Применение информационно-коммуникационных технологий в педагогической деятельности учителя

Современное общество характеризуется стремительным увеличением объема знаний. С каждым годом увеличивается количество учебного материала, который должны освоить школьники. Растущий объем информации неизбежно встречает препятствие в виде ограниченного количества часов, отводимых на его изучение. Выход - интенсификация обучения. А это невозможно без использования современных компьютерных технологий. Их применение как раз и даст возможность освоить большее количество знаний за то же время. И вот тут свою миссию может и должен выполнить учитель.

Решение современных проблем образования невозможно без постепенной замены традиционных технологий обучения на новые информационные развивающиеся педагогические технологии и, в данном случае, на информационно-коммуникативные, компьютерные технологии.

Сейчас выигрывает тот учитель, который не только может дать базовые знания обучающимся, но и направить их действия на самостоятельное освоение знаний. Для развития у школьников устойчивого познавательного интереса к учению перед учителем стоит задача: сделать урок интересным, насыщенным и занимательным, т.е. урок должен содержать в себе элементы необычайного, удивительного, неожиданного, вызывающие интерес у школьников к учебному предмету и способствующие созданию положительной эмоциональной обстановки учения, а также развитию способностей учеников.

Применение компьютерной техники на уроках как раз и позволяет сделать каждый урок нетрадиционным, ярким, насыщенным, приводит к необходимости использовать различные способы подачи учебного материала, предусмотреть разнообразные приемы и методы в обучении. Пути конкретной реализации этого подхода могут быть любыми, что обусловливается и своеобразием изучаемых вопросов, и уровнем владения программными средствами, и применением уроков разного типа.

Первые уроки с применением компьютерных технологий в школах сводились в основном к изучению нового материала. Урок строился как школьная лекция с использованием мультимедийного проектора, демонстрировавшего в качестве наглядных пособий видеоряд из подобранных преподавателем диаграмм, схем, кино-, фоно- и фотодокументов. Даже эта форма работы показала, что исполь­зование компьютерных технологий имеет серьезные преимущества перед традиционными формами уроков потому, что обладает гораздо большими возможностями предъявления ученикам наглядных, звуковых средств, документальных и справочных материалов, позволяет сочетать информационное воздействие с не менее важным образным и эмоциональным воздействием на учащихся. Значительно повышается интерес у учеников, особенно слабоуспевающих, к предмету, улучшается качество усвоения нового материала. Урок становится насыщенным, более динамичным, интересным и, как следствие, помогает быстрее и глубже усвоить курс. Снимается проблема дефицита наглядных пособий, физического и морального их устаревания.

Используя лишь один мультимедийный компьютер в классе, преподаватель, тем не менее, обладает очень широкими возможностями для реализации различных методических приемов. Это может быть и анализ схем, диаграмм, видеофрагментов, статистических данных, внутрилекционное тестирование, моделирование учебных ситуаций с помощью анимации, звука. Пользуясь возможностями компьютера, преподаватель может изменить порядок и структуру, исходя из уровня подготовленности класса, дополнить учебный материал событиями региона, непосредственно своей школы, наглядно проиллюстрировать отобранный дополнительный материал, в режиме реального времени получить доступ через Интернет к интересующей информации.

Благодаря государственной программе информатизации, компьютеры появились практически во всех школах. Для многих педагогов очевидно, что современный мультимедийный компьютер - надежный помощник и эффективное учебное средство в преподавании различных школьных предметов. Но сам по себе компьютер бесполезен, если нет доступа к информации: не обеспечен доступ к современным электронным ресурсам в Интернет или на компакт-дисках. А использование учителем качественных цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) делает реальным для учащихся получение адекватного современным запросам школьного образования вне зависимости от месторасположения учебного заведения.

Создание цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) определено в качестве одного из основных направлений информатизации всех форм и уровней образования в России. Развитие индустрии информационных услуг сферы образования, включающей производство ЦОР и программно-методического обеспечения, наряду с созданием и развитием телекоммуникационных структур отдельных образовательных учреждений и отрасли в целом, систем контроля качества образования составляет основу формирования инфраструктуры информатизации образования.
Под ЦОР понимается информационный источник, содержащий графическую, текстовую, цифровую, речевую, музыкальную, видео–, фото– и другую информацию, направленный на реализацию целей и задач современного образования.

Кому и зачем нужны ЦОР?

ЦОР необходим для самостоятельной работы учащихся потому, что они

• облегчает понимание изучаемого материала за счет иных, нежели в печатной учебной литературе, способов подачи материала: воздействие на слуховую и эмоциональную память и т.п.;

• допускает адаптацию в соответствии с потребностями учащегося, уровнем его подготовки, интеллектуальными возможностями и амбициями;

• освобождает от громоздких вычислений и преобразований, позволяя сосредоточиться на сути предмета, рассмотреть большее количество примеров и решить больше задач;

• предоставляет широчайшие возможности для самопроверки на всех этапах работы;

• дает возможность красиво и аккуратно оформить работу и сдать ее преподавателю в виде файла или распечатки;

• выполняет роль бесконечно терпеливого наставника, предоставляя практически неограниченное количество разъяснений, повторений, подсказок и проч.

ЦОР полезен на практических занятиях в специализированных аудиториях потому, что он

• позволяет использовать компьютерную поддержку для решения большего количества задач, освобождает время для анализа полученных решений и их графической интерпретации;

• позволяет преподавателю проводить занятие в форме самостоятельной работы за компьютерами, оставляя за собой роль руководителя и консультанта;

• позволяет преподавателю с помощью компьютера быстро и эффективно контролировать знания учащихся, задавать содержание и уровень сложности контрольного мероприятия.

ЦОР удобен для преподавателя потому, что он

• позволяет выносить на лекции и практические занятия материл по собственному усмотрению, возможно, меньший по объему, но наиболее существенный по содержанию, оставляя для самостоятельной работы с ЦОР то, что оказалось вне рамок аудиторных занятий;

• освобождает от утомительной проверки домашних заданий, типовых расчетов и контрольных работ, передоверяя эту работу компьютеру;

• позволяет оптмизировать соотношение количества и содержания примеров и задач, рассматриваемых в аудитории и задаваемых на дом;

• позволяет индивидуализировать работу с учащимися, особенно в части, касающейся домашних заданий и контрольных мероприятий.

Традиционный способ обучение – это передача информации напрямую: учитель - ученик.

Использование цифровых образовательных ресурсов имеет ряд преимуществ:

• Информационные технологии значительно расширяют возможности предъявления учебной информации. Применение цвета, графики, звука, всех современных средств видеотехники позволяет воссоздавать реальную обстановку деятельности.

• Компьютер позволяет существенно повысить мотивацию учащихся к обучению. Мотивация повышается за счет применения адекватного поощрения правильных решений задач.

• ИКТ вовлекают учащихся в учебный процесс, способствуя наиболее широкому раскрытию их способностей, активизации умственной деятельности.

• Использование ИКТ в учебном процессе увеличивает возможности постановки учебных задач и управления процессом их решения. Компьютеры позволяют строить и анализировать модели различных предметов, ситуаций, явлений.

• ИКТ позволяют качественно изменять контроль деятельности учащихся, обеспечивая при этом гибкость управления учебным процессом.

• Компьютер способствует формированию рефлексии у учащихся.

На уроках в основной школе работа с ЦОР должна быть ориентирована на овладение умениями и навыками работы с различными источниками информации, использования полученных данных для решения конкретных учебных задач, а также на сочетание индивидуальных и групповых форм познавательной активности. Ключевое значение здесь приобретает умение различать саму типологию источников информации, соотносить тип источника с уровнем его достоверности, а также непосредственное овладение информацией – усвоение базовых дидактических единиц и изучение основных содержательных линий конкретного курса. С учетом психолого-возрастных особенностей учащихся основной средней школы, очень важно сочетать изучение текстовых материалов с использование всего спектра мультимедийных возможностей ЦОР, в том числе ролевых игр, анимаций, иллюстраций, картографических материалов.

В старшей школе основную роль приобретает формирование умений и навыков разнообразной работы с самой информацией. Причем, для базового уровня обучения это, прежде всего, овладение навыками поиска и систематизации специальной информации, работы с конкретным материалом, представленном в различных знаковых системах (текст, карта, таблица, схема, аудиовизуальный ряд), умение целенаправленно подбирать сведения для аргументации своей позиции в ходе полемического обсуждения тех или иных проблем. При профильном обучении в старших классах речь идет уже о необходимости уверенного владения умениями и навыками поиска и систематизации информации, ее электронной обработки, перевода материала из одной знаковой системы в другую, умение целенаправленно подбирать сведения и адекватные формы их представления для публичной презентации результатов своей познавательной работы.

Качественных характеристик, выгодно отличающих ЦОР от других средств обучения, по существу, две: мультимедийность и интерактивность.

Современный мультимедийный компьютер представляет собой комплексное техническое средство обучения, значительно расширяющее возможности образовательного процесса. В «компьютерный» урок можно включить как текстовый материал (причем как в «буквенной», так и в звуковой, т.е. «речевой» форме); аудио эффекты (музыка, фонодокументы и т.д.); видеоряд (графика, схемы, фотографии, видео) и др. Практически неограниченный комплекс медиаобъектов позволяет добиться разнообразия форм подачи материала. Это, в свою очередь, дает возможность, «переключая» уровни восприятия, максимально долго удерживать внимание учеников на предмете обучения, избегая опасности перенапряжения их в ходе урока.

Исследования показывают, что в ходе мультимедийного урока объем поданного, и соответственно, усвоенного материала можно увеличивать без риска перегрузить учеников.

Информация, продублированная через различные сенсорные пути, через текст, видео, графику и звук, усваивается лучше и сохраняется гораздо дольше, согласно теории ассоциативного запоминания (суть ее в том, что память о событии будет тем прочнее, чем больше сенсорных раздражителей ассоциируется с ним у человека).

Естественно, в этих условиях как никогда важна роль психолого-педагогического анализа компоновки урока, рациональное распределение учебного материала по категориям сенсорного воздействия на ученика. В этом смысле, вводить большие текстовые фрагменты с экрана монитора НЕ целесообразно – читать с бумажного листа удобнее, легче и безопаснее для зрения. Все это, а также множество других факторов необходимо учитывать при разработке мультимедийного урока, желая добиться большей его эффективности.

Другая важная особенность урока с применением компьютера – его интерактивность, т.е. возможность диалога, обратной связи. Традиционно до сих пор такая возможность существовала лишь в случае непосредственного контакта учителя и ученика. Компьютер - единственное ТСО, полноправно включающееся в этот процесс. Компьютер имеет возможность осуществлять обратную связь как с учителем, так и с учеником, являясь не просто партнером по «контакту», но и неисчерпаемым источником учебной информации, поток поступления которой, к тому же, можно легко регулировать.

Интерактивность предполагает фактическую возможность создания предельно индивидуализированных учебных комплексов, ориентированных на максимальную оптимизацию учебного процесса. Многие учебные и энциклопедические программы основаны на принципе гипертекстовой разметки материала, что позволяет ученику самостоятельно строить процесс обучения. За ним сохраняется право выбора (что очень важно для подростков и с психологической точки зрения). На деле это означает возможность «стратификации» урока для различных учащихся. Объем предлагаемого материала, темпы изучения варьируются самостоятельно в зависимости от уровня подготовки, способностей и интересов в пределах одного и того же класса и в рамках одного и того же урока.

Классификация ЦОР: Энциклопедии (и справочники), Тематические библиотеки (и коллекции), Путеводители, Образовательные комплексы, Репетиторы и тренажеры.

Энциклопедии, - объективно, наиболее ясный разработчикам и пользователям ЦОР. Интуитивно понятный интерфейс, система поиска нужной информации, быстрота и полнота получаемого материала (неизмеримо превышающего печатные версии этих энциклопедий), глоссарии и справочники, уникальная возможность через гиперссылки выйти на дополнительные документы, карты, иллюстрации, возможность классификации материала по алфавиту, хронологии и тематике, видео документы и аудио комментарии - все это вместе взятое делает электронную энциклопедию незаменимым подспорьем в работе современного учителя. Причем значение такого рода ресурсов, например, для сельских школ сложно переоценить, так как в городах, даже не очень крупных, все же имеются приличные библиотеки, что не скажешь о «глубинке». С другой стороны, показать иллюстративный материал в малокомплектном классе (3-7 человек) на экране одного монитора проще, чем в большом «городском».

По сходному принципу строится и типичная Тематическая библиотека (или коллекция). Ее существенное отличие от упоминавшихся выше энциклопедий и справочников состоит в изначальной внешней ориентированности ресурсов для последующего размещения в рамках вновь создаваемого документа. Немаловажное достоинство: доступность, дешевизна и компактности: один CD-ROM может содержать до 390.000 страниц убористого машинописного текста (несколько тысяч томов средних размеров, если исключить иллюстрации). Значение этого источника сейчас тем более велико, если вспомнить плачевное состояние «бумажных» фондов школьных, да и поселковых библиотек.

Особенность путеводителей состоит в явном акценте на иллюстративные и видео формы представления материала. Современный мультимедиа-путеводитель – это сотни высококачественных слайдов, десятки озвученных видеофрагментов, панорамы, интерактивные планы и карты, а текст, преимущественно справочного характера, играет вспомогательную роль. Разработчики закладывают, как правило, не только заранее разработанные экскурсионные программы, но и возможности генерации экскурсий непосредственно пользователем. При этом, с помощью гиперссылок всегда можно получить дополнительную информацию, историческую справку, подробно рассмотреть фрагмент слайда, перейти в другую статью. Важное значение имеет и «сборка» всего иллюстративного материала в одном разделе, так называемой «Галерее».

Важно учитывать, что путеводители достаточно требовательны к ресурсам аппаратуры – здесь имеет значение, и часто определяющее, быстрота процессора, мощность видеокарты. Важна также емкость «винчестера» - как правило, они несут в себе богатую трехмерную графику и стереозвук, часто многоканальный. Для запуска этих программ часто необходимо дополнительное программное обеспечение: DirectX Media, Indeo Video, WinMedia и др. На «старых» машинах они могут просто не запуститься.

Разработки, классифицируемые как образовательные комплексы, имеют ярко выраженную обучающую направленность. При этом, чаще всего, они и позиционируются как «электронные учебники». Мультимедиа учебники как комплексные издания нацелены на то, чтобы образное восприятие в сочетании с компьютерными возможностями позволило повысить эффективность обучения. Эта цель достигается с помощью видеоряда, звука, речи, интерактивного диалога с учеником, автоматизированного контроля усвоения материала и т.д. Как правило, мультимедиа учебник является одновременно и собственно учебником, и рабочей тетрадью, и атласом, и хронологией, и хрестоматией, и справочником, и видеофильмом, и тестирующим комплексом. Программа обычно содержит удобную полнотекстовую поисковую подсистему, что позволяет использовать издание и в качестве энциклопедии. В большинстве своем такие компакт-диски уже нашли (или находят) применение в учебном процессе, решая вполне конкретные учебно-методические задачи, как при самостоятельных занятиях на домашнем компьютере, так и при обучении в школе, колледже, институте.

Основная задача репетитора-тренажера связана с закреплением знаний. Для этого используются разнообразные тестовые программы. Большинство современных мультимедийных репетиторов-тренажеров позволяют не только экспортировать имеющиеся в их базе тесты в другую оболочку (в другой файл) и, к примеру, распечатывать, но и генерировать собственные тесты, дополняя и развивая определенные умения и навыки. В целом, современные тренажерные и тестовые системы обеспечивают возможность настройки учителем управляющего сценария в соответствии с различными методиками и индивидуальными особенностями учащегося.

Справедливости ради следует отметить, что собственно электронные репетиторы постепенно «обрастают» богатым справочным, а иногда и лекционным материалов, позволяющим не только проверить, но и получить знания, «двигаясь», тем самым, в направлении образовательных комплексов. Параллельно идет и встречный процесс, в результате которого электронные учебники все больше оснащаются проверочными блоками самых разных типов.

К этому же блоку ЦОР можно отнести и различные виртуальные лаборатории, позволяющие пользователю моделировать какие – либо опыты (физика, химия) или процессы (биология), в т.ч. и социальные (обществознание).

Виртуальные лаборатории обеспечивают визуализацию хода моделируемых процессов и результатов моделирования; возможность построения произвольных моделей заданной области с использование сборки системы из компонентов, задания параметров; возможность экспорта результатов моделирования в форме информационного источника.

При разработке вопросов и заданий по материалам ЦОР целесообразно ориентироваться на основные методические принципы использования “внешней” наглядности при изучении предмета (коммуникативной направленности, развития творческой самостоятельности, формирование собственной позиции, осуществление межпредметных и внутрипредметных связей), на функциональные характеристики этой “внешней” наглядности (способность быть самостоятельным источником новых знаний, активизировать эмоциональное восприятие, стимулировать эстетические и нравственные переживания, активизировать интеллектуальную познавательную деятельность). Функциональность “внешней” наглядности определяет те методические задачи, помочь в решении которых и должна разрабатываемая система вопросов и заданий, создание проблемных ситуаций, проблемное изложение знаний, выдвижение познавательной задачи.

Таким образом, вполне оправданными видами заданий могут быть следующие:

• Задания информационно-поискового характера, при которых электронные издания выступают в роли дополнительного (и, заметим, более эффективного) источника знаний.

• Аналитические задания – анализ комплекса документов с целью выработки более отчетливого представления.

• Задания сопоставительного характера: сопоставление словесного образа и его живописной или графической интерпретации.

• Творческие задания, ориентированные на создание развернутых связных высказываний в разных жанрах: создать сценарий художественного (или научно-популярного) фильма определенной тематики, подготовить рассказ экскурсовода, проводящего экскурсию, дать советы художникам, приступающим к иллюстрированию учебной книги.

При необходимости выполнения коллективного задания формируются группы по 2-3 человека. Естественно, что  со стороны учителя учащимся должна оказываться помощь. Как показывает опыт, задания должны быть небольшими с тем, чтобы на следующем уроке работа могла быть продолжена в обычном режиме или на уроке использования ЦОР оставалось время для коллективной проверки полученных учащимися результатов.

Целесообразной представляется и разработка индивидуальных (или групповых) карт-заданий для учащихся, в которых:

1. указывается алгоритм поиска необходимого материала в программе;

2. формулируются вопросы, на которые учащиеся должны ответить в ходе анализа материала с ЦОР (вопросы на поиск причин, следствий, необходимых фактов, заполнение таблиц и контурной карты, отслеживание хода сражений и пр.).

В качестве домашнего задания, учащимся может быть предложено составление компьютерной презентации (по индивидуальному выбору тематического фрагмента проведенного урока). При этом могут быть использованы как электронные, так и печатные учебные пособия, а также - альбомы. Данный проект может иметь как индивидуальный, так и групповой характер.

Для контроля за качеством обучения и самоконтроля широкое распространение получили методы компьютерного тестирования. На сегодняшний день наиболее распространена «классическая» схема тестирования с вопросами и несколькими вариантами ответов. Технология компьютерного тестирования в отличие от традиционных способов оценки качества образования, позволяет:

• значительно сократить временные рамки, необходимые на обработку результатов контрольной проверки знаний;

• автоматизировать процесс проверки ответов;

• свести к минимуму субъектное влияние учителя на результат измерения.

Очевидно, что тесты – не единственная форма контроля знаний. Однако сочетание возможностей компьютерных технологий и достоинств тестирования вызывает интерес их применения в учебном процессе.

Изучение каждой темы по учебной дисциплине можно заканчивать контрольным тестированием, которое позволяет ученику выяснить, насколько глубоко он усвоил учебный материал. Таким образом, промежуточное тестирование фиксирует переход от одной темы к другой. В результате осуществляется постоянная обратная связь обучаемого с преподавателем, позволяющая повысить эффективность процесса усвоения знаний.

Учитывая вышесказанное, организацию учебного процесса с использованием ЦОРов можно производить:

• в классе в поддержку основного курса обучения;

• в виде самообразования школьников.

В классе цифровые образовательные ресурсы  возможно применять на различных этапах урока:

• при изложении нового материала – визуализация знаний (демонстрационно-энциклопедические программы, программа презентаций Power Point);

• проведение виртуальных лабораторных работ с использованием обучающих программ типа «Физикон», «Живая геометрия»;

• закрепление изложенного материала (тренинг – разнообразные обучающие программы, лабораторные работы);

• система контроля и проверки (тестирование с оцениванием, контролирующие программы).

• при проведении интегрированных уроков по методу проектов, результатом которых будет создание Web – страниц, проведение телеконференций.

Можно предложить следующие модели уроков с использованием новых информационных технологий:

• 1 модель – урок с использованием мультимедиа курсов на CD-ROM – демонстрирует реальные возможности проведения урока с применением мультимедиа технологий (учебных мультимедиа курсов).

• 2 модель – урок с применением Интернет технологий – позволяет привлечь для участия в проведении урока в режиме реального времени специалистов в предметной области или вузовских преподавателей, обеспечить непосредственный диалог учащихся с этими специалистами. Данная модель особенно эффективна для проведения интегрированных уроков, построенных на пересечении или совмещении различных предметных зон. К on-line урокам относятся музейные уроки, уроки с динамическими иллюстрациями, уроки с применением экспериментальных установок.

• 3 модель – урок-диалог – позволяет организовать проектную деятельность учащихся и обеспечить учебный диалог между удаленными группами учащихся.

• 4 модель – урок с использованием баз данных удаленного доступа – позволяет использовать удаленные ресурсы (вычислительные, имитационные модели, виртуальные лаборатории и т.п.).

• 5 модель – урок с применением лабораторных комплексов удаленного доступа – позволяет проводить лабораторные  работы с уникальным оборудованием.

• 6 модель – урок с использованием демонстрационного эксперимента в режиме on-line – дает возможность использовать ресурсы университета: физических и химических кабинетов, биологических лабораторий, где можно в режиме on-line проводить натурные эксперименты.

• 7 модель – урок с применением информационных ресурсов музеев. Музейные коллекции используются для проведения уроков по различным темам.

Во внеурочное время ЦОРы можно применять при самостоятельной работе учащихся (обучающие программы типа «Репетитор», энциклопедии, развивающие программы), для тренировки конкретных способностей учащихся (внимание, память, мышление и т.д.).

Информационные ресурсы для учителя:

• Федеральный портал «Российское образование» edu.ru

• Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов fcior.edu.ru

• Информационная система "Единое окно доступа к образовательным ресурсам" window.edu.ru

• Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов school-collection.edu.ru

• Учительский портал http://www.uchportal.ru/

• Аудио-визуальные решения (примеры уроков с ИД) http://www.delight2000.com/

• Решения для образования http://edcommunity.ru/

• Социальная сеть работников образования http://nsportal.ru/

• Открытый класс http://www.openclass.ru/

• Интерактивная доска. Использование интерактивной доски учителем в школе http://interaktiveboard.ru/load/

• Видео уроки http://interneturok.ru/