Существует большое многообразие компьютерных систем обучения по функциональному назначению и техническому исполнению. Однако общим для всех является их состав: любая компьютерная система содержит в комплексе как аппаратные, так и программные средства (схема 4). Для реализации КО требуется две части: информационно-вычислительная техника (аппаратные средства) и программное обеспечение - набор программ разного назначения.
Программное обеспечение - мозг системы. Это управляющая среда, которая в зависимости от возникающей ситуации адекватно реагирует на действия обучаемого. Компьютерная программа учебного назначения - это любое программное средство, специально разработанное для применения в обучении. Выше были охарактеризованы основные типы программ по их дидактическому назначению.
Уровень компьютерной системы обучения в равной степени определяется не только программой, но и аппаратной составляющей. Под аппаратурой понимается ЭВМ как совокупность оборудования и средств, обеспечивающих ввод-вывод, модификацию текстовой, графической, аудио- и видеоинформации. Основными компонентами аппаратуры являются тип процессора, тип шины (магистрали), размер и характеристики памяти, параметры внешних носителей информации, звуковые адаптеры, видеоадаптеры, периферия.
В настоящее время в развитии аппаратных средств открылось «второе дыхание»: появляются принципиально новая компьютерная техника, различные конфигурации технических и компьютерных средств. Одним из перспективных направлений в этом плане является использование компьютера как универсального комплексного технического средства, способного выполнять функции книги, пишущей машинки, магнитофона, радио, кино, видеостенки, видеодоски и др.
ЭВМ, которые используются в учебном процессе, должны быть надежными и обеспечивать решение всех задач, встречающихся в учебных курсах. Они могут иметь разное быстродействие и память, но должны обеспечивать высокую степень готовности. Последнее чрезвычайно важно, так как даже частичный отказ может привести к срыву учебного процесса.
Интенсивное развитие микроэлектроники привело к значительному расширению возможностей и одновременному удешевлению вычислительной техники. Это обеспечивает ее повсеместное распространение. Теперь персональные компьютеры стали действительно персональными в полном смысле этого слова. Они уверенно входят в школьную и повседневную жизнь, как когда-то радио и телевизоры.
Можно назвать несколько причин успеха персональных компьютеров. Одна из главных - простота использования, обеспеченная с помощью диалогового способа взаимодействия с компьютером, удобных и понятных интерфейсов программ (меню, подсказки, «помощь» и т.д.). Возможность индивидуального взаимодействия с компьютером без каких-либо посредников и ограничений - это другая причина. В качестве «технических» причин выделим следующие. Во-первых, относительно высокие возможности по переработке информации (типичная скорость - несколько десятков миллионов операций в секунду, емкость оперативной памяти - от нескольких Мбайт до сотен Мбайт, емкость жестких дисков - до десятков Гбайт). Во-вторых, высокая надежность и простота ремонта, которые основаны на интеграции компонентов компьютера. В-третьих, возможность расширения и адаптации к особенностям применения компьютеров: один и тот же компьютер может быть оснащен различными периферийными устройствами и мощными системами для разработки нового программного обеспечения.
Нынешнее состояние компьютерных систем обучения характеризуется противоречивыми тенденциями. С одной стороны, колоссальный рост числа компьютеров, используемых в обучении, а с другой- их несовместимость. Например, приобретая ту или иную модель компьютера, школа не всегда может воспользоваться программным обеспечением, предназначенным для других моделей. Современное состояние компьютерного обучения имеет большой разрыв в качестве обучающих программ; рынок наводнен примитивными программами, которые не повышают эффективность обучения, а нередко дают и отрицательный результат.
Развитие техники идет колоссальными темпами; появляются разновидности компьютерного обучения с привлечением автоматизированных обучающих систем (АОС). Работа над системами ведется во многих научно-педагогических центрах.
Следует различать компьютерные системы обучения автономного режима и сетевые (дистантные).
Когда обучаемый расположен в непосредственной близости от компьютера как источника знаний - в этом случае говорят о системе обучения, работающей в автономном режиме. Совершенно новые перспективы открывают для КО телекоммуникационные сети и интеллектуальные обучающие системы (ИОС), Объединение таких систем и сетей уже сегодня позволяет создавать как локальные вычислительные сети (ЛВС), так и глобальные системы дистанционного образования.
Основной мотивацией усилий по разработке ИОС является желание ускорить процесс обучения за счет целенаправленного, методически грамотного курса, использующего современные достижения педагогов, и неявного стремления снизить затраты на образование, сделать его унифицированным и независимым от квалификации педагога.
Существует большое разнообразие ЛВС, построенных по различным принципам и структурам. Они позволяют коллективно использовать периферийное оборудование (принтеры, плоттеры, жесткие диски большой емкости), дорогостоящее лицензионное, а также программное обеспечение. Но не эти преимущества являются первостепенными. Основное - необходимость рационального использования аппаратных средств. Имеющийся парк персональных компьютеров, как правило, пополняется лишь единицами новых. В результате оказывается большое их разнообразие, имеющее различные графические и другие возможности. ЛВС позволяет с минимальными затратами модернизировать устаревшие компьютеры, а следовательно, более экономно расходовать средства.
Самое значительное преимущество ЛВС заключается в возможности использования практически неограниченного объема информации глобальной компьютерной сети под названием INTERNET (ИНТЕРНЕТ). ИНТЕРНЕТ - это уникальное средство доступа к информации на мировом уровне по разным сферам деятельности человека- экономике, технике, науке, культуре, образовании. База данных ИНТЕРНЕТА используется для ознакомления с новейшими зарубежными публикациями, каталогами фирм-производителей современной компьютерной продукции и т.д., что особенно актуально в условиях сокращающегося потока традиционных носителей информации. ИНТЕРНЕТ - это перспективное средство дистанционного образования.
В настоящее время интенсивно разрабатываются автоматизированные заочные (дистантные) компьютерные системы обучения, в том числе и на основе ИНТЕРНЕТА. Изучение наук в этом случае реализуется посредством общения обучающегося заочно, через компьютерную сеть не только с компьютером, но и с преподавателем, напрвляющим учебный процесс. Здесь успех в значительной степени зависит от модератора (преподавателя, курирующего учебный процесс). Он обеспечивает успешное начало, обучение и помощь на начальной стадии, поддержку в разработке, развитии и завершении темы.
Сетевые компьютерные обучающие системы позволяют индивидуальным пользователям, находящимся на своих рабочих местах или дома, иметь доступ не только к мощным академическим сетям, но и подсоединяться к новейшим сетевым (мультимедийным) средствам обучения. Производители последних разрабатывают продукт с высокой степенью стандартизации и совместимости, распространения его в масштабах всей национальной системы образовании. Современные локальные академические сети (ЛВС и другие) подключаются к национальным. Местные академические сети посредством баз данных и баз знаний обеспечивают широкий спектр учебного материала и учебных пособий.
Укажем некоторые приоритетные направления в развитии компьютерных сетей:
1) локальные и региональные сети ЭВМ;
2) электронная почта;
3) телеконференции;
4) электронные журналы;
5) распределение базы данных;
6) электронные библиотеки;
7) экспертные системы;
8) настольные издательские системы;
9) электронные учебники;
10) обучающие системы на основе мультимедиаподхода (при лекционной форме обучения) и др.
Аппаратные и программные средства в компьютерных системах обучения тесно взаимосвязаны между собой, об этом можно судить по, признаку классификации обучающих программ на три уровня. При работе с программами первого уровня обучаемый читает текст на экране монитора, который прерывается контрольными вопросами. На них нужно ответить, выбрав правильный ответ из нескольких предложенных.
Учебные программы второго уровня уже предполагают возможность использования двухмерной графики, простого звукового ряда, логического ответа обучаемого. В этом случае формы представления информации на экране - текстовая и графическая.
Учебные программы третьего уровня представляют информацию в трехмерной компьютерной графике, со звуко- и видеорядом. Одновременное использование различных средств представления информации и обозначают термином «мультимедиа». Информация на компьютере может быть представлена в виде печатного текста, озвученного текста, таблицы, графика, диаграммы, карты, фотографии, картины, мультипликационного или видеофрагмента. Разнообразие форм представления и неограниченные объемы информации, возможность многократного обращения и повторения одного и того же материала, установления индивидуального темпа работы, «дружелюбная» форма общения и другие характеристики компьютера делают его незаменимым средством обучения по любой дисциплине.
Опыт применения мультимедиа в системе образования выявил главные преимущества этой системы, которые развиваются по мере совершенствования как аппаратных, так и программных средств. Они состоят в наличии точек разветвления в программе, что позволяет обучаемым регулировать процесс восприятия информации, либо вернуться назад для повторения материала, либо перейти к любой другой точке разветвления. Чем больше таких точек, тем выше интерактивность программы и ее гибкость в процессе обучения. Другое важнейшее преимущество - аудио-сопровождение (стерео- и квадро) учебной информации. Еще более эффективным является сочетание аудиокомментариев с видеоинформацией или анимацией. Значительно повышает качество восприятия информации музыкальное сопровождение учебного процесса.
По мнению ведущих экспертов в этой области, системы обучения на мультимедиа совершенствуются в двух направлениях: как по линии программных средств, так и аппаратных. Уже сейчас многие производители персональных компьютеров включают в конфигурацию как стандартную периферию голосовые синтезаторы и всевозможные адаптеры.
Поток мультимедийных материалов, имеющихся сейчас в ИНТЕРНЕТЕ, становится все более мощным, эффективным средством образования. ИНТЕРНЕТ дает шанс общаться через мировую компьютерную сеть, обсуждать результаты научного поиска на постоянно действующих семинарах, проводимых периодически конференциях без выезда на место их проведения и многое другое. Огромный опыт применения мультимедиа накоплен в западной системе образования.
Однако существуют проблемы, которые в определенной мере препятствуют прогрессу в этой области в ряде стран, в том числе и в Беларуси. Доступ в ИНТЕРНЕТ все еще очень дорог. Достаточно сложно использовать модем для того, чтобы связаться с удаленным сервером, компьютер не подключен в локальную сеть. Для того, чтобы загрузить графику, аудио- и видеофайлы, требуется высокоскоростной компьютер и сеть. Те, у кого компьютеры устаревшей конфигурации, могут испытывать неудобства в работе из-за того, что загрузка файлов, доступ к ИНТЕРНЕТ осуществляются очень медленно. Работа в системе Web обычно требует большого количества памяти ЭВМ и некоторые компьютеры приходится модернизировать или заменять для того, чтобы пользоваться нужными программами (например, Mosaic или Netscape).
Компьютерные технологии развиваются очень быстро и, видимо, в скором времени как компьютеры, так и программное обеспечение станут достаточно дешевыми и скорость передачи информации в сети значительно увеличится. Все это будет способствовать беспрепятственному доступу к международной сети преподавателей, студентов, школьников и, в результате, - более эффективному их обучению.

Компьютерные обучающие средства делятся на:

компьютерные учебники;

предметно-ориентированные среды;

лабораторные практикумы;

тренажеры;

системы контроля знаний;

справочники и базы данных учебного назначения;

инструментальные системы;

эксперно-обучающие системы.

Автоматизированные обучающие системы (АОС) - комплексы программно-технических и учебно-методических средств, обеспечивающих активную учебную деятельность. АОС обеспечивают не только обучение конкретным знаниям, но и проверку ответов учащихся, возможность подсказки, занимательность изучаемого материала и др.

АОС представляют собой сложные человеко-машинные системы, в которых объединяется в одно целое ряд дисциплин: дидактика (научно обосновываются цели, содержание, закономерности и принципы обучения); психология (учитываются особенности характера и душевный склад обучаемого); моделирование, машинная графика и др.

Основное средство взаимодействия обучаемого с АОС - диалог . Диалогом с обучающей системой может управлять как сам обучаемый, так и система. В первом случае обучаемый сам определяет режим своей работы с АОС, выбирая способ изучения материала, который соответствует его индивидуальным способностям. Во втором случае методику и способ изучения материала выбирает система, предъявляя обучаемому в соответствии со сценарием кадры учебного материала и вопросы к ним. Свои ответы обучаемый вводит в систему, которая истолковывает для себя их смысл и выдает сообщение о характере ответа. В зависимости от степени правильности ответа, либо от вопросов обучаемого система организует запуск тех или иных путей сценария обучения, выбирая стратегию обучения и приспосабливаясь к уровню знаний обучаемого.

Экспертные обучающие системы (ЭОС). Реализуют обучающие функции и содержат знания из определенной достаточно узкой предметной области. ЭОС располагают возможностями пояснения стратегии и тактики решения задачи изучаемой предметной области и обеспечивают контроль уровня знаний, умений и навыков с диагностикой ошибок по результатам обучения.

Учебные базы данных (УБД) и учебные базы знаний (УБЗ), ориентированные на некоторую предметную область. УБД позволяют формировать наборы данных для заданной учебной задачи и осуществлять выбор, сортировку, анализ и обработку содержащейся в этих наборах информации. В УБЗ, как правило, содержатся описание основных понятий предметной области, стратегия и тактика решения задач; комплекс предлагаемых упражнений, примеров и задач предметной области, а также перечень возможных ошибок обучаемого и информация для их исправления; база данных, содержащая перечень методических приемов и организационных форм обучения.

Системы Мультимедиа. Позволяют реализовать интенсивные методы и формы обучения, повысить мотивацию обучения за счет применения современных средств обработки аудиовизуальной информации, повысить уровень эмоционального восприятия информации, сформировать умения реализовывать разнообразные формы самостоятельной деятельности по обработке информации.

Системы Мультимедиа широко используются с целью изучения процессов различной природы на основе их моделирования. Здесь можно сделать наглядной невидимую обычным глазом жизнь элементарных частиц микромира при изучении физики, образно и понятно рассказать об абстрактных и n-мерных мирах, доходчиво объяснить, как работает тот или иной алгоритм и т.п. Возможность в цвете и со звуковым сопровождением промоделировать реальный процесс поднимает обучение на качественно новую ступень.

Системы <Виртуальная реальность>. Применяются при решении конструктивно-графических, художественных и других задач, где необходимо развитие умения создавать мысленную пространственную конструкцию некоторого объекта по его графическому представлению; при изучении стереометрии и черчения; в компьютеризированных тренажерах технологических процессов, ядерных установок, авиационного, морского и сухопутного транспорта, где без подобных устройств принципиально невозможно отработать навыки взаимодействия человека с современными сверхсложными и опасными механизмами и явлениями.

Образовательные компьютерные телекоммуникационные сети. Позволяют обеспечить дистанционное обучение (ДО) - обучение на расстоянии, когда преподаватель и обучаемый разделены пространственно и (или) во времени, а учебный процесс осуществляется с помощью телекоммуникаций, главным образом, на основе средств сети Интернет. Многие люди при этом получают возможность повышать образование на дому (например, взрослые люди, обремененные деловыми и семейными заботами, молодежь, проживающая в сельской местности или небольших городах). Человек в любой период своей жизни обретает возможность дистанционно получить новую профессию, повысить свою квалификацию и расширить кругозор, причем практически в любом научном или учебном центре мира.

В образовательной практике находят применение все основные виды компьютерных телекоммуникаций: электронная почта, электронные доски объявлений, телеконференции и другие возможности Интернета. ДО предусматривает и автономное использование курсов, записанных на видеодиски, компакт-диски и т.д. Компьютерные телекоммуникации обеспечивают:

возможность доступа к различным источникам информации через систему Internet и работы с этой информацией;

возможность оперативной обратной связи в ходе диалога с преподавателем или с другими участниками обучающего курса;

возможность организации совместных телекоммуникационных проектов, в том числе международных, телеконференций, возможность обмена мнениями с любым участником данного курса, преподавателем, консультантами, возможность запроса информации по любому интересующему вопросу через телеконференции.

возможность реализации методов дистанционного творчества, таких как участие в дистанционных конференциях, дистанционный <мозговой штурм> сетевых творческих работ, сопоставительный анализ информации в WWW, дистантные исследовательские работы, коллективные образовательные проекты, деловые игры, практикумы, виртуальные экскурсии др.

Совместная работа стимулирует учащихся на ознакомление с разными точками зрения на изучаемую проблему, на поиск дополнительной информации, на оценку получаемых собственных результатов.

Как правило, элементы программируемого обучения входят в состав автоматизированных обучающих систем (АОС). Эти системы представляют собой комплексы научно-методической, учебной и организационной поддержки процесса обучения, проводимого на базе компьютерных или, как их также называют, информационных технологий. С позиций современной дидактики введение информационной среды и программного обеспечения внесло огромное количество новых возможностей во все области процесса обучения. Компьютерные технологии предстааляют собой принципиально новые средства обучения. За счет своего быстродействия и больших резервов памяти они позволяют реализовы-вать различные варианты сред для программированного и проблемного обучения, строить различные варианты диалоговых режимов обучения, когда так или иначе ответ учащегося реально влияет на ход дальнейшего обучения.

Вследствие этого современный педагог с неизбежностью должен осваивать новые образовательные подходы, опирающиеся на средства и методы индивидуального компьютерного обучения. В общем случае педагог получает доступ к компьютерным средствам, информационной среде и программным продуктам, предназначенным для обеспечения преподавательской деятельности. Все эти средства образуют комплексы автоматизированных обучающих систем.

В рамках автоматизированных обучающих систем на сегодняшний день решается ряд задач обучения. В первую группу можно отнести задачи проверки уровня знаний, умений и навыков учащихся до и после обучения, их индивидуальных способностей, склонностей и мотиваций. Для таких проверок обычно используют соответствующие системы (батареи) психологических тестов и экзаменационных вопросов. К этой же группе относятся задачи проверки показателей работоспособности учащихся, что осуществляется путем регистрации таких психофизиологических показателей, как скорость реакции, уровень внимания и т.д.

Вторая группа задач связана с регистрацией и статистическим анализом показателей усвоения учебного материала: заведение индивидуальных разделов для каждого учащегося, определение времени решения задач, определение общего числа ошибок, классификация типов индивидуальных ошибок и т. д. К этой же группе логично отнести решение задач управления учебной деятельностью. Например, задач по изменению темпа предъявления учебного материала или порядка предъявления учащемуся новых блоков учебной информации в зависимости от времени решения, типа и числа ошибок. Таким образом, эта группа задач направлена на поддержку и реализацию основных элементов программированного обучения.

Третья группа задач АОС связана с решением задач подготовки и предъявления учебного материала, адаптации материала по уровням сложности, подготовки динамических иллюстраций, контрольных заданий, лабораторных работ, самостоятельных работ учащихся. В качестве примера уровня таких занятий можно указать на возможности использования различных инструментов информационных технологий. Другими словами, использования программных продуктов, дающих возможность формирования различных сложных лабораторных или других практических работ. Например, таких, как сборка "виртуального" осциллографа с последующей демонстрацией его возможностей по регистрации, усилению или синхронизации различных сигналов. Аналогичные примеры из области химии могут касаться моделирования взаимодействия сложных молекул, поведения растворов или газов при изменении условий эксперимента.

Техническое обеспечение автоматизированных обучаюшихси-стем основано на локальных компьютерных сетях, включающих автоматизированные рабочие места (АРМ) учащихся, преподавателя и линии связи между ними (рис. 10.1). Рабочее место учащегося, кроме монитора (дисплея) и клавиатуры, может содержать принтер, такие элементы мультимедиа, какдинамики, синтезаторы звуков, текстовые и графические редакторы. Цель всех этих тех-нических и программных средств состоит в обеспечении учащихся средствами решения, справочным материалом и средствами регистрации ответов. Оснащение центрального рабочего места преподавателя включает в себя существенные дополнительные технические и программные элементы, позволяющие регистрировать ин

Рис. 10.1. Общая схема замкнутого контура управления в системе "педагог - учащийся". Программное обеспечение автоматизированных рабочих мест преподавателя и учащегося (АРМП и АРМУ) дает возможность реализации различных вариантов автоматизированных обучающих систем, в том числе систем программированного обучения, основанных на учете индивидуальных трудностей обучения и выдаче персональных заданий

дивидуальные ответы учащихся, вести статистику типов ошибок, выдавать индивидуальные задания и оказывать корректирующую помощь. Расширенные варианты автоматизированных обучающих систем могут иметь выход в пространство Интернета, доступ к базам данных по различным предметным областям, электронную почту.

ВВЕДЕНИЕ

Создание и совершенствование компьютеров привело и продолжает приводить к созданию новых технологий в различных сферах научной и практической деятельности. Одной из таких сфер стало образование - процесс передачи систематизированных знаний, навыков и умений от одного поколения к другому. Будучи само по себе мощной информационной сферой, и владея опытом использования различных классических (не компьютерных) информационных систем, образование быстро откликнулось на возможности современной техники. На наших глазах возникают нетрадиционные информационные системы, связанные с обучением; такие системы естественно называть информационно-обучающими.

Автоматизированные обучающие системы (АОС) - это системы помогающие осваивать новый материал, производящие контроль знаний, помогающие преподавателям готовить учебный материал.

В своей профессиональной деятельности я интенсивно использую компьютерные информационные технологии: обучающие и контролирующие программы, интернет-технологии и мультимедиа.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ НОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБУЧЕНИЯ

С началом промышленного изготовления компьютеров первых поколений и их появлением в образовательных учреждениях возникло новое направление в педагогике - компьютерные технологии обучения. Первая обучающая система Plato на основе мощной ЭВМ фирмы «Control Data Corporation» была разработана в США в конце 50-х годов и развивалась в течение 20 лет. По-настоящему массовыми создание и использование обучающих программ стали с начала 80-х годов, когда появились и получили широкое распространение персональные компьютеры. С тех пор образовательные применения ЭВМ выдвинулись в число их основных применений наряду с обработкой текстов и графики, оттеснив на второй план математические расчеты.

С появлением примеров компьютерного обучения к созданию компьютерных обучающих программ приобщились десятки тысяч педагогов - специалистов в различных областях знания, чаще всего в технических науках. В разрабатываемых ими программах, опираясь в основном на интуицию и практический опыт, они воплощали свои представления о преподавании конкретных дисциплин с помощью компьютеров. Педагоги-теоретики долгое время оставались в стороне от этого нового направления в обучении. В результате до сих пор отсутствует общепризнанная пснхолого-педагогическая теория компьютерного обучения, компьютерные обучающие программы продолжают создаваться и применяться без необходимого учета принципов и закономерностей обучения.

Благодаря своим конструктивным и функциональным особенностям современный персональный компьютер является уникальной по своим возможностям обучающей машиной. Он находит применение в обучении самым разнообразным дисциплинам и служит базой для создания большого числа новых информационных технологий обучения. Какие же особенности персонального компьютера так выгодно отличают его от прежде известных обучающих машин и технических 1 средств обучения?

Это не столько какая-то одна возможность персонального компьютера, сколько сочетание

интерактивного (диалогового) режима работы (действие человека - реакции компьютера - ... - действие человека - реакция компьютера и т.д.);

«персональности» (небольшие размеры и стоимость, позволяющие обеспечит компьютерами целый класс);

хороших графических, иллюстративных возможностей (экраны распространенных модификаций имеют разрешающую способность 640x480 точек при 16 млн. цветовых оттенков - это качество хорошего цветного телевизора или журнальной иллюстрации);

простоты управления, наличия гибких языков программирования человеко-машинного диалога и компьютерной графики;

легкости регистрации и хранения информации о процессе обучения и работе учащегося, а также возможности копирования и размножения обучающих программ.

Технические возможности персонального компьютера, если компьютер используется как обучающее средство, позволяют:

активизировать учебный процесс;

индивидуализировать обучение;

повысить наглядность в предъявлении материала;

сместить акценты от теоретических знаний к практическим;

повысить интерес учеников к обучению.

Активизация обучения связана с диалоговым характером работы компьютера и с тем, что каждый ученик работает за своим компьютером. При традиционном классном обучении основное - это восприятие учащимися информации в устной форме, при этом ученику не часто приходится проявлять активность на уроке и учитель не в состоянии организовать и контролировать активную работу каждого ученика на его рабочем месте. Поэтому традиционное обучение, в основном, является пассивным - многие педагоги сетуют, что на уроке активно работают 20 - 30% учащихся. Если же обучение ведется в компьютерном классе, компьютер диалоговым характером своей работы стимулирует ученика к деятельности и контролирует ее результаты.

Индивидуализация обучения при использовании компьютера также связана с интерактивным характером работы с компьютером и наличием компьютеров на рабочих местах: каждый ученик теперь может сам выбирать темп обучения, делать в работе паузы. Более глубокий и тонкий учет индивидуальных особенностей учащихся может осуществлять компьютерная программа, с помощью которой ведется обучение (педагогическое программное средство, сокращенно ППС). С помощью начального теста программа может определить уровень обученности ученика, и в соответствии с этим уровнем предъявлять теоретический материал, вопросы и задачи, а также подсказки и помощь. Обучение слабых учеников программа ведет на самом легком (базовом) уровне, изложение теоретических сведений максимально упрощено, вопросы и задачи облегчены, помощь имеет характер прямой подсказки. Обучение сильных учеников ведется на наиболее сложном уровне, теория излагается углубленно, предлагаются творческие задачи, требующие изобретательности и интуиции, а помощь имеет косвенный характер - намека или наводящего на правильный путь соображения. Между этими крайними случаями обучающая программа может учитывать более тонкую градацию подготовленности учащихся.

Каждый ученик в процессе обучения сталкивается с трудностями индивидуального характера, связанными с наличием пробелов в знаниях или особенностями мышления. При обучении с помощью компьютера обучающая программа может диагностировать пробелы в знаниях ученика, его индивидуальные особенности и строить обучение в соответствии с ними.

Графические возможности дисплеев персональных компьютеров и гибкие языки программирования позволяют сделать компьютерное обучение очень наглядным. В самом деле, теперь на каждом рабочем месте ученика имеется телевизор - дисплей, на экране которого с помощью языка программирования можно без всякой кино- и видеосъемки показывать геометрические фигуры и построения, стилизованные изображения реальных объектов и т.п. - и все это как статически (т.е. неподвижно), так и динамически, в движении. С помощью компьютерной графики можно сделать зримыми или, как еще говорят, визуализировать такие явления и процессы, которые не могут быть увидены в действительности (тем более в условиях школьного класса), можно создать наглядный образ того, что на самом деле никакой наглядности не имеет (например, эффектов теории относительности, закономерностей числовых рядов и т.п.). На этой возможности компьютеров основывается, так называемая, когнитивная компьютерная графика - особое направление применения компьютеров в научных исследованиях, когда иллюстративные возможности компьютера используются для изучения различных закономерностей.

Всегда остро стоит вопрос о соотношении теории и практики применительно к научному знанию, обучению и т.д. (на это обращал внимание еще гётевский Мефистофель: «Суха теория, мой друг, но древо жизни вечно зеленеет»). Традиционное обучение является преимущественно теоретическим. Классно-урочная форма обучения исподволь, незаметно подталкивает каждого педагога в отдельности и всю систему образования в целом к усилению теоретической стороны обучения в ущерб практической. В самом деле, любому педагогу излагать теоретические знания у доски и требовать от учеников воспроизведения этого изложения значительно легче, чем организовывать ориентированную на практику работу учащихся. Если же вести обучение с помощью компьютера, оно приобретает практический уклон: диалоговый характер работы с компьютером, его вычислительные моделирующие возможности предрасполагают к обучению в форме решения задач (и к тому же задач практической направленности).

Важным условием успешного обучения является интерес учеников и изучаемому предмету, ходу обучения и его результату. Этот интерес связан с множеством факторов: содержанием изучаемого предмета, уровнем его сложности, организацией процесса обучения, системой поощрений и наказаний, применяемой учителем, личностными качествами самого учителя (его мастерством и интересом к предмету), системой ценностей ученика, его ближайшего окружения, родителей, взаимоотношениями в классном коллективе, социальным заказом в подготовке по направлению науки, представляемому данным предметом. В последнее десятилетие действует очень настоятельный социальный заказ в отношении всего, что связано с компьютерами (в подготовке специалистов по компьютерам и их применению, в развитии компьютерных технологий, в распространении компьютерной грамотности - умению использовать компьютер для решения разнообразных прикладных задач в различных сферах профессиональной деятельности).

Действию скрытого социального заказа мы обязаны появлением большого числа «компьютерных» талантов и дарований. Сфера деятельности, связанная с компьютером, непосредственная работа на компьютере сама по себе обладает привлекательными чертами, втягивает в себя людей. Существует даже особая категория людей («хакеров»), увлекшихся сложными и тонкими вопросами управления компьютерами, программированием различных компьютерных эффектов. В некоторых случаях можно говорить даже о возникновении психологической зависимости человека от компьютера - настолько велико мотивирующее влияние компьютера.

Компьютерная технология повышает интерес к обучению предметам, не связанным с информатикой. Новое в организации учебного процесса с участием компьютера, само изменение характера работы ученика на уроке способствуют повышению интереса к учебе. В то же время, более тонкое использование возможностей компьютера позволяет управлять мотивацией учеников во время компьютерного обучения. Здесь имеются в виду, в первую очередь, мотивирующие реплики обучающих программ, т.е. фразы, в которых обучающая программа оценивает работу ученика и стимулирует дальнейшее обучение. Эти фразы могут иметь неформальный характер с оттенком юмора и создавать теплую партнерскую эмоциональную атмосферу при работе с компьютером. Важное значение имеют элементы игры, состязательности в компьютерном обучении (например, подсчет очков и сравнение достижений различных учеников) или звуковые и зрительные эффекты (звучание музыкальных мелодий, мигание и цвета на экране дисплея).

Вот далеко неполный арсенал возможностей компьютера, делающих его очень перспективным для использования в учебном процессе обучающим средством.

Итак, компьютеры - эти уникальные по своим возможностям обучающие машины - установлены в классе... И тут выясняется, что не понятно, как к этим компьютерам подступиться, т.е. говорить о компьютерном обучении еще рано. Как быть, с чего начать переход к компьютерному обучению?

Ответ таков: «с подбора обучающих программ и продумывания организационных форм их применения, с разработки методик, использующих возможности компьютера в обучении». Нельзя рассматривать компьютер в обучении (да и в других сферах тоже) отдельно, сам по себе, в отрыве от:

• а) программного обеспечения - педагогических программных средств;
• б) организационных форм использования компьютеров.

В настоящее время существует огромное множество обучающих программ по самым разным предметам, ориентированных на самые различные категории учащихся, начиная контингентом детских садов и кончая персоналом атомных электростанций. Кроме того, каждая из программ предназначена только для одного типа компьютеров - а ведь этих типов великое множество - и не годится для других! Далее будем иметь в виду лишь обучающие программы по общеобразовательным предметам средней школы. Их очень много, и четкая классификация разновидностей этих программ еще не установилась.

В современном процессе обучения используется следующий ряд новых технических средств :

· учебные электронные издания;

· компьютерные обучающие системы;

· аудио-, видео-учебные материалы и многие др.

Электронные издания учебного назначения, обладая всеми особенностями бумажных изданий, имеют ряд положительных отличий и преимуществ. Вчастности: компактность хранения в памяти компьютера или на дискете, гипертекстовые возможности, мобильность, тиражируемость, возможность оперативного внесения изменений и дополнений, удобство пересылки по электронной почте. Это автоматизированная обучающая система, которая включает в себя дидактические, методические и информационно-справочные материалы по учебной дисциплине, а так же программное обеспечение, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ позволяет комплексно использовать их для самостоятельного получения и контроля знаний.

Компьютерные обучающие и контролирующие программы – программные средства учебного назначения, которые широко используются в образовательном процессе и позволяют:

§ индивидуализировать подход и дифференцировать процесс обучения;

§ контролировать обучаемого с диагностикой ошибок и обратной связью;

§ обеспечить самоконтроль и самокоррекцию учебно-познавательной деятельности;

§ моделировать и имитировать процессы и явления;

§ проводить лабораторные работы, эксперименты и опыты в условиях виртуальной реальности;

§ повысить интерес к процессу обучения, используя игровые ситуации и многое др.

Аудио – и видеоучебные материалы – записываются на магнитные носители, аудио – и видеокассеты и бывают представлены обучаемому с помощью магнитофона, видеомагнитофона или лазерных компакт-дисков CD-ROM.

Компьютерные системы обучения.

Применение компьютера как аппаратного средства характеризует его как совокупность оборудования и средств, обеспечивающих ввод-вывод, модификацию текстовой, графической аудио- и видеоинформации. Как универсальное ТСО компьютер способен выполнять функции книги, пишущей машинки, магнитофона, кино, видео и др. Эффективность компьютера как ТСО определяется типом процессора, размером и характеристикой памяти, звуко- и видеоадапторами и др.

Программное средство - это компьютерная программа учебного назначения. Такие программы бывают следующих типов:

□ автоматизированные системы обучения (АСО) - компьютерные учебники, программный пакет, обеспечивающий возможность самостоятельно освоить учебный курс или его большой раздел;

□ лабораторные практикумы (ЛП) - программа, служащая для проведения наблюдений, их численного и графического представления, исследования различных объектов на практике;

□ тренажеры (TP) - программы, используемые для отработки и закрепления технических навыков при решении задач, выполнения упражнений;

□ контролирующие программы (КП) - программы, предназначенные для проверки (и оценки) качества знаний обучающихся;

□ справочные системы (СС) - программы, предназначенные для хранения и предъявления обучаемому разнообразной учебной справочной информации;

□ компьютерные игры (КИ) по назначению делятся на два класса: деловые (подражание жизненным ситуациям) и соревновательные.

□ мультимедиа (от англ. multimedia - многокомпонентная среда) - программы, позволяющие использовать текст, графику, видео и мультипликацию в интерактивном режиме и тем самым расширяющие область приме-нения компьютера в учебном процессе.

В условиях мультимедиаобразовательных технологий имеются уникальные возможности для стимулирования и поддержания высокого уровня познавательного интереса и развития творчества учащихся на основе обновляющихся форм и методов обучения. В числе таких форм могут быть телемосты, деловые и ролевые игры, выставки творческих достижений учащихся, КВН, турниры ораторов, интеллектуальные аттракционы, поэтические вечера, дискуссионные клубы и др.

Технические средства предъявления информации (ТСПИ).

Технические средства обучения (ТСО) - совокупность технических устройств и дидактических материалов, используемых в учебном процессе в качестве средства повышения эффективности обучения.

Схема применения ТСО выглядит следующим образом.

Технические средства предъявления информации (ТСПИ), обеспечивающие прямой канал передачи.

Технические средства контроля, обеспечивающие канал обратной передачи.

Технические средства управления обучением (ТСУО), обеспечивающие весь замкнутый цикл управления. Последний может замыкаться «через преподавателя» (например, при работе под его руководством в автоматизированном классе) или через техническое устройство (компьютер).

ТСПИ делятся на три группы (в зависимости от восприятия):

1. Слуховые или аудиосредства.

2. Зрительные или визуальные средства.

3. Аудиовизуальные средства.

При выборе того или иного ТСПИ, внимание обращают на содержательное и смысловое различие учебных материалов, а также, какое из средств, в каждой конкретной ситуации полнее и лучше реализуют дидактические функции.

К первой группе стоит отнести все звуковые технические устройства, способные записывать и воспроизводить аудиоинформацию, а также микрофоны, предназначенные для усиления речи.

К визуальным средствам относятся технические устройства, воспроизводящие информацию на собственном экране либо другой подготовленной поверхности для последующего ее зрительного восприятия. Источником информации могут быть любые электронные носители и материалы сети интернет, в случае, если она представляется посредством воспроизведения на экране персонального компьютера, планшета, мобильного устройства (а также с помощью проектора), либо в виде диафильмов и слайдов (в случае использования диапроекторов и графопроекторов).

Аудиовизуальные устройства - специализированные технические комплексы, позволяющие воспроизводить одновременно связанный друг с другом аудио- и визуальный ряд. В качестве источников информации используются электронные носители, материалы сети интернет, а также телевидение.

Кроме того можно выделить группу устройств, позволяющих интерактивно взаимодействовать с информацией.