Характеристика основных информационных технологий в системе образования
Содержание
Введение
Неудовлетворенность многих стран результатами школьного образования привела к необходимости его реформирования. С этой целью важно было выработать стратегическое направление развития системы общего среднего образования на перспективу.
Сравнительный анализ математической и естественно-научной подготовки учащихся 50 стран мира по данным Третьего международного исследования (Third International Mathematics and Science Study — TIMSS) показал, что самые высокие результаты как по математике, так и естествознанию имеют школьники Сингапура. Их показатели статистически значимо отличаются от показателей других стран, участвовавших в исследовании по математике (7—8-е классы) и естествознанию (8-е классы). К ним приближаются школьники Южной Кореи и Японии, а также Бельгии и Чешской Республики.
Результаты российских школьников попадают в промежуточную среднюю группу. При этом, по заключению комиссии, анализировавшей данные исследования, наши школьники хуже владеют экологическими и методологическими знаниями; больших успехов они достигли в области владения фактологическим материалом — области, в которой требуется воспроизведение готовых знаний и применение их в знакомой ситуации. Нетрадиционная постановка вопросов для наших учащихся заметно снижала уровень их ответов. Что же касается умений интегрировать эти знания и применять их для получения новых знаний и объяснения явлений, происходящих в окружающем мире, то здесь наши школьники были откровенно не на высоте. Именно эти умения демонстрировали школьники лидирующих стран.
Среди сформулированных рекомендаций наиболее существенными были следующие: усиление практической направленности содержания курсов естественнонаучного цикла; изучение явлений, процессов, объектов, веществ, окружающих учащихся в их повседневной жизни; изменение акцентов в учебной деятельности, нацеленных на интеллектуальное развитие учащихся за счет уменьшения доли репродуктивной деятельности; использование заданий, проверяющих различные виды деятельности, увеличение веса заданий на применение знаний для объяснения окружающих явлений; учет знаний, которые учащиеся получают вне школы из различных источников.
Решать все эти актуальные проблемы педагогики надо эффективно и последовательно, причем в достаточно короткие сроки, ибо потребности в перестройке образования и развитии соответствующей учебно-материальной базы очевидны уже сегодня. Думается, в этом нам могут помочь не в последнюю очередь новые педагогические, и, разумеется, информационные технологии. Отделить одно от другого невозможно, поскольку только широкое внедрение новых педагогических технологий позволит изменить саму парадигму образования и только новые информационные технологии позволят наиболее эффективно реализовать возможности, заложенные в новых педагогических технологиях. Однако и кавалерийские наскоки здесь не годятся. Пока учитель не убедится сам в действенности того или иного подхода, той или иной технологии, он не сможет их применять адекватно, а следовательно, и эффективность от «административного» подхода к их внедрению будет весьма сомнительная.
В настоящее время все более возрастает роль информационно-социальных технологий в образовании, которые обеспечивают всеобщую компьютеризацию учащихся и преподавателей на уровне, позволяющем решать, как минимум, три основные задачи: обеспечение выхода в сеть Интернет каждого участника учебного процесса, причем, желательно, в любое время и из различных мест пребывания; развитие единого информационного пространства образовательных индустрий и присутствие в нем в различное время и независимо друг от друга всех участников образовательного и творческого процесса; создание, развитие и эффективное использование управляемых информационных образовательных ресурсов, в том числе личных пользовательских баз и банков данных и знаний учащихся и педагогов с возможностью повсеместного доступа для работы с ними.
Исходя из сложившихся
темпов компьютеризации отрасли
непрерывного образования, а также
учитывая неравномерность
Для новых форм образования
характерны интерактивность и
Цель работы: теоретически охарактеризовать основные информационные технологии, использующиеся в процессе обучения учащихся.
Объект исследования: образовательные технологии.
Предмет исследования: информационные технологии в системе образования.
Для решения поставленной цели нами были определены следующие задачи:
- изучить и проанализировать литературу по теме работы;
- раскрыть сущность и содержание понятия «информационная технология»;
- охарактеризовать наиболее востребованные в образовании информационные технологии.
Методы исследования
носят теоретико-
Глава 1. Теоретический анализ понятия «информационные технологии» в образовании
1.1
Сущность информационных
В современной науке существует много различных подходов к определению термина "информационные технологии" (ИТ). Данный термин связан с двумя понятиями: информация и технология. Прежде всего, обратимся к определению категорий "информация" и "технология" с позиций общенаучного и конкретно-научного знания.
Так, в большом энциклопедическом словаре [9,С.1200] "технология" (от греческих "techne" - мастерство, искусство и "logos" - понятие, учение) определяется как совокупность знаний о способах и средствах осуществления процессов, при которых происходит качественное изменение объекта. В толковом словаре русского языка С.И. Ожегова приводится следующее определение: "технология - это совокупность процессов, приемов обработки или переработки материалов, применяемых в каком-либо деле, мастерстве, искусстве, а также научное описание способов производства".
"Технология" (от греческих "techne" - мастерство, искусство и "logos" - понятие, учение) определяется как совокупность знаний о способах и средствах осуществления процессов, при которых происходит качественное изменение объекта.
Термин "информация" (от латинского "informatio" - разъяснение, изложение) определяется в большом энциклопедическом словаре [9,С.455] следующим образом: первоначально - это сведения, передаваемые от одного человека к другому устно, письменно или посредством каких-либо условных сигналов или с использованием каких-либо технических средств. С середины XX века понятие информации стало общенаучным. Этим понятием стали обозначать любые сведения, передаваемые: от человека к человеку, от человека к автоматическому устройству, от одного автоматического устройства к другому, от одной клетки живого вещества к другой, от одного организма к другому, от одной организации к другой и т. п.
"Информация" наряду
с веществом и энергией
В Федеральном законе «ОБ информации, информатизации…» данное понятие определяется следующим образом: "информация - это сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления" [19] В толковом словаре русского языка С.И. Ожегова существуют два определения: информация - это сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством; информация - это сообщения, осведомляющие о положении дел, о состоянии чего – нибудь. Потеевым М.И. [14,С. ], выделена следующая трактовка понятия: "информация - это сведения о состоянии каких-либо объектов, их предыстории и программах их дальнейшего существования, хранимые в их памяти, или видоизменяемые ими для достижения заданных или задаваемых целей, или передаваемые ими другим объектам".
Учитывая выше сказанное, термин "ИТ" определяют, исходя из совокупности рассмотренных выше понятий: технологии и информации.
В научной литературе существуют различные трактовки понятия "информационные технологии". Так, в "Энциклопедии профессионального образования" под ред. С.Я. Батышева [1,С.341], ИТ определены как способы получения, передачи, кодирования, обработки и воспроизведения информации, заданной в произвольной форме на любых доступных для пользователя носителях, в частности, на базе инструментальных систем, основным элементом которых является электронно-вычислительная машина (ЭВМ).
И.Г. Захарова [6,С.22] определяет два понятия: ИТ - система научных и инженерных знаний, а также методов и средств, которая используется для создания, сбора, передачи, хранения и обработки информации в предметной области и ИТ обучения - педагогическая технология, использующая специальные способы, программные и технические средства для работы с информацией.
Л.В.Луцевич дает следующее определение - "ИТ обучения - это технология машинной (с помощью ЭВМ) обработки, передачи, распространения информации, создания вычислительных и программных средств информатики".
М.И.Жалдакова предлагает понимать под ИТ обучения совокупность методов и технических средств сбора, организации, хранения, обработки, передачи, и представления информации, расширяющей знания людей и развивающих их возможности по управлению техническими и социальными процессами.
И.В. Роберт [2,С.25] определяет ИТ как практическую часть научной области информатики, представляющую собой совокупность средств, способов, методов автоматизированного сбора, обработки, хранения, передачи, использования, продуцирования информации для получения определенных, заведомо ожидаемых, результатов.
Е.И. Машбиц определяет понятие "технологии обучения" как систему материальных и идеальных (знания) средств, используемых в обучении, и способы функционирования этой системы. Исходя из данного определения, Е.И. Машбиц рассматривает информационную технологию обучения как некоторую совокупность обучающих программ различных типов: от простейших программ, обеспечивающих контроль знаний, до обучающих систем, базирующихся на искусственном интеллекте.
В.Ф. Шолохович предлагает определять ИТ обучения с точки зрения ее содержания как отрасль дидактики, занимающуюся изучением планомерно и сознательно организованного процесса обучения и усвоения знаний, в которых находят применение средства информатизации образования.
В практике информационные технологиями обучения называют технологии, использующие специальную технику и информационные средства.
Информационные технологии обучения – это процессы подготовки и передачи информации обучающему, средством осуществления которых является компьютер.
Компьютерная технология может осуществляться в следующих трех вариантах:
Информационные технологии – процессы, связанные с переработкой информации (В.Н. Глушков). В обучении информационные технологии использовались всегда. Более того, любые методики или педагогические технологии описывают, как переработать и передать информацию, чтобы она была наилучшим образом усвоена учащимися. То есть любая педагогическая технология – это информационная технология. Когда же компьютеры стали настолько широко использоваться в образовании, что появилась необходимость говорить об информационных технологиях обучения, выяснилось, что они давно фактически реализуются в процессах обучения, и тогда появился термин «новая информационная технология обучения» [3, C. 56].
Таким образом, появление такого понятия «новая информационная технология обучения (НИТ)» связано с появлением и широким внедрением компьютеров в образовании.
Итак, общество информационных технологий, или, как его называют, постиндустриальное общество, в отличие от индустриального общества конца XIX — середины XX веков, гораздо в большей степени заинтересовано в том, чтобы его граждане были способны самостоятельно, активно действовать, принимать решения, гибко адаптироваться к изменяющимся условиям жизни.
Еще недавно решить эти задачи не представлялось возможным в силу отсутствия реальных условий для их выполнения при традиционном подходе к образованию, традиционных средствах обучения, в большей степени ориентированных на классно-урочную систему занятий. За последние 10—15 лет такие условия если не созданы полностью, то создаются в разных странах с разной степенью успешности.
Прежде всего, это условия, которые смогут обеспечить следующие возможности: вовлечение каждого учащегося в активный познавательный процесс, причем не пассивного овладения знаниями, а активной познавательной деятельности, применение приобретенных знаний на практике и четкого осознания, где, каким образом и для каких целей эти знания могут быть применены; совместной работы в сотрудничестве при решении разнообразных проблем, когда требуется проявлять соответствующие коммуникативные умения; широкого общения со сверстниками из других школ своего региона, других регионов страны и даже других стран мира; свободного доступа к необходимой информации в информационных центрах не только своей школы, но и в научных, культурных, информационных центрах всего мира с целью формирования собственного независимого, но аргументированного мнения по той или иной проблеме, возможности ее всестороннего исследования; постоянного испытания своих интеллектуальных, физических, нравственных сил для определения возникающих проблем действительности и умения их решать совместными усилиями, выполняя подчас разные социальные роли [8, C. 122].
Специалисты так формулируют основные направления и проблемы создания и развития единого информационного образовательного пространства:
1. Техническое оснащение
учебных заведений является
2. Организация подготовки
специалистов. Нехватка специалистов
в области новых
3. Организационные мероприятия.
Создание единой системы
4. Перевод информационных
ресурсов общества на
5. Интеграция национальных информ
Вместе с тем новые информационные технологии в образовании оказывают в ряде аспектов очевидные негативные влияния: (I) различный, но неравноправный доступ; (II) неоправданно высокие ожидания; (III) утрата личного общения; (IV) эквивалентность диплома работе; (V) движение к международной стандартизации [2, C. 70].
Другими словами, школа
должна создать условия для
Решение этих задач требует комплексных усилий не только школы, но и всего общества. Процесс обучения современного человека не заканчивается в школе, колледже, вузе. Он становится непрерывным. Система непрерывного образования — не декларация, а насущная потребность каждого человека. Поэтому уже в настоящее время возникла необходимость не только в очном обучении, но и в дистанционном, на основе современных информационных технологий. В качестве источников информации все шире используются электронные средства (радио, телевидение, компьютеры), в последнее время все большее место в информационном обеспечении человека начинают играть средства телематики, в первую очередь, глобальные телекоммуникационные сети Интернет.
1.2 Информационные технологии в образовании
ИТ обучения - это педагогическая технология, применяющая специальные способы, программные и технические средства (кино, аудио- и видеотехнику, компьютеры, телекоммуникационные сети) для работы с информацией"
Целью ИТ является качественное формирование и использование информационных ресурсов в соответствии с потребностями пользователя. Методами ИТ являются методы обработки данных. В качестве средств ИТ выступают математические, технические, программные, информационные, аппаратные и др. средства.
- цель ИТ
- методы ИТ
- средства ИТ
ИТ разделяются на две большие группы: технологии с избирательной и с полной интерактивностью.
1) К первой группе принадлежат все технологии, обеспечивающие хранение информации в структурированном виде. Сюда входят банки и базы данных и знаний, видеотекст, телетекст, Интернет и т.д. Эти технологии функционируют в избирательном интерактивном режиме и существенно облегчают доступ к огромному объему структурируемой информации. В данном случае пользователю разрешается только работать с уже существующими данными, не вводя новых.
2) Вторая группа содержит технологии, обеспечивающие прямой доступ к информации, хранящейся в информационных сетях или каких-либо носителях, что позволяет передавать, изменять и дополнять ее.
- технологии с избирательной интерактивностью
- технологии с полной интерактивностью.
Информационные технологии следует классифицировать прежде всего по области применения и по степени использования в них компьютеров. Различают такие области применения информационных технологий, как наука, образование, культура, экономика, производство, военное дело и т. п. По степени использования в информационных технологиях компьютеров различают компьютерные и бескомпьютерные технологии [6].
В области образования информационные технологии применяются для решения двух основных задач: обучения и управления. Соответственно paзличают компьютерные и бескомпьютерные технологии обучения, компьютерные и бескомпьютерные технологии управления образованием.
В обучении информационные технологии могут быть использованы, во-первых, для предъявления учебной информации обучающимся, во-вторых, для контроля успешности ее усвоения. С этой точки зрения информационные; технологии, используемые в обучении, делятся на две группы: технологии предъявления учебной информации и технологии контроля знаний.
К числу бескомпьютерных информационных технологий предъявления учебной информации относятся бумажные, оптотехнические, электроннотехнические технологии. Они отличаются друг от друга средствами предъявления учебной информации и соответственно делятся на бумажные, оптические и электронные. К бумажным средствам обучения относятся учебники, учебные и учебно-методические пособия; к оптическим - эпипроекторы, диапроекторы, графопроекторы, кинопроекторы, лазерные указки; к электронным телевизоры и проигрыватели лазерных дисков.
К числу компьютерных информационных технологий предъявления учебной информации относятся:
- технологии, использующие компьютерные обучающие программы;
- мультимедия технологии;
- технологии дистанционного обучения.
компьютерные ИТ предъявления информации
Современные средства компьютерной техники можно классифицировать как:
Персональные компьютеры - это вычислительные системы с ресурсами, полностью направленными на обеспечение деятельности одного управленческого работника. Это наиболее многочисленный класс вычислительной техники, в составе которого можно выделить персональные компьютеры IBM PC и совместимые с ними компьютеры, а также персональные компьютеры Macintosh. Интенсивное развитие современных информационных технологий обусловлено как раз широким распространением с начала 1980-х гг. персональных компьютеров, сочетающих в себе такие качества, как относительная дешевизна и достаточно широкие для непрофессионального пользователя функциональные возможности.
Корпоративные компьютеры (иногда называемые мини-ЭВМ или main frame) представляют собой вычислительные системы, обеспечивающие совместную деятельность большого количества интеллектуальных работников в какой-либо организации, проекте при использовании единых информационно-вычислительных ресурсов. Это многопользовательские вычислительные системы, имеющие центральный блок большой вычислительной мощности и со значительными информационными ресурсами, к которому подсоединено большое количество рабочих мест с минимальной оснащенностью (обычно это клавиатура, устройства позиционирования типа «мышь» и, возможно, устройство печати). В качестве рабочих мест, подсоединяемых к центральному блоку корпоративного компьютера, могут выступать и персональные компьютеры. Сфера использования корпоративных компьютеров - обеспечение управленческой деятельности в крупных финансовых и производственных организациях. Организация различных информационных систем для обслуживания большого количества пользователей в рамках одной функции (биржевые и банковские системы, бронирование и продажа билетов населению и т.п.) [11, C. 22].
Суперкомпьютеры представляют собой вычислительные системы с предельными характеристиками вычислительной мощности и информационных ресурсов и используются в военной и космической областях, и фундаментальных научных исследованиях, глобальном прогнозировании погоды. Данная классификация довольно условленна, так как интенсивное развитие технологий электронных компонентов и совершенствование архитектуры компьютеров, а также наиболее важных их элементов приводят к размыванию границ между средствами вычислительной техники.
В системе образования на сегодня накоплено множество различных компьютерных программ учебного назначения, созданных в учебных заведениях и центрах России. Немалое их число отличается оригинальностью, высоким научным и методическим уровнем.
Интеллектуальные обучающие системы - это качественно новая технология, особенностями которой являются моделирование процесса обучения, использование динамически развивающейся базы знаний; автоматический подбор рациональной стратегии обучения для каждого обучаемого, автоматизированный учет новой информации, поступающей в базу данных.
Технологии мультимедиа (от англ. multimedia - многокомпонентная среда), которая позволяет использовать текст, графику, видео и мультипликацию в интерактивном режиме и том самым расширяет рамки применения компьютера в учебном процессе.
Виртуальная реальность (от англ. virtual reality -возможная реальность) - это новая технология неконтактного информационного взаимодействия, создающая с помощью мультимедийной среды иллюзию присутствия в реальном времени в стереоскопически представленном «экранном мире». В таких системах непрерывно поддерживается иллюзия места нахождения пользователя среди объектов виртуального мира. Вместо обычного дисплея используются очки телемониторы, в которых воспроизводятся непрерывно изменяющиеся события виртуального мира. Управление осуществляется с помощью реализованного в виде «информационной перчатки» специального устройства, определяющего направление перемещения пользователя относительно объектов виртуального мира. Кроме этого в распоряжении пользователя есть устройство создания и передачи звуковых сигналов.
Автоматизированная обучающая система на основе гипертекстовой технологии позволяет повысить усвояемость не только благодаря наглядности представляемой информации. Использование динамического, т.е. изменяющегося, гипертекста дает возможность провести диагностику обучаемого, а затем автоматически выбрать один из оптимальных уровней изучения одной и той же темы. Гипертекстовые обучающие системы дают информацию таким образом, что и сам обучающийся, следуя графическим или текстовым ссылкам, может применять различные схемы работы с материалом. Все это позволяет реализовать дифференцированный подход к обучению.
Специфика технологий Интернет - WWW (от англ. World Wide Web - всемирная паутина) заключается в том, что они предоставляют пользователям громадные возможности выбора источников информации: базовая "информация на серверах сети; оперативная информация, пересылаемая по электронной почте; разнообразные базы данных ведущих библиотек, научных и учебных центров, музеев; информация о гибких дисках, компакт-дисках, видео- и аудиокассетах, книгах и журналах, распространяемых через Интернет-магазины, и др. [13, C. 40]
Следует выделить основные дидактические требования, предъявляемые к ИТО, с целью повышения эффективности ее применения в образовательном процессе. К ним относятся:
- мотивированность в использовании различных дидактических материалов;
- четкое определение роли, места, назначения и времени использования КОП;
- ведущая роль педагога в проведении занятий;
- тесная взаимосвязь конкретного класса КОП с другими видами применяемых ТСО;
- введение в технологию только
таких компонентов, которые
- соответствие методики
- учет того, что введение в комплект учебных средств КОП требует пересмотра всех компонентов системы и изменения общей методики обучения;
- обеспечение высокой степени индивидуализации обучения;
- обеспечение устойчивой обратной связи в обучении и другие.
Современный период развития цивилизованного общества характеризуется процессом информатизации, одним из приоритетных направлений которого является информатизация образования. Существенным компонентом процессов информатизации является разработка и использование педагогических программных средств, базирующихся на различных информационных технологиях. В последнее время одним из актуальных становится направление, базирующееся на использовании в педагогических программных средствах компьютерных сетей [12, C. 65].
Применение компьютерных сетей в процессе обучения различным учебным дисциплинам требует от преподавателя знаний как в области подготовки сценария учебного курса с учетом возможностей инструментальных средств разработки программ, так и знаний в области методики преподавания конкретной дисциплины. Это объясняется широкими возможностями применения компьютерных коммуникаций и сетей в практической деятельности.