Информационные и коммуникационные технологии в образовательном процессе

Конспект лекций к разделу №1 РАЗДЕЛ 1. ИНФОРМАЦИОННЫЕ И КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ 1.1. Информатизация общества В начале третьего тысячелетия развитие цивилизации определяется переходом от индустриального общества к информационному обществу, которое характеризуется принципиальным изменением структуры общественного разделения труда, переносом центра тяжести из области материального производства в область создания информационных продуктов, осуществления информационной деятельности и информационного взаимодействия, реализации информационных процессов и технологий. В информационном обществе уровень интеллектуального развития его членов становится главным стратегическим ресурсом, важнейшим фактором развития экономики, что значительно повышает статус образования, предъявляет новые требования к его уровню и качеству. Анализ современных тенденций развития образования, характерных в настоящее время для всего мирового сообщества и определяющих политику в области образования во многих странах, убеждает в становлении новой системы образования, реализующей возможности информационных и коммуникационных технологий. Глобальная информатизация общества инициирует формирование информационно-коммуникационной среды и экономики, основанной на знаниях. При этом главным ее ресурсом становится человек, способный приобретать знания, творчески их применять, а также участвовать в процессе создания и использования новых знаний. Подготовка такого человека возможна только в новой системе образования, ориентированной на опережающее развитие индивидуума. Само образование становится ведущим фактором экономического развития общества, определяя возможности, потенциал общества в будущем, формируя квалифицированные кадры, для которых знание становится важным источником развития личности. Анализ и обобщение многих источников отечественной и зарубежной литературы, рассматривающих состояние образования и запросы общества к подготовке выпускников учреждений общего среднего и профессионального образования позволяет выделить следующее: • специалисты в области образования ищут новые пути его развития на основе гуманизации, императива общечеловеческих ценностей, реализации возможностей информационных и коммуникационных технологий в целях развития личностных качеств и профессионального потенциала индивидуума; • подготовка кадров для наукоемких производств неизбежно повышает уровень требований не только к уровню общего и профессионального образования человека, но и к развитию его творческих способностей, его интеллектуальному потенциалу; • в условиях рыночной экономики человек играет все более активную роль на рынке труда, предлагая в качестве товара свой главный личный капитал – компетентность, профессионализм, квалификацию и чем выше уровень его квалификации, тем большую свободу выбора имеет он на рынке труда, тем больше востребован он в жизни; • в связи с постоянно изменяющейся ситуацией на рынке труда, человек вынужден получить такое образование, которое позволит ему в кратчайшие сроки осваивать новые профессии; • постоянно растет количество людей, занятых в информационной сфере по сравнению со специалистами, работающими в промышленности и сельском хозяйстве. Все эти изменения в сфере профессиональной деятельности неизбежно меняют и структуру образования, определяя характерную особенность современного общества периода его информатизации. Информатизация общества — это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, обработка, хранение, передача, использование, продуцирование информации, осуществляемые на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также разнообразных средств информационного взаимодействия и обмена. Информатизация общества обеспечивает: активное использование постоянно расширяющегося интеллектуального потенциала общества, сконцентрированного в печатном фонде, в научной, производственной и других видах деятельности его членов; интеграцию информационных технологий с научными, производственными, инициирующую развитие всех сфер общественного производства, интеллектуализацию трудовой деятельности; высокий уровень информационного обслуживания, доступ любого члена общества к источникам достоверной информации, визуализацию представляемой информации, существенность используемых данных. Особенностью современного периода развития общественного устройства является применение открытых информационных систем, рассчитанных на использование всего массива информации, доступного в данный момент обществу. Это позволяет совершенствовать механизмы управления современным социумом, способствует гуманизации и демократизации общества, повышает уровень благосостояния его членов. Процессы, происходящие в связи с информатизацией общества, способствуют не только ускорению научно-технического прогресса, интеллектуализации всех видов человеческой деятельности, но и созданию качественно новой информационной среды социума, обеспечивающей возможность развития творческого потенциала каждого индивида. Характерной чертой этого периода является становление и функционирование всемирной информационной сети Интернет, которая позволяет формировать информационные запросы, информационные потоки сообразно интересам и предпочтениям каждого потребителя информации. Информация начинает обладать первостепенной значимостью в науке, искусстве, производстве, технике и образовании. Более того, информация персонифицируется. В конце 1980-х и начале 90-х гг. уникально быстрое развитие и совершенствование всемирной информационной сети Интернет значительно расширило сферу применения информационных ресурсов современного общества, что позволило обеспечивать пользователю доступ к информационным ресурсам крупнейших библиотек мира, радиостудий, телестудий, баз данных, к копиям реальных исторических документов. Современные средства передачи информации практически снимают ограничения как по объему, так и по скорости транслируемой информации, а средства навигации обеспечивают возможность обращения к любому, сколь угодно удаленному, источнику информации и получения любого объема информации. Уже к концу XX в. возможности всемирной информационной сети Интернет расширяются — становится возможным как обеспечение непосредственного информационного взаимодействия с партнерами, единомышленниками, коллегами по работе, научным исследованиям, так и интерактивное информационное взаимодействие с источниками информационного ресурса. Для современного общества этапа информатизации и глобальной массовой коммуникации характерен процесс активного использования информации в качестве общественного продукта. Применение методов и средств информатики как научной области знания позволяет эффективнее и качественнее решать учебные и профессиональные задачи, реализовывать возможности информационных и коммуникационных технологий в целях развития личности человека, его адаптации к современным условиям жизнедеятельности в информационном обществе. Вместе с тем применение средств ИКТ влечет за собой изменения как в области технического и технологического обеспечения деятельности специалиста любой профессии, так и эргономических, физиолого-гигиенических аспектов этой деятельности. При этом быстрота изменений, происходящих в этой сфере, не имеет аналогов в прошлом. В связи с этим будущему специалисту необходимо обеспечить такую базовую подготовку в области использования методов и средств информатики, информационных и коммуникационных технологий, которая будет гарантировать необходимый уровень информационной культуры члена современного общества и определенный уровень профессиональной подготовки. Всестороннее рассмотрение проблем, связанных с внедрением в образование информационных и коммуникационных технологий предполагает использование определенных понятий и терминов. Часть из них является общеупотребительной в педагогике и информатике, другая же их часть появилась в последнее десятилетие и является отражением все усиливающегося процесса информатизации как всего общества, так и сферы образования. Эта терминология, а также толкование слов и словосочетаний представлены в «Толковом словаре» слов, словосочетаний и выражений. Наряду с представленными ниже основными, базовыми, понятиями и терминами на страницах пособия по ходу рассмотрения определенных проблем и перспектив процесса информатизации образования будут вводиться соответствующие определения и понятия. К числу основных, прежде всего, отнесем понятия, которые, с одной стороны, являются «логическим развитием» важнейших понятий собственно предметной области «информатика» (таких, например, как «информационные и коммуникационные технологии», «информационное взаимодействие»), а, с другой стороны, имеют важнейшее значение при рассмотрении путей и средств внедрения ИКТ в систему образования: «средства информационных и коммуникационных технологий», «средства информатизации и коммуникации образовательного назначения», «информационное взаимодействие образовательного назначения». Именно эти понятия составляют основу систематического рассмотрения в настоящем пособии вопросов, связанных с внедрением ИКТ в образование. Средства информационных и коммуникационных технологий (средства ИКТ) – программные, программно-аппаратные и технические средства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной, вычислительной техники, а также современных средств и систем транслирования информации, информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации и возможность доступа к информационным ресурсам локальных и глобальной компьютерных сетей. К средствам ИКТ относятся: ЭВМ, ПЭВМ; комплекты терминального оборудования для ЭВМ всех классов; информационные сети; устройства ввода-вывода информации; средства и устройства манипулирования текстовой, графической, аудиовизуальной информацией; средства архивного хранения больших объемов информации; устройства для преобразования данных из графической или звуковой форм представления данных в цифровую и обратно; системы искусственного интеллекта; системы машинной графики; программные комплексы (языки программирования, трансляторы, компиляторы, операционные системы, пакеты прикладных программ и пр.); современные средства связи, обеспечивающие информационное взаимодействие пользователей как на локальном уровне (например, в рамках одной организации или нескольких организаций), так и глобальном (в рамках всемирной информационной сети Интернет); электронные средства образовательного назначения, реализованные на базе технологий мультимедиа, гипертекст, гипермедиа, телекоммуникации [23, 24, 30]. Средства информатизации и коммуникации (средства ИК) образовательного назначения – средства информационных и коммуникационных технологий, используемые вместе с учебно-методическими, нормативно-техническими и организационно-инструктивными материалами, обеспечивающими реализацию оптимальной технологии их педагогического использования. 1.2. Информатизация образования как процесс и область педагогического знания Реализацией возможностей средств ИКТ в сфере образования занимается отрасль педагогической науки – информатизация образования. Информатизация образования – процесс обеспечения сферы образования методологией и практикой разработки и оптимального использования современных средств ИКТ, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения, воспитания. Этот процесс инициирует: совершенствование методологии и стратегии отбора содержания, методов и организационных форм обучения, воспитания, соответствующих задачам развития личности обучаемого в современных условиях информационного общества глобальной массовой коммуникации; совершенствование методических систем обучения, ориентированных на развитие интеллектуального потенциала обучаемого, на формирование умений самостоятельно приобретать знания, осуществлять учебную экспериментально-исследовательскую деятельность, разнообразные виды самостоятельной информационной деятельности; совершенствование механизмов управления системой образования на основе использования автоматизированных банков данных научно-педагогической информации, информационно-методических материалов, а также коммуникационных сетей; создание и использование компьютерных тестирующих, диагностирующих методик контроля и оценки уровня знаний обучаемых. Вместе с тем, информатизация образования рассматривается в настоящее время как новая область педагогического знания, которая ориентирована на обеспечение сферы образования методологией, технологией и практикой решения следующих проблем и задач: • создание методологической базы отбора содержания образования, разработка методов и организационных форм обучения, воспитания, соответствующих задачам развития личности обучаемого в условиях информационного общества массовой коммуникации и глобализации; • обоснование и разработка моделей инновационных и развитие существующих педагогических технологий применения средств ИКТ в различных звеньях образования, в том числе форм, методов и средств обучения; • создание методических систем обучения, ориентированных на развитие интеллектуального потенциала обучаемого, на формирование умений самостоятельно приобретать знания, осуществлять деятельность по сбору, обработке, передаче, хранению информационного ресурса, по продуцированию информации; • разработка исследовательских, демонстрационных прототипов электронных средств образовательного назначения, в том числе программных инструментальных средств и систем; • использование распределенного информационного ресурса Интернет и разработка технологий информационного взаимодействия образовательного назначения на базе глобальных телекоммуникаций, в том числе продуцирование педагогических приложений в сетях на базе потенциала распределенного информационного ресурса; • разработка средств и систем автоматизации процессов обработки учебного исследовательского, демонстрационного, лабораторного эксперимента − как реального, так и виртуального, в том числе удаленного доступа; • создание и применение средств автоматизации для психолого-педагогических тестирующих, диагностирующих методик контроля и оценки уровня знаний обучаемых, их продвижения в учении, установления интеллектуального потенциала обучающегося; • осуществление педагогико-эргономической оценки средств вычислительной техники, информационных и коммуникационных технологий, используемых в сфере образования; • разработка и использование средств автоматизации для управления системой образования на основе использования автоматизированных баз и банков данных научно-педагогической информации, учебно-методических материалов, телекоммуникационных сетей, а также управления образовательным учреждением или системой образовательных учреждений. 1.3. Основные направления развития информатизации образования В настоящее время наметились основные направления развития информатизации образования, описание которых занимает существенное место в отечественных и зарубежных педагогических трудах. Кратко остановимся на раскрытии их содержания. 1. Методология и стратегия формирования структуры и отбора содержания образования, методов и организационных форм обучения, воспитания, соответствующих задачам развития личности обучаемого в современных условиях информационного общества. Совершенствование методологии и критериев отбора содержания образования на данном этапе развития педагогической науки обусловлено, прежде всего, необходимостью ориентироваться в образовательном процессе не на получение обучаемым определенной суммы знаний, умений, навыков, а на развитие его интеллектуального потенциала, умения самостоятельно извлекать знания в условиях активного использования возможностей современных технологий информационного взаимодействия – таких, как мультимедиа, гипертекст, гипермедиа, телекоммуникации. Данное направление предполагает, во-первых, выявление условий переструктурирования содержания обучения в соответствии с отходом от линейных форм представления учебного материала, во-вторых, включение новой тематики, отражающей современные достижения науки и технологии, в-третьих, интеграцию предметных областей или тем, ставших уже традиционными, в-четвертых, разработку содержания и структуры корпоративных информационных систем и сетей образовательных учреждений, а также распределенных информационных ресурсов образовательных систем, функционирующих на базе телекоммуникаций. 2. Проектирование педагогических технологий, ориентированных на развитие интеллектуального потенциала обучающегося, на формирование умений самостоятельно приобретать знания, осуществлять разнообразные виды самостоятельной деятельности по сбору, обработке, передаче, продуцированию учебной информации характеризуется созданием педагогических технологий, методических систем обучения, ориентированных на формирование умений осуществлять учебную деятельность в области: поиска информации, представленной в электронном виде (литературные первоисточники, научно-практические и учебно-методические материалы, электронные копии документов и пр.), в том числе на базе использования распределенного информационного ресурса Всемирной сети Интернет; создания авторских работ, в том числе и компьютерных презентаций, на базе реализации возможностей технологии мультимедиа, геоинформационных технологий; реализации различных видов информационного взаимодействия с изучаемыми объектами, процессами, явлениями, представленными как реально, так и виртуально в условиях функционирования компьютерных сетей. Педагогические цели при этом определяются: возможностью реализации интенсивных форм и методов обучения; повышением мотивации обучения за счет информационноемкого и эмоционально насыщенного общения пользователя с виртуально представленными изучаемыми или исследуемыми объектами, процессами, явлениями или рассматриваемыми сюжетами и ситуациями; формированием умений реализовывать разнообразные формы самостоятельной деятельности с распределенным информационным ресурсом Всемирной сети Интернет. 3. Распределенное изучение возможностей применения средств ИКТ в процессе освоения различных предметных областей предполагает формирование у обучаемого определенных подходов к осуществлению учебной деятельности с использованием средств ИКТ в аспектах, отражающих особенности конкретного общеобразовательного/учебного предмета (предметной области). Реализация этого направления предполагает разработку стандарта в области применения средств ИКТ в процессе изучения конкретного общеобразовательного/учебного предмета или предметной области. Перспективной становится также разработка образовательных стандартов в области применения средств информационных и коммуникационных технологий в процессе изучения групп общеобразовательных дисциплин. Это предполагает как выявление содержательных линий изучения закономерностей данной предметной области, так и основных информационных технологий, используемых в науке и технике в процессе исследования ее закономерностей. При этом, в процессе выбора целей обучения рассматриваемого общеобразовательного или учебного предмета (предметной области) с использованием средств ИКТ предполагается, что учащимся обеспечивается предоставление информации, необходимой для формирования школьной программы и ее обеспечения. При выборе программного обеспечения следует ориентироваться на базовое, инструментальное и прикладное программное обеспечение, относящееся только к программам общего назначения (например, базы данных, электронные таблицы, инструментальные программные средства или системы компьютерного моделирования, инструментарий, реализующий возможности технологии мультимедиа, текстовый редактор, графический редактор, музыкальный редактор и пр.). При этом под стандартизацией в области применения средств ИКТ в процессе изучения общеобразовательных предметов будем понимать установление в рамках организаций сферы среднего образования единых норм и требований, предъявляемых к: • предоставлению (обеспечению) возможностей использования определенных видов средств ИКТ в процессе изучения конкретного общеобразовательного/учебного предмета (предметной области), • сформированности представлений, знаний, умений, навыков осуществления учебной деятельности с использованием средств ИКТ в процессе освоения содержательных линий изучения конкретного общеобразовательного/учебного предмета (предметной области). 4. Реализация возможностей учебного информационного взаимодействия и потенциала распределенного информационного ресурса локальных и глобальной сетей как основы функционирования Единого информационного образовательного пространства. Современные подходы к использованию Web-технологий предполагают реализацию информационного взаимодействия участников образовательного процесса в различных режимах работы всемирной информационной среды, реализованной на базе Интернет. Интернет-технология обеспечивает современных пользователей информационными ресурсами глобальной сети, а Интранет-технология позволяет организовать учебную деятельность с использованием прикладных и инструментальных программных средств и систем, доступных современному пользователю. При этом становится возможным пользоваться в учебном процессе информационной средой науки (информация и знания, являющиеся наполнением баз данных; распределенная обработка информации; распространение научной информации на основе Интернет-технологии) и культуры (электронные библиотеки, виртуальные музеи и выставки, художественные презентации). 5. Педагогико-эргономические условия эффективного и безопасного применения средств вычислительной техники, информационных и коммуникационных технологий, используемых в образовании. Это направление предполагает осуществление педагогико-эргономической оценки средств вычислительной техники, информационных и коммуникационных технологий, используемых в системе непрерывного образования, разработку программно-технического и педагогико-эргономического обеспечения эффективного и безопасного применения средств ИКТ в образовательных целях. Также это направление предполагает разработку психолого-педагогических, эргономических, технических, эстетических требований к средствам информатизации и коммуникации, используемым в образовательных целях. Перспективными разработками в этой области является создание отраслевых стандартов на программно-аппаратные комплексы вычислительной техники, на базовое и прикладное программное обеспечение, используемое в образовательных целях. Важным аспектом является также разработка педагогических и гигиенических рекомендаций по оснащению и оборудованию учебных кабинетов, в которых используется вычислительная техника, в том числе обоснование эргономики рабочего места, оснащенного средствами вычислительной техники, информатизации, коммуникации и разработка состава и спецификаций этого оборудования. 6. Создание информационной среды управления учебно-воспитательным процессом образовательного учреждения, разработка автоматизированных систем информационно-методического обеспечения образовательного процесса и организационного управления. Автоматизированные банки и базы данных научно-педагогической информации, функционирующие на основе телекоммуникационных сетей, становятся в настоящее время одним из показателей уровня современного образовательного учреждения. По этой причине совершенствование механизмов управления системой образования на основе использования автоматизированных банков данных научно-педагогической информации, информационно-методических материалов, а также коммуникационных сетей предполагает создание информационной среды управления учебно-воспитательным процессом образовательного учреждения, в том числе разработку автоматизированных систем информационно-методического обеспечения учебно-воспитательного процесса и организационного управления учебным заведением или системой учебных заведений. Отечественные подходы в этой области предполагают разработку систем автоматизации ведения делопроизводства в учебном заведении. Но рассматривать эту проблему следует гораздо шире − в направлении автоматизации процессов обеспечения современного учебного заведения необходимыми научными, информационно-справочными, учебно-методическими, инструктивно-организационными, техническими, нормативными и другими материалами, которые во все большем объеме используются в научно-практической деятельности в образовательной сфере, а также в направлении решения вопросов автоматизации внутришкольного управления на базе методологии системного и квалиметрического подходов. 1.4. Цифровая трансформация образования и цифровая парадигма образования Реализация достижений современного научно-технического прогресса в сфере образования явилась системно-образующим фактором возникновения цифровой трансформации образования, под которой будем понимать результат процесса возникновения существенных изменений, произошедших в сфере образования (как позитивных, так и негативных) при активном и систематическом использовании цифровых технологий в образовательных целях. Цифровой трансформации подверглись следующие процессы в сфере образования: • предоставление образовательных услуг; • создание цифровых образовательных ресурсов; • информационно-методическое обеспечение учебного процесса; • информационная деятельность; • информационное взаимодействие как между субъектами образовательного процесса, так и с цифровым образовательным ресурсом; • управление образованием; • информационное обеспечение деятельности образовательной организации; • организационное управление деятельностью образовательной организации; • обеспечение информационной безопасности личности субъектов образовательного процесса (обучающий и обучающийся). Влияние цифровой трансформации распространяется на всю сферу образования по следующим направлениям: • учебно-воспитательный процесс; • процессы создания и использования электронных или цифровых образовательных ресурсов; • корректировка состава информационно-образовательной среды (высокотехнологичные программно-аппаратные средства и устройства, в том числе мобильные; средства обеспечения удаленного доступа к образовательному контенту); • цифровой образовательный ресурс; • средства и системы автоматизации администрирования и управления образовательной организацией и пр.). Сам процесс цифровой трансформации образования инициирует совершенствование всей системы образования, в частности: обновление, модификацию всех учебно-методических материалов, в том числе содержание и структуру различных образовательных программ, компетенций, средств оценки учебных достижений и управления образовательным процессом; организацию и оборудование научно-исследовательской, экспериментальной деятельности обучающихся; структуру и организацию подготовки и переподготовки педагогических и управленческих кадров в области использования цифровых технологий при решении профессиональных задач; развитие информационной инфраструктуры образовательной организации. Для реализации вышеперечисленного на должном педагогико-технологическом уровне необходимо создание теоретико-методологической и научно-педагогической базы обновления существующих парадигм образования (когнитивной, личностно ориентированной, функционалистской, культурологической). В дополнение к этим четырем основным парадигмам образования в современной педагогике введем понятие цифровой парадигмы образования, под которой будем понимать совокупность теоретико-методологических, научно-педагогических положений и технологических решений, ориентированных на интеллектуальное развитие индивидуума и его социализацию на основе реализации современных достижений научно-технологического прогресса периода активного использования цифровых технологий в условиях предотвращения возможных негативных последствий для здоровья обучающихся и обеспечения информационной безопасности личности субъектов образовательного процесса. Становление и развитие цифровой парадигмы образования сопряжено с появлением (разработкой) системы научных взглядов на теоретические и методические основы реализации возможностей цифровых технологий для развития образования во всех его ипостасях (обучение, воспитание, просвещение) в условиях сохранения здоровья и информационной безопасности личности. Кроме того, актуальной становится разработка междисциплинарных, конвергентных учебных дисциплин (курсов), адекватных запросам общества на будущие профессии, востребованность которых в скором времени на рынке труда можно лишь прогнозировать. Обобщая вышеизложенное, можно заключить, что цифровая трансформация образования как результат возникших существенных изменений, произошедших в сфере образования, инициирует становление и развитие цифровой парадигмы образования как совокупности теоретических и методических разработок в области реализации возможностей цифровых технологий для развития образования в условиях сохранения здоровья и информационной безопасности личности субъектов образовательного процесса. 1.5. Дидактические возможности информационных и коммуникационных технологий Остановимся на описании дидактических возможностей средств ИКТ, реализация которых создает предпосылки интенсификации образовательного процесса, а также создания методик, ориентированных на развитие интеллекта обучаемого, на самостоятельное извлечение и представление знания. Перечислим их: • незамедлительная обратная связь между пользователем и средствами ИКТ, определяющая реализацию интерактивного диалога, который характерен тем, что каждый запрос пользователя вызывает ответное действие системы и, наоборот, реплика последней требует реакции пользователя; • визуализация учебной информации об изучаемом объекте, процессе (наглядное представление на экране: объекта, его составных частей или их моделей; процесса или его модели, в том числе скрытого в реальном мире; графической интерпретации исследуемой закономерности, изучаемого процесса); • моделирование и интерпретация информации об изучаемых или исследуемых объектах, их отношений, процессов, явлений − как реальных, так и виртуальных (представление на экране математической, информационно-описательной, наглядной модели адекватно оригиналу); • архивирование, хранение больших объемов информации с возможностью легкого доступа к ней, ее передачи, тиражирования; • автоматизация процессов вычислительной, информационно-поисковой деятельности, а также обработки результатов учебного эксперимента с возможностью многократного повторения фрагмента или самого эксперимента; • автоматизация процессов информационно-методического обеспечения, организационного управления учебной деятельностью и контроля за результатами усвоения, которая включает в себя автоматизацию проектирования, оперативного планирования и управления образовательным процессом в учебном заведении, автоматизацию информационной деятельности и информационного взаимодействия между участниками образовательного процесса с помощью локальных и глобальной компьютерных сетей. В современных программных разработках, предназначенных для образования, активно реализуются вышеперечисленные возможности, что позволяет организовать следующие виды учебной деятельности: • регистрация, сбор, накопление, хранение, обработка информации, представленной в цифровой форме, об изучаемых объектах, явлениях, процессах, в том числе реально протекающих и передача достаточно больших объемов информации, представленной в различном виде; • интерактивный диалог – взаимодействие пользователя с программной (программно-аппаратной) системой, характеризующееся (в отличие от диалогового, предполагающего обмен текстовыми командами, запросами и ответами, приглашениями) реализацией более развитых средств ведения диалога (например, возможность задавать вопросы в произвольной форме, с использованием «ключевого» слова, в форме с ограниченным набором символов и пр.); при этом обеспечивается возможность выбора вариантов содержания учебного материала, режима работы с ним. Интерактивный режим взаимодействия пользователя с ЭВМ характерен тем, что каждый его запрос вызывает ответное действие программы и, наоборот, реплика последней требует реакции пользователя; • компьютерная визуализация учебной информации: компьютерная визуализация изучаемого объекта – наглядное представление на экране ЭВМ объекта, его составных частей или их моделей, а при необходимости − во всевозможных ракурсах, в деталях, с возможностью демонстрации внутренних взаимосвязей составных частей; компьютерная визуализация изучаемого процесса – наглядное представление на экране ЭВМ данного процесса или его модели, в том числе скрытого в реальном мире, а при необходимости – в развитии, во временном и пространственном движении, представление графической интерпретации исследуемой закономерности изучаемого процесса. Требование обеспечения компьютерной визуализации учебной информации, предъявляемой к программным средствам учебного назначения предполагает реализацию возможностей современных средств визуализации объектов, процессов, явлений (как реальных, так и «виртуальных»), а также их моделей, представление их в динамике развития, во временном и пространственном движении, с сохранением возможности диалогового общения с программой; • управление реальными объектами (например, учебными роботами, имитирующими промышленные устройства или механизмы), лабораторными установками или экспериментальными стендами; • управление отображением на экране моделей различных объектов, в том числе промышленных, или лабораторных установок, систем, явлений, процессов, в том числе и реально протекающих; • автоматизированный контроль (самоконтроль) результатов учебной деятельности, коррекция по результатам контроля, тренировка, тестирование. Перечисленные выше уникальные возможности средств информационных и коммуникационных технологий позволяют реализовать в учебном процессе следующие основные функции этих средств: • информационно–справочная, за счет представления разного рода информации (при использовании баз данных, средств телекоммуникации и связи) на экране, в том числе теоретического материала, методики решения задач и т.п.; • наглядная демонстрация материала, компьютерная визуализация изучаемого объекта и его составных частей; • индивидуализация и дифференциация процесса усвоения учебного материала в ходе занятий, в ходе самостоятельной работы обучаемых, за счет генерации заданий различного уровня сложности, выдачи справок и подсказок; • оптимизация учебного процесса за счёт возможностей поэтапной работы, работы в определенном темпе; • контролирующая за счёт осуществления объективного контроля с обратной связью, оценки знаний, умений и навыков с диагностикой ошибок, осуществления самоконтроля и индивидуальной корректировки знаний, умений, навыков; • корректирующая за счёт осуществления в процессе обучения тренировки, консультаций и других видов помощи; • диагностирующая за счёт информирования учителя о результатах обучения, о наиболее часто встречающихся ошибках; • автоматизация процессов управления учебной деятельностью при осуществлении регистрации, сбора, анализа, хранения информации об обучаемых, рассылки необходимого материала и информации по сети; • моделирование реальных опытов, имитация работы разнообразных стендов, объектов, процессов и явлений; • автоматизация процессов обработки результатов лабораторного эксперимента, построения графиков, таблиц и диаграмм; получение информации о протекающем в реальных условиях процессе или явлении с помощью комплекта датчиков, сопрягаемых с ПЭВМ, что позволяет выводить на экран компьютера полученные в ходе эксперимента данные и производить их обработку. Следует отметить, что все функции современного средства обучения не изолированы друг от друга, а находятся в неразрывном диалектическом единстве. Специфика каждого занятия определяется индивидуальным опытом педагога, уровнем теоретической и практической подготовки конкретного класса и пр. Использование в сфере образования выделенных выше дидактических возможностей средств ИКТ не является самоцелью или данью моде. Оно в обязательном порядке предполагает реализацию возможностей информационных и коммуникационных технологий для достижения определённых педагогических целей. Перечислим важнейшие из этих целей. I. Реализация социального заказа современного общества в условиях информатизации, глобализации и массовой коммуникации. Общество заинтересовано в том, чтобы система общего образования обеспечивала своим выпускникам необходимый уровень подготовки в области информатики, информационных и коммуникационных технологий, а система профессионального образования обеспечивала подготовку профессиональных кадров и специалистов к реализации возможностей средств ИКТ во всех сферах их жизнедеятельности в информационном обществе. II. Развитие личности обучающегося, его подготовка к комфортной жизнедеятельности в условиях современного информационного общества массовой коммуникации и глобализации. Достижение данной педагогической цели предполагает использование средств ИКТ для развития мышления обучаемых, формирования у них системы знаний, позволяющих осуществлять построение структуры своей умственной деятельности. Средства ИКТ обеспечивают возможность осуществления сбора, обработки, продуцирования, транслирования, архивирования информации, деятельность по представлению и извлечению знания. На этой основе осуществляется развитие способности к осмыслению и пониманию того, как в условиях одновременного восприятия информации различного вида и из различных информационных источников надо думать, чтобы уметь принимать оптимальное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации (при наличии нескольких проблем), а также способности адаптироваться к создавшейся новой социокультурной среде и изменяющимся условиям окружающего мира. При интеллектуальноемком информационном взаимодействии возможно развитие коммуникативных способностей, умений осуществлять информационно-поисковую, экспериментально-исследовательскую деятельность. III. Интенсификация, повышение эффективности и качества образовательного процесса на всех уровнях системы образования. Повышение эффективности и качества образовательного процесса может быть обеспечено за счет реализации уникальных, с точки зрения педагогики, возможностей средств информационных и коммуникационных технологий, которые были перечислены выше. При этом развиваются побудительные мотивы (стимулы) к получению образования, обусловливающие активизацию познавательной деятельности с использованием средств ИКТ, углубляются межпредметные связи за счет использования современных средств обработки информации, в том числе и аудиовизуальной. Особое место принадлежит возможности реализации идеи открытого образования на основе использования распределенного информационного ресурса. 1.6. Информационное взаимодействие образовательного назначения В условиях расширения использования в учебном процессе средств ИКТ педагогу полезно знать особенности организации информационного взаимодействия образовательного назначения между компонентами учебного процесса, состав и структуру этих компонентов. В первую очередь введем и раскроем понятие «информационное взаимодействие образовательного назначения», рассмотрим также структуру информационного взаимодействия и формы учебной деятельности обучаемых при использовании средств ИКТ. Под информационным взаимодействием образовательного назначения в условиях использования средств информационных и коммуникационных технологий будем понимать деятельность, направленную на сбор, обработку, применение и передачу учебной информации. Эта деятельность осуществляется между субъектами образовательного процесса (учитель, ученик и средство обучения, функционирующее на базе ИКТ) и обеспечивает психолого-педагогическое воздействие, ориентированное на развитие креативного (творческого) потенциала индивида; формирование системы знаний определенной предметной области; формирование комплекса умений и навыков осуществления учебной деятельности, в том числе по изучению закономерностей предметной области. Рис. 1.3. Виды информационного взаимодействия: а — между учеником, учителем и традиционными средствами обучения; б — между учеником, учителем и средством обучения, функционирующим на базе информационных и коммуникационных технологий (стрелками обозначено направление информационного потока) Традиционная система, реализованная в школьной практике, включает в себя следующие компоненты: ученик, учитель и средства обучения (учебный материал) (рис. 1.3, а). Взаимодействие этих компонентов представляет собой педагогический процесс, в основе которого лежит обмен информацией. Учебный материал и традиционные средства обучения не обеспечивают обратной связи, не являются активными компонентами учебного взаимодействия. Учитель и ученик могут обращаться к учебному материалу, обратная связь при этом отсутствует, само средство обучения подобной активностью не обладает. Связь может быть только односторонней. Рассмотрим современную структуру информационного взаимодействия между учеником, учителем и средствами обучения, реализованными на базе информационных и коммуникационных технологий (рис. 1.3, б). Использование современных средств обучения, реализующих уникальные дидактические возможности ИКТ, заметно влияет па уже существующие связи между учеником, учителем и средством обучения, а также способствует появлению обратной связи между учителем и средством обучения, учеником и средством обучения. В этих условиях средства ИКТ становятся активными субъектами образовательного процесса. В данном случае существует двухсторонняя связь между всеми участниками учебного взаимодействия: учеником, учителем и средством обучения. Рассмотрим, как осуществляется информационное взаимодействие между учителем, учеником и средством обучения в новых условиях. Взаимодействие ученик — средство обучения осуществляется в различных режимах, обеспечивающих предоставление знаний, контроль за результатами усвоения учебного материала, автоматизацию обработки результатов тестирования и диагностики, осуществления информационно-поисковой деятельности. В случае необходимости на занятиях можно моделировать изучаемые объекты (например, компьютер, принтер и др.), процессы (например, передачи информации по сетям). Использование современных средств обучения привело к тому, что большая часть изучаемого теоретического материала переносится в гипертекстовые, гипермедийные системы. Видеоклипы и анимационные ролики, входящие в гипермедийные системы, должны содержать теоретический материал в небольших по объему экранных фрагментах и иметь возможность продвижения в глубь экрана. Активными субъектами учебного процесса являются не только ученики и учителя, но и принципиально новое средство обучения, функционирующее на базе средств информационных и коммуникационных технологий. В этих условиях информационное взаимодействие ученика со средством обучения характеризуется следующими особенностями: • наличие интерактивного диалога, предполагающего в отличие от диалогового взаимодействия обмен текстовыми командами, реализацию более развитых средств ведения диалога, возможность задавать вопросы в произвольной форме с использованием ключевого слова; • работа в режиме контроля — коррекция обучения; • осуществление разного рода подсказок со стороны системы, рекомендаций по исправлению ошибок, акцентирование внимания ученика на допущенных ошибках и т.д. В современных средствах обучения, функционирующих на базе средств ИКТ, могут быть реализованы возможность выхода по гиперссылкам в Интернет и использование распределенного информационного ресурса, расположенного на образовательных сайтах или порталах. Ученик может использовать в учебных целях информационные ресурсы, записанные на электронных носителях информации или расположенные в образовательном пространстве сети Интернет, как дома, так и на уроке. Свободный доступ к ресурсам Интернета позволит ученику самостоятельно выбирать содержание учебной информации сообразно своим предпочтениям и уровню подготовленности, что обеспечивает решение одной из актуальных педагогических задач — задачи обеспечения индивидуализации учебной деятельности. В новых условиях роль ученика как потребителя учебной информации меняется. Обучаемый, принимая решение, с одной стороны, оказывает управляющее воздействие на систему, а с другой стороны, он сам является объектом управления. Ученик получает возможность для самостоятельной информационной деятельности: поиска и анализа информации, ее обработки, продуцирования и передачи. Связь между учеником и средством обучения наиболее сложная в этой схеме. Формой учебной деятельности обучаемых в процессе обучения с использованием средств ИКТ могут быть: а) индивидуальная работа с компьютером (индивидуальное обучение); б) работа попарно за компьютером (групповое обучение); в) работа со всей группой (коллективная деятельность обучаемых), например с применением возможностей интерактивной доски. Взаимодействие учитель—ученик (ученики) в данной схеме носит более активный, сложный и содержательный (по сравнению с традиционным обучением) характер. За учеником сохраняются свобода выбора и возможность управления ходом учебного процесса, он может обратиться к учителю за консультацией в любой момент. В свою очередь, учитель может контролировать работу класса с помощью, например, базы данных, в которую собираются сведения о работе каждого ученика, результаты автоматизированного контроля знаний. При этом учитель имеет возможность вносить коррективы в ход учебного процесса, подбирать уровень сложности учебного материала, тестовых заданий, упражнений, отслеживать учебную деятельность каждого обучаемого, давать рекомендации. Взаимодействие учитель—учебное средство происходит в процессе написания данного средства и методики его применения в учебном процессе. Многие учителя предпочитают дорабатывать или модернизировать электронные средства учебного назначения или информационные образовательные ресурсы сети Интернет. Учитель контролирует и корректирует содержание, принцип работы программы, изучает эффективность использования данного средства обучения при проведении разных видов занятий, вносит изменения в методику их проведения. Учитель имеет возможность подбирать учебный материал, необходимый для проведения конкретного занятия. Как показывают практика и специальные исследования, быстрые темпы развития техники и технологий приводят к постоянным изменениям структуры, видов учебной деятельности и форм информационного взаимодействия образовательного назначения между учеником, учителем и средствами ИКТ. Однако эффективность использования средств обучения, функционирующих на базе ИКТ, зависит от того, насколько широко реализованы в них дидактические возможности современных технологий, а также от квалификации учителя, уровня готовности учеников к применению этих средств, наличия методической документации.