доске. На практических занятиях обучающиеся часто не могут найти какую-либо пиктограмму, и поэтому преподаватель показывает ее индивидуально на каждом ПК.

Для проведения опытно-экспериментальной работы в основу были положены электронные лектории, разработанные для обзорных лекций в ОЦ "Скрин", которые были переработаны и дополнены. На протяжении всего опытно-экспериментального исследования, электронные лектории продолжали совершенствоваться и модернизироваться.

В таблице 2 и на рисунке 1 приведены усредненные значения по успеваемости слушателей по разделу "обучение работе в MS Windows 95/98", входящего в "Базовый курс изучения компьютера".

Таблица 2. Усредненные значения обученности в УЦ "Гераклит"

№ группы	Тип	Средний балл
Гр. 108	экспериментальная	4,70
Гр. 109	- " -	4,71
Гр. 110	контрольная	4,25
Гр. 111	экспериментальная	4,35
Гр. 112	- " -	4,33
Гр. 113	- " -	4,36
Гр. 114	контрольная	4,05

Обучаемые из опытно-экспериментальных групп показали лучшие результаты, по сравнению с контрольными группами. При этом время, затраченное на изучение раздела "обучение работе в MS Windows 95/98" в опытно-экспериментальных группах составило 10 12 академических часов, а в контрольных группах 12 14 академических часов. Таким образом, экономия времени составила 14,3 17%, что позволило высвободившееся время перераспределить на другие темы. Можно сделать вывод, что применение электронных лекториев в процессе лекционных занятий позволяет выдавать бьльшую порцию теоретического материала по сравнению с традиционной формой проведения лекции.

рис. 1. УЦ "Гераклит". Средний балл успеваемости.

В процессе проведения опытно-экспериментального исследования в школе № 1 г. Мурома преподаватели различных дисциплин также успешно начали применять компьютеризованную форму проведения теоретических занятий, с использованием разработанных ими электронных лекториев.

Преподаватель алгебры Еремина М.И. после проведения занятий с использованием электронных лекториев провела тематические срезы по уровню усвоения материала. Результативность класса по предмету, при компьютеризованном обучении выше, чем при традиционной форме подачи материала. Результаты традиционного и компьютеризованного обучения приведены в таблице 3.

Таблица 3. Успеваемость по алгебре

Тема	Традиционная	Компьютеризованная
	Ср. балл	Качеств. %	Ср. балл	Качеств. %
Углы в тригонометрии	4,0	72%	4,2	86%
Частные тригонометрические уравнения	4,0	72%	4,2	87%
Свойства тригонометрических функций	4,0	72%	4,3	93%
Преобразования графиков функций	4,0	72%	4,2	84%

Расширение сферы компьютеризованной формы чтения лекций, объяснения нового материала осуществлено на уроках алгебры, истории, обществознания, русского языка, экономики, химии. В таблице 4 представлены темы разработанных электронных лекториев. Кроме того, по некоторым темам в зависимости от объема информационного материала, формы обучения и контингента обучаемых разрабатывались варианты электронных лекториев.

Таблица 4. Темы электронных лекториев

Отметим причины,

Тема	Дисциплина
Обзор программ для офиса и домашнего ПК	Актуальные направления использования компьютера
Мир компьютерных игр и виртуальная реальность
Современный Интернет
Как выбрать и купить компьютер
Как выбрать дополнительные устройства к компьютеру
Программные продукты фирмы 1С
Клавиатура персонального компьютера	Информатика. 1-ый курс.
Использование программы Adobe PhotoShop	Информационные системы в экономике
Разработка рекламы предприятия
Создание схемы проезда до офиса предприятия
Элементы интерфейса операционной системы MS Windows 98	Обучение начинающих пользователей компьютерной грамотности. Информатика.
Аппаратное обеспечение
Программное обеспечение
Клавиатура
Файловая система
Использование массивов	Информатика 9 класс
Сортировка массивов методом пузырька	- " -
Оператор выбора	- " -
Подпрограммы	- " -
Разбор часто встречающихся ошибок при программировании	Информатика 9 класс
История. Ресурсы. Программы.	Обучение работе в сети Интернет
Адреса. HTML.
Электронная почта	- " -
Каталоги и поисковые системы	- " -
Интернет. Краткий курс для преподавателей.	Современный Интернет
Современный Интернет. Краткий курс для нелицейских классов средней школы.	- " -
Современный Интернет. Подключение, структура.	- " -
Определение тригонометрических функций	Алгебра
Углы в тригонометрии	- " -
Частные тригонометрические уравнения	- " -
Свойства тригонометрических функций	- " -
Преобразование графиков функций	- " -
Русь эпохи Екатерины II	История
История земли Муромской. Муромское зодчество в XVI - XVII веках	- " -
Россия XIX века	- " -
Общественные отношения на Руси в X - XII вв.	- " -
Имя прилагательное (5 уроков)	Русский язык
Придаточные обстоятельственные	- " -
Человек среди людей	Обществознание
Финансовая и бюджетная системы государства. Три составляющие финансовой модели.	Экономика
Электронные лектории. Создание в Power Point.	Методический семинар

Во-первых, запись терминов и другой информации на доске, а также рисование графических элементов занимает достаточное количество времени. Кроме того, иногда возникают вопросы и появляется необходимость возврата к изображениям, которых уже нет на доске, т.е. их приходится изображать снова. При использовании электронных лекториев можно практически мгновенно перейти к любому информационному блоку.

Во-вторых, если во время лекции какой-либо обучаемый не успел переписать (перерисовать) всю информацию с экрана, то он может это сделать после занятия, вызвав необходимый ему кадр электронного лектория.

В-третьих, у обучаемых есть возможность перед началом занятия ознакомиться с информацией, которая будет предъявлена чуть позже.

В-четвертых, существует возможность акцентировать внимание на главном за счет выделения цветом, начертания шрифта, анимации и др. Подтверждением могут служить результаты анкетирования обучаемых.

В-пятых, повышенная заинтересованность обучаемых, связанная с новизной применения компьютерных технологий во время лекционных занятий.

Как в средней школе при объяснении нового материала, так и в высшей школе при чтении лекций преподаватель часто пишет на доске новые термины, формулы, рисует схемы и т.д. Кроме того, часто лекция или рассказ вообще не сопровождаются какой-либо демонстрацией. Поэтому, имея достаточно большой опыт прослушивания лекций и восприятия информации на других формах теоретических занятий, обучающиеся из опытных групп могли сравнивать достоинства и недостатки демонстрации на экране компьютера с представлением информации на доске. Таким образом, мнения обучающихся из опытно-экспериментальных групп подтверждают целесообразность использования электронных лекториев на теоретических занятиях.

На основе проведенного опытно-экспериментального исследования для демонстрации слайдов предложено четыре варианта построения электронного лектория.

В процессе опытно-экспериментальной работы было разработано более 40 различных вариантов электронных лекториев по 10 учебным дисциплинам или образовательным курсам.

Анализ результатов анкетирования обучаемых выявил, что существуют отдельные мнения, заключающиеся в том, что при использовании компьютеризованной формы проведения теоретических занятий компьютер может "немного отвлекать", но в то же время нет ни одного ответа, что "компьютер мешает". При этом общая оценка находится выше уровня "компьютер помогает". При сравнении демонстрации на экране компьютера с представлением информации на доске отзывы складываются в пользу первого, хотя и существуют отдельные мнения предпочитающих доску.

Результаты обучения в опытно-экспериментальных и контрольных группах подтверждают бьльшую эффективность и более высокое качество обучения в случае использования электронных демонстраций при объяснении теоретического материала на практических занятиях и при чтении лекций. Кроме того, сокращается время предъявления теоретической информации, которое может быть отведено на проработку дополнительных практических заданий.

Таким образом, опытно-экспериментальное исследование доказало целесообразность применения электронных лекториев на лекционных занятиях, при объяснении, рассказе, демонстрации на лабораторных, практических и других формах учебных занятий.

Процесс подготовки печатных учебно-методических материалов, конспектов лекций, методических и учебных пособий, списков вопросов, заданий, раздаточных материалов достаточно трудоемкий. Основным устройством для ввода чертежей, рисунков и фотографий является сканер.

В настоящее время существует 5 типов сканеров: ручные, страничные, планшетные, проекционные, барабанные. Исходя из соображений "цена - предоставляемые возможности", наибольшее распространение получили планшетные сканеры. В настоящее время в ВУЗах есть хотя бы один сканер, что позволяет применять их для подготовки учебно-методических материалов и непосредственно в учебном процессе. В работе на основе опыта применения сканеров в учебном процессе предложен ряд рекомендаций по их использованию.

В заключении обобщены результаты исследования, формулируются выводы, предлагаются направления для дальнейших исследований.

На основе анализа установлено, что во Всемирной паутине размещено большое количество сайтов научного, образовательного и познавательного направления, но при этом существует дефицит методических и других материалов, отвечающих требованиям учебных планов как средних, так и высших учебных заведений. Научно обоснована классификация аппаратных компьютерных средств, используемых в обучении. Рассмотрены различные группы и направления использования компьютерных систем в процессе обучения. Проанализированы и дополнены требования, предъявляемые к компьютерным обучающим программам и системам, в том числе ряд важных аспектов диалогового взаимодействия между человеком и компьютером.

Теоретически обоснованы средство и новая форма организации обучения "электронный лекторий".

Предложены три группы способов для разработки электронных лекториев - программированием, с помощью языков высокого уровня; средствами для подготовки презентаций; в виде документов с гипертекстовой разметкой.

Выявлены варианты компоновки электронного лектория: отдельные, жестко не связанные кадры; спроектированная последовательность кадров; разветвленная структура; иерархический вариант. Исследованы варианты демонстрации электронных лекториев: на экране ПК (от 4-х до 12-ти), телевизор, подключенный к ПК. Показана возможность применения компьютерных технологий на теоретических и лекционных занятиях не только на компьютерных дисциплинах ("Информатика", "Интернет"), но и на любых курсах в системе среднего, высшего и дополнительного образования ("История", "Русский язык", "Алгебра" и др.).

Результаты исследования позволили сделать следующие выводы:

I. Условия возможности и целесообразности применения компьютерных технологий и в частности электронных лекториев на теоретических, практических, лабораторных и других формах занятий.

§ Необходима постановка целей, достигаемых в процессе обучения в соответствии с существующими дидактическими принципами.

§ Необходимо учитывать предполагаемый контингент обучаемых, в том числе возраст, уровень подготовленности, однородность учебных групп.

§ Целесообразность применения на учебном занятии визуальных элементов, предъявления к запоминанию (записи) терминов, формул и др.

§ Необходимость использования динамической схематизации или видеофрагментов.

§ Базовая компьютерная грамотность преподавателя.

§ Наличие в учебном классе или аудитории необходимого оборудования и программного обеспечения.

§ Применение существующих или разработка собственных электронных лекториев.

§ Предъявление схожего информационного материала (различная степень детализации и глубина прорабатываемых вопросов) для групп с разным уровнем подготовленности.

II. Условия разработки и модернизации электронных лекториев.

§ Углубленное изучение преподавателем компьютерных технологий или создание электронного лектория группой разработчиков, включающей программиста.

§ Тщательный отбор, структурирование теоретического материала, моделирование процессов и явлений, с учетом возможностей их компьютерного представления, формулировка вопросов и заданий, согласование его с требованиями существующих образовательных стандартов, использование стандартной терминологии и обозначений и др.

§ Определение необходимого объема теоретического материала, вопросов и заданий для базовой и углубленной подготовки, с учетом формы обучения.

§ Учет уровня базовой и специализированной подготовленности, включающей ранее усвоенные знания, умения и навыки, в том числе понимание учащимися междисциплинарных связей.

§ Регулирование темпа обучения, порций предъявляемой теоретической информации. Выбор очередности предъявления блоков теоретического материала, вопросов, заданий.

§ Обязательный анализ эстетического восприятия внешнего вида электронного лектория.

III. Условия увеличения уровня восприятия.

§ Целесообразно ограничить количество отображаемых элементов.

§ Необходимо выделять отдельные слова на информационных кадрах.

§ В зависимости от способа демонстрации (монитор, телевизор, проекционное устройство) необходимо подбирать размер и начертание шрифтов.

§ Изображение должно быть достаточно контрастным, а сочетание цветов не раздражать глаз.

§ Целесообразно применение графических, в том числе анимированных и видео изображений.

§ Необходимо сбалансированное использование эффектов анимации.

§ Рекомендуется, в зависимости от учебной группы и сложности материала, регулировать темп смены кадров.

IV. Электронные лектории позволяют нагляднее предъявлять информацию, появляется возможность привлекать и удерживать внимание на протяжении всего занятия, акцентировать внимание на главном. Достаточно просто осуществляется создание нескольких по детализации вариантов лекций для классов и учебных групп с различным уровнем подготовленности и объемом учебной программы. Предоставляется возможность в полной мере использовать творчество и личный опыт преподавателя при создании авторского курса по любой учебной дисциплине. В результате преподносится бьльшая порция теоретического материала, с лучшей степенью усваиваемости.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОТРАЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

Научно-теоретические статьи

1. Основные компоненты компьютерных технологий обучения // Деп. в НИИВО 23.04.98, № 86-98. - 10с. (в соавт.).

2. Диалоговое взаимодействие в системе "человек - компьютер" // Компьютерная хроника. - 1999. - № 9. - С. 33-36.

3. Новое средство компьютерного обучения - электронный учебник // Компьютеры в учебном процессе. - 1999. - №10. - С. 89-92.

4. Компьютерные технологии в СДО // Педагогика. - 2000. - №5. - С. 7-13. (в соавт.).

5. Диалог компьютера и студента // Высшее образование в России. - 2000. - № 6. - С. 120-123.

6. Границы возможностей компьютера в обучении // Образование. - 2002. - №4. - С. 85-91. (в соавт.).

7. Электронные лектории // Педагогика. - 2002. - №8. - С. 39-43.

Учебно-методические разработки

8. Основы компьютерной грамотности // Деп. в НИИВО 12.11.98, № 197-98. - 72с. (в соавт.).

9. Применение средств ввода изображений и распознавания текстов в учебном процессе // Информатика и образование. - 1999. - №10. - С. 84-88.

10. Эффективная работа в Adobe PhotoShop // Компьютерная хроника. - 1999. - №11. - С. 3-24.

11. Несколько советов по MS Office // Компьютерная хроника. - 2000. - №1. - С. 3-6.

12. Компьютерная терминология (сленг) // Информационные технологии. - 2001. - №1. - С. 52-55.

Тезисы докладов

13. Новые концепции обеспечения информационной безопасности // Всероссийская молодежная научная конференция XXIV Гагаринские чтения // Сборник тезисов докладов. М, 1998, ч.7. - С.41-42. (в соавт.).

14. Анализ показателей эффективности обучающих программ // I Всероссийская научно-техническая конференция "Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве" // Тезисы докладов, часть V. - Нижний Новгород, 1999. - С. 15. (в соавт.).

15. Оценка уровня усвоения знаний с применением компьютерной техники // I Всероссийская научно-техническая конференция "Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве" // Тезисы докладов, часть V. - Нижний Новгород, 1999. - С. 15. (в соавт.).

16. Технология управления самостоятельной познавательной деятельностью студентов на основе автоматизированных обучающих систем // I Всероссийская научно-техническая конференция "Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве" // Тезисы докладов, часть V. - Нижний Новгород, 1999. - С. 28. (в соавт.).

17. Компьютерные технологии в обучении // Учебно-воспитательный процесс в школе и вузе // Сборник научных трудов.- Москва, 2002.- С. 40-43.

Размещено на Allbest.ru

...