Использование информационных технологий при обучении детей в начальной школе

Формирование конкретных навыков и умений осуществляется по принципу деятельности на основе отобранного материала. Причем необходимо учитывать психологические возрастные особенности учащихся, способность ориентироваться на мыслительные задачи, требующие конструирования ответа, а не просто механического запоминания.

Обучающие программы  распространяются, как правило, на дискетах или СD, ВВS и FTP. Чаще всего такие  программы применяют для демонстраций в ходе учебных занятий или  самостоятельного изучения предмета. Наибольшую популярность среди такого рода учебных материалов получили различные курсы иностранных языков, гораздо реже попадаются обучающие программы по естественнонаучной тематике: например «Физика на компьютере». Особая разновидность учебных пособий -- разнообразные мультимедийные энциклопедии, такие, как Microsoft Encarta, «Большая Энциклопедия Кирилла и Мефодия» Не являясь чисто учебными материалами, они тем не менее могут оказаться весьма полезными в школах в качестве справочных пособий и средств расширения кругозора учащихся.

Список и аннотация наиболее популярных образовательных компьютерных программ постоянно публикуется в периодической печати (журналы «Информатика и образование», «Компьютер пресс», «Потребитель: компьютеры и программы»). В настоящее время прослеживаются четыре пути создания обучающих программ на основе:

прямого программирования на языках   высокого  уровня (в том числе на JAVA для сетевых вариантов ПСУН);

инструментальных систем,  которые позволяют изготавливать ПСУН преподавателю-предметнику,  незнакомому с программированием. Среди используемых отечественных  инструментальных  систем можно отметить  АДОНИС,  УРОК  и  системы,  позволяющие создавать мультимедиа программные продукты, это: ДЕЛЬФИН-3 (разработка  МЭИ),  Statpro Multimedia (разработка  МЭСИ) и др.

использования  готовых обучающих  программ по курсам,  дисциплинам, разделам, которые собраны в фондах НИИ Высшего образования,  Рос НИИ информационных систем, Института информатизации образования и других  организаций;

заказа  специализированным государственным или коммерческим организациям на изготовление ПСУН.

Выбор пути зависит от материально-технической базы образовательного учреждения, финансовых возможностей, уровня компьютерной подготовки преподавательского состава и его творческих возможностей и желания.

Электронные учебники

Электронный учебник  – это автоматизированная обучающая  система, включающая в себя дидактические, методические и информационно–справочные материалы по учебной дисциплине, а также программное обеспечение, которое позволяет комплексно использовать их для самостоятельного получения и контроля знаний.

Электронные учебники были изначально разработаны для организации  дистанционного образования. Однако, со временем, благодаря своим возможностям обучения они переросли эту сферу  применения. Электронный учебник на лазерном диске теперь может использоваться совершенно самостоятельно и автономно как в целях самообразования, так и в качестве методического обеспечения какого либо курса, точно так же, как и обычный бумажный учебник.

Для того чтобы электронный учебник стал популярным, он должен быть универсальным, то есть одинаково пригодным как для самообразования, так и для стационарного обучения, полным по содержанию, высоко информативным, талантливо написанным и хорошо оформленным. Такой учебник можно предложить любому учащемуся, и он может стать существенным подспорьем для преподавателя при организации им занятий по самоподготовке учащихся или студентов, а также проведении зачетов и экзаменов по отдельным предметам.

Несмотря на то, что  пользоваться бумажным учебником по сравнению с электронным более удобно, электронный учебник приобрел в последнее время большую популярность благодаря своим функциональным возможностям. Рассмотрим преимущества электронного учебника по сравнению с простым типографским.

Возможность быстрого поиска по тексту. Не всякая печатная книга обладает индексом, а если и обладает, то он ограничен. Отсутствие такого ограничения - неоспоримое преимущество электронного учебника.

Организация учебной  информации в виде гипертекста. Гипертекст - возможность создания «живого», интерактивного учебного материала, снабженного взаимными ссылками на различные части материала. Термин «гипертекст» ввел в 1963 г. Т .Nelson для обозначения понятия - комбинации текста на естественном языке со способностью компьютера осуществлять интерактивный выбор следующей порции информации или динамичного воспроизведения нелинейного текста, который не может быть напечатан обычным способом на листе бумаги. В.С.Токарева дает следующее определение: «гипертекст - это способ хранения и манипулирования информацией, при котором она хранится в виде сети связанных между собой узлов» Гипертекст дает возможность разделить материал на большое число фрагментов, соединив их гиперссылками в логические цепочки. А затем на основе одного оформленного соответствующим образом материала моделирование «собственных» учебников для каждого учащегося, в зависимости от его уровня подготовки, быстроты усвоения и , интересов.

Наличие мультимедиа (multi - много, media - среда) - богатейшего арсенала способов иллюстрации изучаемого явления. Продукты мультимедиа применяют многообразные разновидности информации: компьютерные данные, теле- и видеоинформацию, речь и музыку. Такое объединение ведет к использованию разнообразных технических устройств регистрации и воспроизведения информации, допускающих управление от компьютера телевизором, видеомагнитофоном, HiFi-аудиосистемой, проигрывателем компакт-дисков (СD), магнитофоном и электронными музыкальными инструментами. Мультимедиа-средства по своей природе интерактивны, то есть зритель, и слушатель мультимедиа-продуктов не остается пассивным. Мультимедиа повышает качество обучения и позволяет удерживать внимание обучаемого. Если раньше изношенный черно-белый фильм «Действия населения в условиях химической тревоги», показываемый на занятиях по гражданской обороне, был пределом мечтаний, то современные технические средства позволяют создать куда более зрелищные учебные пособия в виде компьютерной анимации или даже игры.

Моделирование изучаемых  процессов и явлений, возможность проводить «компьютерные эксперименты» в тех областях человеческого знания, где реальные эксперименты очень трудоемки или попросту невозможны. Например, возможность поработать с графическим представлением атома водорода, взятым из обучающей программы «Микрофизика на компьютере».

Наличие системы самопроверки знаний, системы рубежного контроля, совместимость с электронной  экзаменационной системой. Возможность  оценки приобретенных знаний.

При создании электронных  учебников нецелесообразно просто переносить типографский вариант учебного пособия в электронный вид и затем конвертировать в гипертекст. Конечно, в результате появятся некоторые преимущества в плане поиска и гиперссылок, но такой учебник будет неудобен для обучающегося, так как читать с монитора не так удобно, как книгу. Поэтому, при создании электронных учебников целесообразны:

• иная организация материала учебника: главы целесообразно сделать более короткими, чтобы их было проще читать на экране;
• разделение материал на несколько контекстов (например, обязательный для прочтения, дополнительный, вспомогательный, определения и т.п.) и визуально их выделить;
• содержание учебного материала, в соответствии с требованиями психологов, рекомендуется разбивать на модули. Освоение учебного материала, соответствующее конкретному модулю, должно быть ориентировано не более чем на два часа контактного времени;
• после изучения очередного модуля приобретенные учащимися или студентами знания следует контролировать с помощью соответствующей программы, включенной в состав электронного учебника;
• уделение особого внимания интерфейсу пользователя;
• сжатость и краткость изложения материала при максимальной информативности текста. Сокращения, встречающиеся в тексте, должны быть общеупотребительными и их количество сведено к минимуму. Отсутствие нагромождений, тщательное структурирование информации. Наличие кратких и «емких» заголовков, маркированных и нумерованных списков для того, что бы весь текст легко просматривался. Каждому положению должен быть отведен отдельный абзац текста, при этом основная идея абзаца должна находиться в самом его начале. Целесообразно использование табличного формата предъявления материала, который позволяет представить материал в компактной форме и наглядно показать связи между различными понятиями;
• архитектура учебника должна включать графическое обеспечение, которое позволяет передать необходимый объем информации при краткости его изложения. Графическую информацию можно использовать в учебном процессе не только как фрагмент гипертекста. Известна, например, американская методика преподавания на основе конкретных ситуаций (case-method) принципам ведения бизнеса, основанная на серии рисунков или рисованных фильма. Однако, требуется соблюдение меры в графическом оформлении, так как это может привести к отходу от целей обучения.

Контроль знаний

Это область, вокруг которой  проходит много дискуссий. Многие педагоги и психологи пытаются аргументировано  ответить на вопрос: может ли «бездушная»  машина оценить знания учащихся? Однако, на практике общепризнано, что использование компьютера помогает преподавателю сократить рутинную, малоинтересную работу по проверке тестов, контрольных работ, что позволяет проводить контроль чаще и снизит фактор субъективности, на который часто жалуются как учащиеся, так и студенты.

Контролирующие, обучающие  и комбинированные программы (контролирующие с элементами обучения, контролирующие игровые, моделирующие с элементами контроля и др.) следует разрабатывать  с учетом рекомендаций педагогической кибернетики. Дидактические программы должны обладать определенным «интеллектом», при этом качественные контролирующие программы, как правило:

• используют компьютерную графику в информационных и контрольных кадрах;
• позволяют оперативно изменять содержание учебного курса с помощью меню;
• обеспечивают возможность изменения трудности заданий;
• позволяют обучаемому работать в индивидуальном темпе;
• являются открытыми системами, что позволяет их легко модернизировать.

Важной характеристикой  «интеллекта» программы является возможность  автоматически анализировать ответы обучаемых. Интеллектуальная программа позволяет автоматически или автоматизировано генерировать задания из базы данных с помощью датчика случайных чисел. В этом случае контроль становится более объективным, так как разные обучаемые получают разные задания. Интеллектуальная контролирующая программа:

• дает возможность анализировать ответы разных типов (выборочный, инъекцийный, перестановочный, классификационный, полностью конструируемый обучаемым);
• распознает различные синонимы правильных ответов;
• проводит синтаксический и семантический анализы ответов обучаемых;
• различает технические (орфография, ошибки клавиатурного набора) и существенные ошибки;
• локализует местонахождение ошибки;
• может задавать дополнительные вопросы с целью уточнения оценки.

В традиционной системе  обучения контроль знаний на экзамене проводится с помощью нескольких вопросов. Обычно в билете два-три  основных вопроса плюс несколько  дополнительных. Полученные обучаемым  оценки за ответы на эти вопросы  распространяются и на не проконтролированные разделы учебного материала. Таким способом минимизируются затраты рабочего времени экзаменатора. Система компьютерного контроля позволяет реализовать более эффективную технологию контроля знаний по всему пройденному материалу, не заботясь об экономии времени на проверку.

Тестовая система  компьютерного контроля

Одной из самых распространенных на данный момент компьютеризированных систем организации контроля знаний является тестовая система. Главное требование к такой системе заключаются в том, что:

• тестовые вопросы и варианты ответов на них должны быть четкими и понятными по содержанию;
• компьютерный тест должен быть простым в использовании, на экране желательно иметь минимум управляющих кнопок, инструкции-подсказки по действиям обучающегося должны появляться только в нужное время в нужном месте, а не присутствовать на экране постоянно, загромождая его;
• в тестовую систему должна быть включена оценка степени правильности ответа на каждый заданный обучающемуся вопрос;
• тестовых вопросов должно быть настолько много, чтобы совокупность этих вопросов охватывала весь материал, который обучающийся должен усвоить;
• вопросы должны подаваться испытуемому в случайном порядке, чтобы исключить возможность механического запоминания их последовательности;
• вопросы не должны начинаться с номера или какого-либо символического обозначения для того, чтобы исключить запоминание вопроса по порядку его следования или символу, его обозначающему;
• варианты возможных ответов должны следовать так же в случайном порядке;
• необходимо проводить учет времени, затраченного на ответы, и ограничивать это время.

Учет времени, как считает большинство учителей, - один из способов борьбы со шпаргалкой: если вопросов много, то для поиска ответа на очередной вопрос нужна, либо очень большая шпаргалка, либо целиком учебник. Но такой поиск ответа займет много времени и, следовательно, общий итог по времени может оказаться отрицательным. Чтобы иметь положительный результат проверки, нужно давать ответы не только правильно, но и достаточно быстро.

Задания тестового контроля, в зависимости  от изучаемого предмета, уровня сложности  и целей контроля, условно можно  разделить на тестовые вопросы и  тестовые задания. Тестовый вопрос требует от обучающегося только знания того или иного факта, изложенного в учебнике, ответ на тестовый вопрос может быть дан сразу путем выбора его из предложенных вариантов ответа. В тестовом задании ответ может быть дан только после выполнения испытуемым некоторых дополнительных действий, связанных, например, с какими-то вычислениями, выполнением логических операций, выбором формул, подбором числовых или графических данных и др.