Реферат: Использование компьютера в учебно-воспитательном процессе
ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Реферат по ТСО
Использование компьютера в учебно-воспитательномпроцессе
Студент группы 9-ФИ-51
Миронов Е.Н.
Череповец
2004
Использование компьютера в учебно-воспитательнойдеятельности.
Персональный компьютер — универсальное обучающее средство, которое может быть с успехом использовано насамых различных по содержанию и организации учебных и внеучебных занятиях. Приэтом он вписывается в рамки традиционного обучения с широким использованием всегоарсенала средств обучения. ПК может способствовать активному включениюучащегося в учебный процесс, поддерживать интерес, способствовать пониманию изапоминанию учебного материала.
Язык программированиядолжен быть удобным для описания условия и анализа задачи, планирования еерешения, включая составление программы, чтобы решение задач с помощьюкомпьютера, с одной стороны, способствовало развитию мышления, а с другой — невызывало дополнительных трудностей. Язык должен быть удобен для общениячеловека с компьютером.
Если компьютер используетсятолько как средство учебной деятельности, то его функции мало чем отличаются оттех, которые он выполняет в рамках других видов деятельности. Возможностиприменения значительны: от справочной системы до средства моделированиянекоторых ситуаций.
Выполнение функции обучения- наиболее существенная характеристика применения компьютера в обучении.
Задачи применениякомпьютера в обучении:
1. обеспечение обратной связи впроцессе обучения;
2. обеспечение индивидуализации учебногопроцесса;
3. повышение наглядности учебногопроцесса;
4. поиск информации из самых широкихисточников;
5. моделирование изучаемых процессовили явлений;
6. организация коллективной игрупповой работы.
По целям и задачамобучающие компьютерные программы делятся на иллюстрирующие, консультирующие,программы-тренажеры, программы обучающего контроля, операционные среды.
Одни из них предназначеныдля закрепления знаний и умений, другие ориентированы на усвоение новыхпонятий. Есть обучающие программы, которые позволяют учащимся статьнепосредственными участниками открытий, композиторами или художниками.
Большими возможностямиобладают программы, которые реализуют проблемное обучение. В трудовом ипрофессиональном обучении особенно полезны программы, моделирующие и анализирующиеконкретные ситуации, так как они способствуют формированию умения приниматьрешения в различных обстоятельствах.
Игровые программыспособствуют формированию мотивации учения, стимулируют инициативу и творческоемышление, развивают умение совместно действовать, подчинять свои интересы общимцелям. Игра позволяет выйти за рамки определенного учебного предмета, побуждаяучащихся к приобретению знаний в смежных областях и практической деятельности.
Нередко в одной программесоединяются несколько режимов (обучения, тренировки, контроля). Работая врежиме обучения, программа выводит на экран дисплея учебную информацию,задает вопрос на понимание предложенной информации. Если ответ неверен, машинаили подсказывает, как найти правильный ответ, или дает ответ и задает новыйвопрос. В режиме тренажера выводятся только тексты вопросов, приошибочном ответе идет комментарий; результаты ответов не запоминаются, время ихобдумывания не ограничивается. В режиме контроля варианты заданийподбираются компьютером, время обдумывания ограничивается, результаты ответовфиксируются, при ошибке дается правильный ответ и комментарий. По окончаниивыводится список тем, по которым была допущена ошибка и которые стоитповторить, ставится отметка.
Таким образом, компьютер вучебном процессе выполняет несколько функций: служит средством общения,создания проблемных ситуаций, партнером, инструментом, источником информации,контролирует действия ученика и предоставляет ему новые познавательныевозможности.
Способы использованиякомпьютера в качестве средстваобучения различны: это и работа всем классом и группами, и индивидуальнаяработа. Перечисленные способы обусловлены не только наличием или нехваткойдостаточного количества аппаратных средств, но и дидактическими целями. Так,если в классе имеется только компьютер учителя или если учитель ставит передсобой задачу организации коллективной работы по поиску решения задач,постановки проблемы и т. д., он организует работу класса на основе учительскогокомпьютера. Такой подход в ряде случаев оказывается даже более продуктивным,чем индивидуальная работа учащихся с компьютером.
В педагогическом процессевыбор способа использования компьютера стоит в прямой зависимости отдидактической задачи.
Основные аспекты, которыминадо руководствоваться при анализе обучающей компьютерной программы и ееприменении:
психологический — как повлияет данная программа на мотивацию учения, наотношение к предмету, повысит или снизит интерес к нему, не возникнет ли уучащихся неверие в свои силы из-за трудных, непонятно сформулированных илинетрадиционных требований, предъявляемых машиной;
педагогический — насколько программа отвечает общей направленностишкольного курса и способствует выработке у учащихся правильных представлений обокружающем мире;
методический — способствует ли программа лучшему усвоению материала,оправдан ли выбор предлагаемых ученику заданий, правильно ли методическиподается материал;
организационный — рационально ли спланированы уроки с применениемкомпьютера и новых информационных технологий, достаточно ли ученикампредоставляется машинного времени для выполнения самостоятельных работ.
Компьютеры в обученииследует использовать только тогда, когда они обеспечивают получение знаний,которые невозможно или достаточно сложно получить при бескомпьютерныхтехнологиях. Но очень важно обучение строить таким образом, чтобы ученикпонимал, что задачу решает он, а не машина, что только он несет ответственностьза последствия принятого решения. Школьники теряют интерес к работе, если вконце урока уничтожаются плоды их труда, поэтому необходимо использоватьвыполненную ими работу на уроках при создании программных продуктов илиразработке методических материалов.
Наиболее ценными в учебномпроцессе оказываются программные средства без однозначной логики действий,жестких предписаний, средства, предоставляющие ученику свободу выбора того илииного способа изучения материала, рационального уровня сложности,самостоятельного определения формы помощи при возникновении затруднений.
Из всех видов ТСО,применяемых до настоящего времени, только компьютер решает такие проблемы, как:
а) адаптивность учебногоматериала (в зависимости от индивидуальных особенностей учащихся);
б) многотерминальность(одновременная работа группы пользователей);
в) интерактивность (взаимодействие ТСО и учащегося,имитирующее в известной степени естественное общение);
г) подконтрольностьиндивидуальной работы учащихся во внеаудиторное время.
Компьютеры во многомспособны решать те же методические задачи, что и традиционные ТСО. Но вусловиях компьютерного обучения это делается на более мощной, совершенной ибыстродействующей технике. Компьютер реализует обучение в диалоговом (ТСО — учащийся) режиме. Компьютеризованные учебные материалы (учебные компьютерныепрограммы) способны полнее и глубже адаптироваться к индивидуальнымособенностям учащихся.
Это обусловлено спецификойкомпьютеракак нового вида ТСО, которая состоит в следующем.
1. Значительный объем памятисовременных компьютеров, что позволяет хранить и оперативно использовать большиемассивы
учебной информации (формулировки заданий, тексты, упражнения, примеры иобразцы, справочную — корректирующую и консультирующую — информацию,разнообразные ремарки — реакции на те или иные действия учащегося).
2. Высокое быстродействие компьютера(сотни тысяч операций в секунду). Это позволяет значительно повыситьреактивность данного вида ТСО. В среднем скорость реакции ЭВМ на запрос илиответ учащегося составляет 1-3 секунды.
3. Способность анализировать ответы изапросы учащихся.
4. Диалоговый режим связи учебногоматериала (компьютерной программы) с обучаемым, который ведется, имитируянекоторые функции преподавателя. Только компьютер способен осуществить стольразнообразную по форме и содержанию связь с обучаемым (информативную,справочную, консультирующую, результативную, вербальную, невербальную — графика, цвет, звуковая сигнализация).
5. Наличие обратной связи, т. е.возможность осуществления коррекции самим обучаемым с опорой на консультирующуюинформацию. Консультирующая информация выбирается из памяти компьютера либосамим учащимся, либо на основе автоматической диагностики ошибок, допускаемыхучащимся в ходе работы. Способ предъявления подобного рода информации зависитот типа учебной компьютерной программы.
6. Адаптивность. Компьютеризованныйурок проходит с учетом индивидуальных особенностей учащихся. Проработка(изучение, тренировка, повторение и контроль) одного и того же материала можетосуществляться: с различной степенью глубины и полноты,
в индивидуальном темпе, в индивидуальной (часто выбираемой самим учащимся)последовательности.
7. Возможность в автоматическомрежиме проводить многофакторный сбор и анализ статистической информации оработе класса, получаемой в процессе компьютеризованного занятия, без нарушенияестественности протекания урока. При этом компьютер способен фиксироватьдостаточно большое количество параметров:
· время, затраченное учащимися наработу со всей программой, группой заданий или с каким-либо конкретным заданиемили упражнением;
· количество верных/неверных ответови их систематизация;
· количество обращений к справочнойинформации, а также характер наиболее часто запрашиваемой помощи теми или инымигруппами обучаемых;
· количество попыток при выполнениизаданий.
Эти данные помогаютучащемуся внести коррективы в свою учебную деятельность, а преподавателю — выработать индивидуальный, подход как к отдельному обучаемому, так и к группе вцелом.
Проблема включениякомпьютера в процесс обучения связана не только с материальными возможностямитого или иного образовательного учреждения, но и с решением вопроса о возрасте,с которого ребенок начинает осваивать компьютер. Обучение работе с ПК имультимедийными технологиями с 9-10-х классов практически перечеркивает вседидактические возможности использования компьютера в учебно-воспитательномпроцессе на более ранних этапах. Например, в детских садах, где применятькомпьютер может только воспитатель, компьютер практически превращается почти вобычное техническое средство с несколько более расширенными возможностями.Приобщать детей к компьютеру, видимо, целесообразно с дошкольного возраста, нонельзя допускать, чтобы даже более раннее введение информатики замыкалось наизучении самого компьютера и принципов его работы. Необходимо формироватьинформационную культуру учеников, позволяющую им использовать компьютерныетехнологии при изучении всех школьных дисциплин, во внеурочной и досуговойдеятельности. Школьники должны научиться оценивать ресурсы компьютерной техникии различать реально возможное и целесообразное в ее использовании.
Многие авторы программ поинформатике считают, что на начальном этапе обучения надо прежде всегоразвивать мышление, способное воспринять логику машинных программ. «Опоздание сразвитием мышления — это опоздание навсегда. Поэтому для подготовки детей к жизнив современном информационном обществе в первую очередь необходимо развиватьлогическое мышление, способности к анализу (вычленению структуры объекта,выявлению взаимосвязей, осознанию принципов организации) и синтезу (созданиюновых схем, структур и моделей)»1. В связи с такой точкой зренияпоявилось много программ, методических разработок развивающих занятий,книжек-раскрасок и других материалов, предназначенных для развития логическогои алгоритмического мышления дошкольников и младших школьников.
В указанном выше сборникепрограмм есть и специальная программа для детей 5-7-х классов по алгоритмике,преследующая подобные же цели (авторы С. К. Ландо, А. Л. Семенов). «Подспособностью алгоритмически мыслить понимается умение решать задачи различногопроисхождения, требующие составления плана действий для достижения желаемогорезультата»2.
В начальной школе, как этовытекает из сказанного, необходимо научить детей элементарным умениямпользования компьютером и развивать у них алгоритмическое мышление.
Среди тех программ длядетей, которые направлены не только на их развлечение, но и на развитие, можновыделить несколько программно-методических комплексов или обучающе-развивающихпрограмм. Первыми для персональных компьютеров появились интегрированные пакетыРоботландия и КиД (Компьютер и дети). Система Роботландия ориентированана детей, начинающих изучать персональный компьютер, на младшую возрастнуюгруппу (обычно это начальная школа). Дети учатся управлять универсальнымроботом, развивая алгоритмическое мышление и вырабатывая простейшие умения инавыки работы с компьютером. Роботландия снабжена методическими материалами дляучителя. Вторая система — КиД, так же как и программы фирмы «Никита»,включает в себя обучающе-развивающие игры. Смысл игр заключается в том, чтобынаучить детей алфавиту, счету, простейшим математическим операциям. Так,система КиД применяется в основном для компьютеров с микропроцессорами доРепйшп и ориентирована на операционную систему Dos, но в Ассоциации КиДпродолжается разработка новых программных продуктов, пригодных дляиспользования не только с дошкольниками, для которых они первоначально былисозданы, но и в начальной школе. Фирма «Никита» выпускает игры, которые имеютобучающе-развивающий подтекст и ориентированы как на операционную систему Dos,так и на Windows. Примерами могут служить программа «День рождения» — игра одне рождения Винни Пуха, в которой разбираются простейшие слова английскогоязыка; или программа «Волшебный сон», мультимедийная игра-сказка с различными встроеннымимини-играми, направленными на освоение музыкальных нот, простейшегографического редактора, шарад, головоломок и т. д.
Во всех подобных программахвводится на игровом материале понятие исполнителя. В составе программногообеспечения имеется несколько компьютерных моделей-исполнителей — «робот»,«черепаха», «чертежник» и др. — с различными функциями, наборами команд иобластями применения.
Занятия с черепашкой преследуют цели:
а) развивать у детейпредставления о способах движения человека в пространстве;
б) подвести учащихся кзнакомству с планированием при составлении программы, редактированием,исправлением ошибок как неотъемлемой и очень важной частью процесса учения.
Язык данной программы Логоважен не в качестве языка программирования, а как средство развития личности,познания мира. Ребенок учится анализировать любую проблему, относиться к любойошибке не как к катастрофе, а как к тому, что следует найти и исправить.Черепашка позволяет детям наиболее естественным путем осваивать пространство идвижение, развивать умения и навыки, необходимые для анализа содержания иструктуры исходных данных. Учащиеся, освоив непосредственный и программныйрежимы работы с черепашкой, получают представление об алгоритме какорганизованной последовательности команд. Такая деятельность формирует у детейумения и навыки, необходимые для решения задач, требующих продуманнойпоследовательности действий, анализа содержания и структуры исходных данных.Работая с Лого, дети учатся создавать процедуры, записывать их на диск ивызывать с диска, находить и исправлять ошибки в программе, конструировать изпростых геометрических фигур сложные, осваивают такие элементарные понятия, какпрограммирование, выполнение операций и др. В процессе обучения происходитадаптация ребенка к компьютерной среде, изучение элементарных основкомпьютерной грамотности.
Язык Лого был разработанамериканским ученым Сеймуром Пейпертом в 80-х годах совместно с коллегами вкачестве конструктивной среды обучения детей начальной школы. Концепция Лого: ребенокобучается различным учебным предметам, обучая черепашку. Некоторыеразновидности черепашек обладают способностью изменять свой внешний облик,превращаясь во что угодно, по выбору их создателя. В средах Лого, населенныхбольшим количеством черепашек, создаются сложные мультипликационные картины иигры. Дальнейшим развитием стала программа LogoWriter, содержащая возможностиредактирования текста. В середине 80-х годов появился новый продукт в этойсерии – Lego Logo. Это система, в которой Лого сопрягается с блокамиконструктора «Лего», оснащенными двигателями, датчиками и приводами. Дети,выстроив из них робота, машину, другое техническое устройство или животное,начинают им управлять. Они могут исследовать поведение искусственных организмовв различных средах обитания и их взаимодействие с другими существами.
Школьники 4~5-х классов спомощью этой среды могут не только ознакомиться в игровой форме с основамигеометрии и алгоритмического мышления, но и освоить нотную грамоту, что приобучении традиционными способами вызывает большие трудности.
В середине 90-х годовпоявился еще один продукт из серии Лого -ЛогоМиры (МicroWorlds) (русская версияразработана Институтом новых технологий образования). ЛогоМиры содержатмножество дополнительных средств: инструменты рисования и черчения, редакторформ, устройства для сочинения музыки и импортирования графики и звука,возможность многозадачного режима работы, что позволяет создаватьмультимедийные проекты, игры и имитации, мультипликационные сюжеты с двумя и болеедействующими лицами. Система StartLogo является версией Лого, использующей вшироких масштабах параллельные процессы: тысячи черепашек могут функционироватьпараллельно, взаимодействуя друг с другом и с элементами своей среды. Есть иеще целый ряд модернизированных версий семейства сред Лого. Появился созданныйрусскими разработчиками набор проектов, основанных на программном обеспеченииПервоЛого.
Таким образом, в начальнойшколе при наличии программного обеспечения компьютер может использоватьсяпрактически на всех учебных предметах, начиная с обучения грамоте до написанияи распечатки собственных сочинений, изучения математики, иностранного языка иосвоения самого компьютера. Есть программы, которые учат распознавать ипонимать текст на этапе обучения чтению. На экране изображены несложнаякартинка и под ней предложение.
Например: на картинке мореи купающаяся девочка. Предложение: «Мальчик купается в реке». Если картинка ипредложение совпадают, ученик вводит «да», если не совпадают — «нет». Еслиобнаруживается несоответствие, ребенок должен исправить предложение.
И таких программ ужедостаточное количество. Конкретная технология применения компьютераопределяется на основе выше обозначенных общих психолого-педагогическихположений и исходя из содержания и методики, заложенной разработчиками в самупрограмму.
Во всех классах можноиспользовать различные компьютерные программные продукты. Так, пользуясьсистемами обработки текста, учителя могут готовить контрольные работы и другиематериалы для своих учеников. При этом можно сделать разные варианты, включитьмного дополнительных вопросов и заданий, которые впоследствии легко расширять,обновлять, изменять. Ученикам можно дать деформированные тексты: с пропущеннымикусками, ошибками, неправильно использованными словами. Учащиеся на компьютерев текстовом редакторе отредактируют текст. Есть программы, которые можнозапустить только при условии ввода правильно написанного слова.
Или такое интересноезадание.
Детям предлагаетсязагрузить готовый фрагмент из любого высокохудожественного произведения(А.Чехова, Ф.Ницше, Ф.Достоевского и т.д.). Затем надо из имеющегося текстасделать новый по заданной или выбираемой самостоятельно теме, соблюдаяследующие правила: существительное заменяется на существительное, глагол — наглагол. Тексты принимаются только в нормально отформатированном виде, послеавтоматического контроля орфографических ошибок.
Такая работа можетиспользоваться для выработки у школьников художественного стиля.
Ученики могут совместновыполнять письменные работы. Работая над одним и тем же рассказом или статьей,школьники независимо друг от друга вносят изменения, печатают свои версии исравнивают их с тем, что получилось у их соавторов.
Можно создать программы,помогающие школьникам работать над текстами первоисточников на урокахлитературы.
На уроках иностранногоязыка можно использовать программы перевода, применять систему обработкитекстов для сочинения рассказов на изучаемом языке.
Широкое применение впроцессе обучения могут иметь графические возможности компьютера. Созданныекомпьютерами изображения и мультипликация используются в кинофильмах, телешоу,рекламе, играх. Машинная графика не ограничена в своих возможностях: объектыграфики могут появляться и исчезать, менять цвета, направление движения,превращаться в другие объекты и т. п. На экране можно смоделировать любойобъект — от самого простого до самого сложного — и проверить еговозможности, подвергнуть испытаниям на реальность функционирования. С помощьюграфических программ вычерчивают таблицы, графики, диаграммы и т. п.Электронные таблицы позволяют решать задачи, при которых компьютер выступает вкачестве вычислительной машины, что дает возможность обрабатывать значительныеобъемы информации. Существуют графические редакторы, позволяющие рисоватькарты.
Все эти возможностикомпьютерной графики позволяют использовать ПК и на математике, географии,физике, черчении, при изучении экономики, для достижения самых разныхдидактических целей: от введения в новый материал до обобщения и контроля заусвоением знаний и выработкой умений и навыков.
Компьютер может широкоприменяться и на уроках музыки. Уже говорилось о том, что с помощью компьютераможно учиться нотной грамоте, разбираться в звучании нот и музыкальныхинструментов, играть на них, сочинять музыку, понимать разные музыкальныестили. Кроме собственных возможностей по созданию звуков компьютеры могутуправлять подключенными к ним специальными музыкальными инструментами. Спомощью компьютера можно создавать самые разнообразные звуковые эффекты: шумморя, рычание зверя, пение птиц, гул самолета и т. п.
С появлением возможности трансляциичерез компьютер видеоинформации программно-методические средствастали включать фрагменты документальных и художественных фильмов, музыкальныефрагменты. В обучающих программах воспроизводятся произведения литературы,живописи, музыки (например, в сериях «Эрмитаж», «Музеи Кремля», «Большой театр»и др.), что способствует гуманитаризации современного образования.
При изучении естественныхнаук можно использовать различные моделирующие программы.
Ученики с помощьюкомпьютера могут создать любую экологическую модель с флорой и фауной, а затем,загрязняя водоем промышленными отходами, а атмосферу — вреднымивыбросами, наблюдать за трагическими последствиями этого. Потом они могутразработать программу спасения и охраны созданного природного уголка.
Существуют учебныепрограммы по математике и физике, созданные как виртуальные конструкторы. Программныйпакет «Живая геометрия» — это среда, в которой учащиеся могут проводитьсобственные математические изыскания, ставить эксперименты, формулироватьгипотезы, доказывать их или отвергать. Аналогичный программный продукт пофизике — «Живая физика».
Для изучения физики встарших классах разработан программно-методический комплекс по одному из самыхбольших разделов школьного курса «Электродинамика», включающий 6 основныхдемонстраций (электрический ток в электролитах, работа и мощность переменноготока и др.); 10 лабораторных работ (изучение конденсаторов, мощность и КПДреальной электрической цепи и др.); 2 экспериментальные и 11 задач,ориентированных на решение с помощью компьютера. Этот комплекс позволяетпроводить в рамках программного материала принципиально неосуществимые в традиционныхусловиях учебные эксперименты, осуществлять реальную дифференциацию обучения впроцессе работы с экспериментальными задачами при неизменном ресурсе времени,избавляться от многочисленных рутинных операций и др.
Моделирование химическихреакций позволяет школьникам проводить опыты по смешиванию различных растворови веществ. Моделирование в астрономии даст возможность разместить звезды нанебосводе в соответствии с их положением в разные времена года. Совместно сучителем учащиеся могут разработать интересные модели по истории.
На уроках и во внеурочноевремя на компьютере можно создавать игры: соревнования, приключения,головоломки, вымышленные миры, писать фантастические рассказы. В играхкомпьютер подсчитывает очки, следит за выполнением правил, проводит техническуюподготовительную работу. Многие игры могут носить образовательный характер ииспользоваться на разных предметах. Занимательный материал могут разрабатыватькак учителя, так и дети. В подобных программах учитываются гибкость компьютерови их способность к взаимодействию.
Однако следует отметить,что разработка программы для ведения урока — довольно трудная задача, требующаяспециальных знаний и совместных усилий педагогов, психологов, разработчиковпрограммного обеспечения и программистов.
Во второй главе былиописаны такие вспомогательные устройства, используемые совместно с компьютеромили в дополнении к нему, как сканер, цифровые камера и фотоаппарат, устройствадля ламинирования и брошюрования, принтер, ксерокс. Все они помогут решить целыйряд возникающих в ходе учебного процесса проблем за короткое время, а иногда ина самом уроке.
Но как бы ни былизахватывающи и многофункциональны новые информационные технологии, роль учителяостается по-прежнему ведущей в учебном процессе, а ученик по-настоящемупревращается в субъект педагогического процесса. Все компьютерные программыразработаны с обязательным активным участием педагогов, что предопределяетвлияние учителя даже в случае самостоятельной работы с компьютерной программой.Не снижается и непосредственная значимость учителя в процессе общения ученика скомпьютером. Ученику без учителя трудно представить, что необходимо усвоить.Учитель решает, исходя из индивидуальных особенностей ученика, какого характерапрограммы более целесообразно использовать на том или ином этапе обучения-репродуктивные или проблемные, обучающие или программы-тренажеры и т. д.Компьютер, высвобождая время учителя, выполняя многие рутинные работы,позволяет ему больше внимания уделять индивидуальной работе с учащимися,творчески подходить к учебно-воспитательному процессу. Ученику всегда будетценнее улыбка и живое поощрение учителя, чем изображение улыбающегося человекана экране компьютера или формальная надпись: «Ты молодец!»
Осуществляяличностно-ориентированное обучение с использованием компьютера и новыхинформационных технологий, надо помнить о том, что необходимо обеспечивать ученикувозможность реализации личностных устремлений, индивидуальности, инициативыи самостоятельности. Особое значение приобретает формирование у негоспособности критически относиться к результатам, интерпретировать их, делатьобобщающие выводы и принимать самостоятельные решения. А учителю важнополучать достаточно полную и объективную информацию о процессах личностногостановления ученика, всячески содействуя этому процессу.
Очень важно, чтобы ученикоколо компьютера не чувствовал зависимости от него, задавленности им. Он долженосознать и принять мысль, что управляет компьютером человек, контролируяпроцесс от начала до конца.