Использование информационных технологий в процессе обучения

Использование информационных технологий в процессе обучения. Петр Первый, создавая Российскую Академию наук, задумывал ее как триединую структуру гимназия - университет академия. Если университет должен готовить студентов к будущей научнойработе, то и гимназия должна совершить первый шаг в этомнаправлении в подготовке своих учеников к будущей научнойдеятельности. Каковы реальные возможности этого первого шага в преподавании естественных наук, какую роль в данном процессе могут сыграть новые информационные технологии Одним из приоритетных направлений процесса информатизации современного общества является информатизация образования процесс обеспечения сферы образования методологией и практикой разработки и оптимального использования современных или, как их принято называть, новых информационных технологий, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения.

Информатизация образования как процесс интеллектуализации деятельности обучающего и обучаемого, развивающийся, но основе реализации возможностей средств новых информационных технологий, поддерживает интеграционные тенденции процесса познания закономерностей предметных областей и окружающей среды социальной, экологической, информационной и др сочетая их с преимуществами индивидуализации и дифференциации обучения, обеспечивая том самым синергизм педагогического воздействия.

Использование новых информационных технологий в преподавании дисциплин медико-биологического цикла таких как биология, химия, физика, экология, медицина и др. должно начинаться уже в школе.

В последние годы стала очевидна необходимость изменения системы преподавания предметов естественнонаучного цикла биологии, химии, географии и физики. Эти изменения должны состоять, как нам кажется, не в косметических преобразованиях программ этих курсов, а в переосмысливании их содержания, его ориентации на соответствующий профиль.

Важную роль здесь могут сыграть НИТ, позволяющие осуществить на практике реальную интеграцию учебных предметов и уже давно всем хорошо известную идею межпредметных связей на уровне методов исследования. В настоящее время существует множество вариантов программ по любому из предметов естественнонаучного цикла. Все они имеют свои достоинства и недостатки. В школе преподавание основе всех естественных наук должно вестись таким образом, чтобы у учащихся биолого-химических классов можно было сформировать единые навыки и представления об общих методах и понятиях, об общем подходе всех естественных наук к изучению явлений природы, что позволит впоследствии сформировать и представление о целостной картине мира. В современных условиях требуется подготовить школьника к быстрому восприятию и обработке поступающей информации, успешно ее отображать и использовать.

Конечным результатом внедрения информационных технологий в процесс обучения химии, является овладение учащимися компьютером в качестве средства познания процессов и явлений, происходящих в природе и используемых в практической деятельности.

Биология, химия и физика науки экспериментальные, предполагают владение учащимися этих экспериментов. Но далеко не по всем вопросам возможно проведение эксперимента, поэтому важное значение приобретает задача моделирования некоторых экспериментов с помощью компьютеров, обработка на компьютерах результатов измерений и расчета погрешностей лабораторных работ, проведение демонстрационного эксперимента в режиме реального времени.

Педагогическая целесообразность использования компьютера в учебном процессе определяется педагогическими целями, достижение которых возможно только с помощью компьютера, т.е. благодаря его возможностям. При обучении химии, наиболее естественным является использование компьютера, исходя из особенностей химии как науки. Например, для моделирования химических процессов и явлений, лабораторного использования компьютера в режиме интерфейса, компьютерной поддержки процесса изложения учебного материала и контроля его усвоения.

Моделирование химических явлений и процессов на компьютере необходимо, прежде всего, для изучения явлений и экспериментов, которые практически невозможно показать в школьной лаборатории, но они могут быть показаны с помощью компьютера. Использование информационных технологий является наиболее актуальной проблемой в естественнонаучном образовании. Многие школы уже имеют более или менее современный компьютерный класс, а некоторые даже подключились к всемирной компьютерной сети Интернет, популярность которой среди преподавателей во всем мире постоянно растет.

В странах всего мира распространяется интерес к возможностям программно-педагогических средств и сети Интернет в обучении. В свете эволюции ноосферы в инфоноосферу можно отметить необратимость применения новых информационных технологий в учебном процессе. На этапе интеграции естественнонаучных знаний в новую научную область экологию, естественным будет постепенное изменение содержания естественнонаучного образования и частных методик. В актуальных процессах интеграции и гуманизации естественнонаучного знания немаловажное место будут иметь средства ИТ. Конструкции различных электронных приборов и датчиков, подключаемых к компьютеру позволяют проводить практические работы с использованием компьютера не в качестве большого калькулятора, а как с физическим прибором, имеющим очень широкие возможности.

С помощью специально разработанных датчиков температуры, давления, тока, напряжения, перемещения, освещенности и др подключаемых к различным экспериментальным установкам, компьютер в автоматическом режиме проводит сбор и обработку получаемых данных и может вывести результаты на экран компьютера в виде таблиц, диаграмм и графиков.

Процесс вхождения школы в мировое образовательное пространство требует совершенствования, а также серьзной переориентации компьютерно-информационной составляющей.

Вторая половина ХХ века стала периодом перехода к информационным обществам. Лавинообразный рост объмов информации принял характер информационного взрыва во всех сферах человеческой деятельности. Этот взрыв породил множество проблем, важнейшей из которых является проблема обучения. Особый интерес представляют вопросы, связанные с автоматизацией обучения, поскольку ручные методы без использования технических средств давно исчерпали свои возможности. Наиболее доступной формой автоматизации обучения является применение ПК, то есть использование машинного времени для обучения и обработки результатов контрольного опроса знаний учащихся.

Вс большее использование компьютеров позволяет автоматизировать, а тем самым упростить ту сложную процедуру, которую используют и учителя при создании методических пособий, тем самым представление различного рода электронных учебников, методических пособий на компьютере имеет ряд важных преимуществ. Во-первых, это автоматизация как самого процесса создания таковых, так и хранения данных в любой необходимой форме.

Во-вторых, это работа с практически неограниченным объмом данных. Создание компьютерных технологий в обучении соседствует с изданием учебных пособий новой генерации, отвечающих потребностям личности обучаемого. Учебные издания новой генерации призваны обеспечить единство учебного процесса и современных, инновационных научных исследований, то есть целесообразность использования новых информационных технологий в учебном процессе и, в частности, различного рода так называемых электронных учебников.

Что же такое электронный учебник и в чем его отличия от обычного учебника Обычно электронный учебник представляет собой комплект обучающих, контролирующих, моделирующих и других программ, размещаемых на магнитных носителях твердом или гибком дисках ПК, в которых отражено основное научное содержание учебной дисциплины. ЭУ часто дополняет обычный, а особенно эффективен в тех случаях, когда обеспечивает практически мгновенную обратную связь помогает быстро найти необходимую информацию в том числе контекстный поиск, поиск которой в обычном учебнике затруднен существенно экономит время при многократных обращениях к гипертекстовым объяснениям наряду с кратким текстом показывает, рассказывает, моделирует и т.д. именно здесь проявляются возможности и преимущества мультимедиа-технологий, позволяет быстро, но в темпе, наиболее подходящем для конкретного индивидуума, проверить знания по определенному разделу. К недостаткам ЭУ можно отнести не совсем хорошую физиологичность дисплея как средства восприятия информации восприятие с экрана текстовой информации гораздо менее удобно и эффективно, чем чтение книги и более высокую стоимость по сравнению с книгой.

Для эффективного функционирования человека в электронной системе обучения вне зависимости от задачи, решаемой исследователем, особое значение приобретают методы визуализации исходных данных, промежуточных результатов обработки, обеспечивающих единую форму представления текущей и конечной информации в виде отображений, адекватных зрительному восприятию человека и удобных для однозначного толкования полученных результатов3. Важным требованием интерфейса является его интуитивность.

Следует заметить, что управляющие элементы интерфейса должны быть удобными и заметными, вместе с тем они не должны отвлекать от основного содержания, за исключением случаев, когда управляющие элементы сами являются основным содержанием.

Лгкость в освоении и использовании данной среды для генерации электронных учебников достигается за счт применения визуальных технологий и возможности использования специалистом-предметником любых текстовых и графических редакторов для написания содержимого электронного учебника.

Для удобства работы среда по генерации электронных учебников допускает разработку проекта по отдельным частям, что позволяет организовать работу над учебником нескольких специалистов-предметников.