Технические средства обучения, их дидактические возможности. Информационные технологии.

 

Особую группу составляют технические средства обучения (ТСО).

Технические средства обучения - системы, комплексы, устройства и аппаратура, применяемые для предъявления и обработки информации в процессе обучения с целью повышения его эффективности.

По функциональному назначению делятся на технические средства передачи информации (информационные), контроля знаний (контролирующие), привития практических навыков (обучающие).

Существуют следующие виды ТСО: информационные, программированного обучения, контроля знаний, тренажеры и комбинированные. К ним относятся: кинопроекторы, диапроекторы, эпипроекторы, графопроекторы, видеомагнитофоны, телевизионные комплексы, персональные компьютеры и компьютерные системы (классы). Они постоянно совершенствуются; в школы систематически поступают новые, апробированные и рекомендованные ТСО как Общего назначения, так и специализированные: лингафонные кабинеты для изучения иностранных языков, комплексы для изучения физики, математики и других предметов.

Современный период развития общества характеризуется сильным влиянием на него компьютерных технологий, которые проникают во все сферы человеческой деятельности, обеспечивают распространение информационных потоков в обществе, образуя глобальное информационное пространство. Компьютерные технологии призваны стать не дополнительным «довеском» в обучении, а неотъемлемой частью целостного образовательного процесса, значительно повышающей его эффективность.

За последние 5 лет число детей, умеющих пользоваться компьютером, увеличилось примерно в 10 раз. Как отмечает большинство исследователей, эти тенденции будут ускоряться независимо от школьного образования.

В последние годы термин «информационные технологии» часто выступает синонимом термина «компьютерные технологии», так как все информационные технологии в настоящее время так или иначе связаны с применением компьютера. Однако, термин «информационные технологии» намного шире и включает в себя «компьютерные технологии» в качестве составляющей. При этом, информационные технологии, основанные на использование современных компьютерных и сетевых средств, образуют термин «новые информационные технологии».

К новым информационным технологиям относят - компьютеры и компьютерные сети, интерактивное видео; средства медиаобразования, учебное оборудование на базе электронной техники и др.

Широкое распространение получают в школах обучающие персональные компьютеры, которые могут быть использованы в обучении по любым предметам. Они снабжены программами управления познавательной деятельностью школьников, связанной с формированием расчетных арифметических навыков, навыков письма, решения алгебраических уравнений, задач по физике, химии, построения графиков и чертежей, рисования на экране дисплея, разучиванием нотной грамоты и сочинением музыки, написанием и редактированием сочинений, заучиванием наизусть, усвоением грамматики и других правил поведения и деятельности. Эти программы адаптированы к возрастным и индивидуальным особенностям учащихся. Некоторые персональные компьютеры снабжены часами и могут работать в режиме репетитора и экзаменатора, самостоятельно устанавливать и анализировать ошибки, предлагать тренировочные упражнения для отработки навыков до заданного качества (например, при обучении работе на пишущей машинке довести навык до возможности одной ошибки на 10000 знаков при заданной средней скорости печатания).

Персональные компьютеры используются на уроках как эпизодически, так и систематически, в зависимости от целей и методов обучения, а также от технических возможностей самого компьютера. По своим техническим характеристикам персональные электронно-вычислительные машины (ПЭВМ), в частности персональные компьютеры (ПК), разделяются на современные и морально устаревшие. Современные ПК изготовлены с экраном на твердых или жидких кристаллах, могут питаться от электрических батареек, аккумуляторов (до 5 вольт), а также от сети; потребляют мизерную мощность (несколько ватт) и могут быть установлены в любом помещении с воздухом, очищенным от пыли. Морально устаревшие ПК имеют электронно-лучевую трубку, которая дает сильное излучение и отрицательно действует на зрение и организм в целом, питается только от сети переменного тока, очень чувствительны к изменению напряжения и частоты тока (быстро перегорают микроэлементы), а также потребляют значительную мощность (сотни ватт), выделяют много тепла и потому устанавливаются в специальных аудиториях, имеющих заземление и искусственную вентиляцию.

Современный ПК, снабженный дополнительными устройствами, позволяющими сочетать тексты с графикой, мультипликацией, звуковым (речевым и музыкальным) сопровождением, кино- и видеоизображением, называется мультимедиа («многовариантная среда»). Обычно все дополнительные устройства (микропроцессоры) крепятся внутри корпуса ЭВМ, поэтому мультимедийный ПК внешне почти не отличается от других ПК.

При эпизодическом использовании ПК употребляются в системе с другими средствами и методами обучения; поэтому на их применение отводится часть урока (эпизоды по 5—15 минут); для этого необходимы небольшие, часто стандартные программы. При систематическом использовании компьютеры работают в течение многих занятий, занимая основное учебное время; для этих занятий разрабатываются специальные большие программы, в которых предусмотрены способы хранения (чаще всего на дискетах), предъявления информации (в основном на экране телевизора или дисплея), управления познавательной деятельностью учащихся, анализа ошибок и оценки успешности обучения класса в целом и каждого учащегося персонально.

Перед использованием ТСО учащихся необходимо научить пользоваться ими. Здесь средство обучения выступает как предмет освоения. При первоначальном ознакомлении с обучающей техникой учащиеся обычно бывают крайне возбуждены и заинтересованы, поэтому они часто обращают большое внимание на второстепенные моменты и не всегда усваивают учебную информацию. Так, при просмотре кинофильма в первый раз они могут запомнить костюм и манеры ведущего, но не поймут содержания фильма. Аналогичное рассеивание внимания может иметь место при первоначальном изучении дисплея, другой техники. Чтобы поднять эффективность первого занятия, необходимо специально учить учащихся работать с новым средством, готовить их к восприятию и запоминанию информации, проводить инструктаж, давать познавательное задание, проверять готовность к работе и четко определять цели работы, объекты оценки и контроля.

Частота использования ТСО влияет на эффективность процесса обучения. Если ТСО используется очень редко, то каждое его применение превращается в чрезвычайное событие и возбуждает эмоции, мешающие восприятию и усвоению учебного материала. Наоборот, слишком частое использование ТСО приводит к потере у учащихся интереса к нему. Оптимальная частота применения ТСО в учебном процессе зависит от возраста учащихся, учебного предмета и необходимости их использования. Для физико-математических предметов экспериментально была определена частота использования ТСО 1:8 (при обучении учащихся 15-16 лет).

Эффективность применения ТСО зависит также от этапа урока. Использование ТСО не должно длиться на уроке подряд более 20 минут: учащиеся устают, перестают понимать, не могут осмыслить новую информацию. Использование ТСО в начале урока (на пять минут) сокращает подготовительный период с трех до 0,5 минуты, а усталость и потеря внимания наступает на 5—10 минут позже обычного. Использование ТСО в интервалах между 15-й и 20-й минутами и между 30-й и 35-й минутами позволяет поддерживать устойчивое внимание учащихся практически в течение всего урока. Эти положения обусловлены тем, что в течение каждого урока у учащихся периодически изменяются характеристики зрительного и слухового восприятия (острота, порога, чувствительность), внимание, утомляемость. При монотонном использовании одного средства изучения нового материала у учащихся уже к 30-й минуте возникает запредельное торможение, почти полностью исключающее восприятие информации. Правильное чередование различных средств может предотвратить это явление. Минуты напряженного умственного труда необходимо чередовать с эмоциональной разрядкой, разгрузкой зрительного и слухового восприятия.

Развитие средств обучения в современной школе (средней общей и профессиональной) определяется общим развитием учебной техники. Появление интерактивных досок, кодоскопов (графопроекторов), компьютерной техники, новейших средств воспроизведения цифровых носителей, развитие сети Интернет в образовательных учреждениях сильно изменило и требования к разработке средств обучения. Подключение учреждений образования к сети Интернет требует ускорить пополнение образовательных интернет-ресурсов и актуализировать весь арсенал средств обучения.