ИК-технологии на уроках математики
методическая разработка по алгебре по теме

Информационные технологии

 на уроках математики

Введение

Сегодняшнее поколение – первое,  которое растет в цифровой среде. Эта  среда способствует формированию молодого поколения страны, стиля мышления, адекватного требованиям современного информационного  сообщества.

Современное постиндустриальное общество, характеризующееся глобальной  информатизацией, быстрыми темпами развития рыночных отношений,    усиливающейся интеграцией мировой экономики, ростом международных коммуникаций и т.д. предъявляет всё более растущие требования к качеству российского образования. Основным результатом образования, как отмечается  в Концепции модернизации российского образования, должна стать не система знаний, умений и навыков сама по себе, а  набор заявленных государством ключевых компетенций в интеллектуальной, общественно-политической, коммуникационной,  информационной и прочих сферах .

Для  достижения этого результата необходимо постоянное  обновление профессиональных знаний  и основанных на   них частных  и обобщенных способов деятельности,  обеспечивающих профессиональную компетентность педагога.  Следовательно, формирование основных социально значимых компетенций как ученика, так и педагога является одним из главных векторов развития современного образования.

Технология  обучения с использованием  компьютера  перестали быть  объектом изучения, а стали средством обучения.

Современный учебно-воспитательный процесс немыслим без использования информационных компьютерных технологий. Именно поэтому,  в ранг государственной политики России возведена проблема формирования единой информационной образовательной  среды,  связанная с созданием перспективной системы образования, способной подготовить к жизни в совершенно новых условиях постиндустриальной цивилизации.  Основной ее целью является:  повышение качества образования, сохранение, развитие и эффективное использование научно-педагогического потенциала страны,  создание условий для поэтапного перехода к новому уровню образования на основе ИКТ.

Главной  целью информатизации  ОУ  является вовлечение в процесс  информатизации всех участников образовательного процесса – учащихся и их родителей, учителей и воспитателей, администрации и обеспечивающих служб.

Среди других важных целей можно указать:

1. повышение качества обучения;
2. совершенствование научно-методической работы;
3. совершенствование управления образовательным процессом;
4. информационную интеграцию с внешней средой.

     Понятие «технология обучения» на сегодняшний  день не являет ся общепринятым в традиционной педагогике. В документах ЮНЕС КО технология обучения рассматривается как системный метод создания, применения и определения всего процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящий своей задачей оптимизацию форм обра зования.

С одной стороны, технология обучения — это совокупность методов и средств обработки, представления, изменения и предъявления учебной информации, с другой — это наука о спо собах воздействия преподавателя па учеников в процессе обуче ния с использованием необходимых технических или информа ционных средств. В технологии обучения содержание, методы и средства обучения находятся во взаимосвязи и взаимообуслов ленности. Педагогическое мастерство учителя состоит в том, чтобы отобрать нужное содержание, применить оптимальные методы и средства обучения в соответствии с программой и поставленны ми образовательными задачами. Технология обучения — систем ная категория, структурными составляющими которой являются:

1. цели обучения;
2. содержание обучения;
3. средства педагогического взаимодействия;
4. организация учебного процесса;
5. ученик, учитель;
6. результат деятельности.

Существует множество интересных определений сущности пе дагогических технологий — термина, ставшего довольно попу лярным в последнее десятилетие.

1. Технология — это совокупность приемов, применяемых в
   каком-либо деле, в искусстве («Толковый словарь»).
2. Технология обучения — это составная процессуальная часть
   дидактической системы (М. Чощанов).

1. Педагогическая технология - содержательная техника
   реализации учебного процесса (В. П. Беспалько)
2. Педагогическая технология– это  описание процесса достижения планируемых результатов обучения (И.П   Волков).
3. Педагогическая технология – это продуманная во всех деталях
   модель совместной педагогической деятельности по проекти рованию, организации и проведению учебного процесса с безусловным  обеспечением комфортных условий для учащихся и учи теля (В.М.  Монахов)

• Педагогическая технология - содержательное обобщение, вбирающее в себя смыслы всех определений предыдущих, авторов (Г.К. Селевко)

Таким образом, педагогическая  технология функционирует и в качестве науки, исследующей наиболее рациональные пути обучения, и в качестве системы, способов, принципов и регулятивов, при меняемых в обучении, и в качестве реального процесса обучения.

Источниками педагогической технологии являются достижения педагогической, психологической и социальных наук, передовой педагогический опыт, народная педагогика, все лучшее, что на коплено в отечественной и зарубежной педагогике прошлых лет.

Для успешного функционирования педагогической системы нуж на тщательно продуманная «отладка» всех ее составляющих. Лю бая современная педагогическая технология представляет собой синтез достижений педагогической науки и практики, сочетание традиционных элементов прошлого опыта и того, что рождено со циальным прогрессом, гуманизацией и демократизацией общества.

Современная педагогика рассматривает много ведущих педагогических  технологий сегодняшнего и завтрашнего дня.

Исторически сложилось так, что технологиями обучения занимались с древних лет.

Тщательное изучение и анализ педагогических технологий про шлого, выявление важнейших их структурных элементов, осмыс ление процессов возникновения и функционирования, а также исчезновения этого сложного многофункционального явления - все это составляет ценнейшее для современности педагогическое знание, помогающее более глубоко проникать в сущностные ха рактеристики педагогических технологий, осознавать закономер ности их становления и развития.

Обстоятельный анализ проведенных историко-педагогических исследований позволяет констатировать, что педагогическая техно логия выступала предметом дискуссий и научных споров в течение многих столетий. Ни один выдающийся педагог не мог обойти эту проблему. «Можно и нужно каждого учителя научить пользоваться педагогическим инструментарием, — утверждал Я.А. Коменский, только при этом условии его работа будет высокорезульттивной, а место учителя — самым лучшим местом под солнцем. Школа — мастерская, она «живая типография», которая «печатает» людей.

 Идею технологизации обучения поддерживали и другие выда ющиеся педагоги. Так, И.Г. Песталоцци важнейшим своим вкла дом в педагогику считал создание «механизма» образования, опи раясь на который каждый подготовленный учитель может воспи тать любого ученика.

Отказ от технологизации педагогического процесса прослеживается у сторонников свободного воспитания (Л.Н. Толстой, К.А. Вентцель и др).

 На принципиально иных теоретических идеях формируется пе дагогическая технология в 20-е годы XX в. В соответствии с логически интенсивно развивающейся в эти  годы педологии (науки, зани мавшейся изучением ребенка, законами его развития) разрабатываются педагогические технологии по  Ф.А. Фрадкину. Сформированная в рамках педологии матрица педагогической технологии тиражировалась в различных видах и формах учебно-воспитательной работы. Ф.А. Фрадкин пишет: «Благодаря такому подходу сохранились ценнейшие описания быта, культуры, семен ных взаимоотношений между родителями и детьми, учителями, школьниками. Вся учебно-воспитательная работа школы была на правлена на то, чтобы находить оптимальные пути преобразова ния жизни».

В 30-е гг. XX столетия в рамках культурно-исторической кон цепции (Л.С. Выготский, С.Л. Рубинштейн. А.Н. Леонтьев и др.) формулируется идея, которая определила новую, принципиаль но отличную от педологической, матрицу педагогической техно логии — развитие ребенка происходит под воздействием обуче ния и воспитания и только благодаря им. Именно в процессе обучения, которое должно опережать развитие, формируется зона ближайшего развития. 3наково-символические средства, исполь зуемые в обучении, позволяют формировать качественно иную умственную деятельность, способствуют интенсивному развитию способов мышления.

Уникальной стала педагогическая технология А.С. Макаренко. Теоретической основой её выступала разработанная им концепция коллектива.

Заслуживает внимания педагогическая технология В.Н. Сороки-Росинского.

Историко-педагогический анализ позволяет выделить факт связи педагогической технологии с личностью ее создателя. Наиболее мощ ные изначально строились как объективированные, дистанцион ные от автора (например, технология традиционного обучения).

Педагогические технологии первой трети  20 века – уникальное явление в отечественной педагогике. Выстроенные на различных концептуальных основаниях, они заключали в себе общие педагогические принципы: уважение к свободе и жизни каждого ребёнка;  творческое раскрепощение личности ученика; введение его в социально и личностно значимые виды деятельности; обогащение связей учебно-воспитательного учреждения с окружающим миром и действительностью; формирование не декларативно, а педагогически цельной,  всесторонне развитой личности.

К сожалению, обозначившиеся  в конце 20 -30-х г.г. негативные социально-политические явления привели к резкой критике созданных в первой трети ХХ в. педагогических технологий. В силу известных причин они были преданы забвению на многие десятилетия.

Тщательное изучение и анализ педагогических технологий про шлого, выявление важнейших их структурных элементов, осмыс ление процессов возникновения и функционирования, а также исчезновения этого сложного многофункционального явления - все это составляет ценнейшее для современности педагогическое знание, помогающее более глубоко проникать в сущностные ха рактеристики педагогических технологий, осознавать закономер ности их становления и развития.

В 70-е гг. в педагогике достаточно сформировалась идея пол ной управляемости учебного процесса, приведшая вскоре к сле дующей установке в педагогической практике: решение дидакти ческих проблем возможно через управление учебным процессом с точно заданными целями, достижение которых должно подда ваться четкому описанию и определению.

Соответственно, во многих международных изданиях появля ется новая интерпретация сущности педагогической технологии: педагогическая технология — это «не просто исследования в сфе ре использования технических средств обучения или компьюте ров; это исследования с целью выявить принципы и разработать приемы оптимизации образовательного процесса путем анализа факторов, повышающих образовательную эффективность, путем конструирования и применения приемов и материалов, а также посредством оценки применяемых методов» (Международный еже годник по технологии образования и обучения, 1978/79. — Лон дон - Нью-Йорк, 1978).

В отечественной педагогической литературе можно встретить  различные определения «педагогическая технология» по В.П. Беспалько, Б.Т.Лихачев, М.В. Кларин, определение Г.К. Селевко.

В образовательной практике понятие «педагогическая технология» используется на трех иерархически соподчиненных уров нях (Г.К. Селевко):

1)        Общепедагогический (обще дидактический) уровень

1. Частнометодический (предметный)уровень
2. Локальный (модульный)уровень.

Представленные выше определения позволяют выделить ос новные структурные составляющие педагогической технологии:

а)        концептуальная основа;

б)        содержательная часть обучения:

1. цели обучения -— общие и конкретные;
2. содержание учебного материала;

в)        процессуальная часть — технологический процесс:

3. организация учебного процесса;
4. методы и формы учебной деятельности школьников;
5. методы и формы работы учителя,

1. деятельность учителя по управлению процессом усвоения ма териала;

6. диагностика учебного процесса.

Наконец, любая педагогическая технология должна удовле творять основным методологическим требованиям (Г.К. Селевко).

Копцептуальностъ, системность, управляемость, эффективность, воспроизводимость.

В специальной литературе представлены несколько классификаций педагогических технологий. В наиболее обобщенном виде все известные в педагогической науке и практике технологии систематизировал Г.К.Селевко.

Весь этот «веер» технологий может раскрываться и складываться в руках опытного педагога, потому что условия их применимости зависят от множества факторов; к тому же технологии между со бой тесно взаимосвязаны.

Общие сведения

На сегодняшний день во всем мире широкое развитие получили информационные технологии. Необходимость внедрения но вых информационных технологий в учебный процесс не вызывает сомнений. Современное общество характеризует процесс актив ного использования информационного ресурса в качестве обще ственного продукта в условиях функционирования всемирной информационной сети, которая позволяет обеспечить доступ к ин формации без каких-либо существенных ограничении по объему и скорости транслируемой информации.

Появление и широкое распространение технологий мультиме диа и Интернет позволяет использовать ИГ в качестве средства общения, воспитания, интеграции в мировое сообщество. Явно чувствуется и влияние информационных технологий на развитие личности, профессиональном самоопределении и самостановленнии.

В процессе обучения в школе с помощью ИТ ребенок учится работать с текстом, создавать графические объекты и базы дан ных, использовать электронные таблицы. Ребенок узнает новые способы сбора информации и учится пользоваться ими, расширя ется его кругозор. При использовании ИТ на занятиях повышается мотивация учения и стимулируется познавательный интерес уча щихся, возрастает эффективность самостоятельной работы. Ком пьютер вместе с ИТ открывает принципиально новые возможнос ти в области образования, в учебной деятельности и творчестве учащегося. Впервые возникает такая ситуация, когда ИТ обучения становятся и основными инструментами профессиональной дальнейшей деятельности человека. Образование поистине интегри руется в жизнь на всем ее протяжении.

При использовании ИТ необходимо стремиться к реализации всех потенциалов личности — познавательного, морально-нрав ственного, творческого, коммуникативного и эстетического. Что бы эти потенциалы были реализованы на достаточно высоком уров не, необходима педагогическая компетентность в области ИТ. Раз витие этой компетентности надо начинать еще при обучении  педагогов в вузах. Характеристиками компетентности в области ИТ можно назвать: способность к оценке и интеграции опыта деятельности в современной инфосреде; стремление к развитию личных творческих качеств; наличие высокого уровня общей коммуника тивной культуры, теоретических представлений и опыта организа ции информационного взаимодействия; наличие потребности в саморефлексии; освоение культуры получения, отбора, хранения, воспроизведения, преобразования способов представления, передачи и интеграции информации.

 Характеристика информационных технологий обучения

Научно-технический прогресс вызвал техническое перевооружение  народного хозяйства и обусловил быструю сменяемость применяемой в различных областях техники и технологий. Характер для настоящего времени становится появление в производстве принципиально новых средств и технологий, базирующихся на  непосредственном использовании последних достижений науки и техники.

Изменение в ходе научно-технического прогресса основ современного производства, использование новых машин и технологий приводят  к увеличению доли интеллектуального труда, творческой функции рабочего в труде, к его профессиональной мобильности и, естественно, вызывают преобразование системы знаний, умений и навыков, которые должны получить учащиеся в школе.

Систематические исследования в области компьютерной поддержки профессионального образования имеют более чем 30-летнюю историю. За этот период в учебных заведениях США, Франции, Японии; России и ряда других стран было разработано множество компьютерных систем учебного назначения, ориентированных на различные типы ЭВМ. Однако сфера применения таких систем гораздо шире. Это крупные промышленные предприятия, военные и гражданские организации, ведущие самостоятельную подготовку и переподготовку кадров. Кроме того, в развитых странах становится уже стандартом снабжать новые сложные машины и технологии компьютерными обучающими системами, ускоряющими процесс их освоения и внедрения. За рубежом разработку «мягкого» компьютерного продукта учебного назначения (методических и програмно-информационных средств) считают весьма дорогостоящи г в силу ею высокой наукоёмкости и необходимости совместной работы высококвалифицированных специалистов: психологов, преподавателей предметников, компьютерных дизайнеров, программистов. Несмотря на это, многие крупные зарубежные фирмы финансируют проекты создания компьютерных учебных систем в ОУ и ведут собственные разработки и данной области.

В методическом плане разработка и использование компь ютерных средств поддержки профессиональной подготовки, в пер вую очередь «мягкого» продукта, с самого начала развивались по двум направлениям, слабо связанным между собой. Первое па правление опирается в своей основе на идеи программированного обучения. В его рамках разрабатываются и эксплуатируются автоматизированные обучающие системы (АОС) по различным учебным дисциплинам. Ядром АОС являются так называемые автор ские системы, позволяющие преподавателю-разработчику вводить свой учебный материал в базу данных и программировать с помо щью специальных авторских языков или других средств алгоритмы его изучения. Характерными представителями АОС, построенных на алгоритмах программного обучения, длительное время являлись за рубежом система РLАТО, в нашей стране —- семейство АОС ВУЗ.

С начала 90-х гг. XX века в России и странах СНГ распространи лись инструментальные среды для создания компьютерных курсов по ПЭВМ типа IВМ РС зарубежного и отечественного производства: АДОНИС, УРОК и другие.

Второе направление компьютерной поддержки обшеобразовательной и профессиональной подготовки является как бы вторич ным приложением «мягкого» продукта компьютеризации различных отраслей человеческой деятельности (науки, техники, экономики и др.). Это отдельные программы, пакеты программ,   элементы автоматизированных систем (АСУ, САПР, АСНИ и др.) предназначенные для автоматизации трудоемких расчётов, оптимизации исследования свойств объектов и процессов на математических моделях. Применение таких программных систем в профессиональной подготовке традиционно носит более массовый характер, чем использование АОС, как в нашей стране так и за рубежом, но, в силу своей разобщенности в содержательном плане и отсутствия единой дидактической платформы, менее известно, систематизировано обобщено в научно-методической   литературе. Среди многочисленных работ по адаптации отраслевых программных разработок для целей обучения определённой системностью и  попыток дидактических и технических обобщений в нашей стране выделяются работы по созданию учебно-исследовательских САПР и АСНИ.

С начала 80-х гг. интенсивно развивается новое направление в компьютеризации обучения — интеллектуальные обучающие системы (ИОС), основанные на работах в области искусственного интеллекта. Существенной частью ИОС являются модели регулируемого процесса обучения, предметной области, на основе которых для каждого обучаемого может строиться рациональная стратегия обучения. Базы знаний ИОС могут содержать, наряду с формализованными знаниями, экспертные знания в предметных областях и сфере обучения. Работы в области создания ИОС, безусловно, перспективны, по находятся пока на стадии лаборатор ных исследований и, несмотря на некоторые примеры успешного применения, на уровень массовой технологии еще не вышли.

«Персональная революция» 80-х гг. принесла в сферу обучения не только новые технические, но и дидактические возможности - доступность ПЭВМ, простота диалогового общения и, конечно же графика. Применение графических иллюстраций в учебных компьютерных системах не только позволяет увеличить скорость передачи информации обучаемому и повысить уровень ее понимания, но и способствует развитию таких важных для специалиста любой отрасли качеств, как интуиция, профессиональное «чутье», об разное мышление. А на рынке компьютерных технологий появля ются еще более перспективные для целей профессиональной подготовки технические и программные новинки. Это оптические внешние запоминающие устройства на компакт-дисках СД-РОМ с большими объемами памяти (сотни мегабайт), инструментальные программные средства гипертекста, мульти- и гипермедиа, системы «виртуальной реальности».

Компьютер, снабженный техническими средствами мультиме диа, позволяет использовать дидактические возможности видео- и аудиоинформации. С помощью систем гипертекста можно создать перекрестные ссылки в текстовых массивах, что облегчает поиск нужной информации по ключевым словам. Системы гипермедиа позволяют связать друг с другом не только фрагменты текста, но и графику, оцифрованную речь, звукозаписи, фотографии, мульт фильмы, видеоклипы. Использование таких систем позволяет со здавать и широко тиражировать на лазерных компакт-дисках «электронные» руководства, справочники, книги, энциклопедии.

Развитие информационных телекоммуникационных сетей даёт новый импульс системам дистанционного обучения, обеспечивает доступ к гигантским объемам информации, хранящимся в различ ных уголках нашей планеты.

Новые аппаратные и программные средства, наращивающие воз можности компьютера, переход в разряд анахронизма понимания его роли как вычислителя постепенно ведут к вытеснению термина «компьютерные технологии» термином «информационные техно логии». Под этим термином понимают процессы накопления, об работки, представления и использования информации с помощью электронных средств. Так, суть информатизации образования оп ределяют как создание условий учащимся для свободного доступа к большим объемам активной информации в базах данных, базах знаний, электронных архивах, справочниках, энциклопедиях.

Следуя этой терминологии, можно определить информацион ные технологии обучения (ИТО) как совокупность электронных средств и способов их функционирования, используемых для реа лизации обучающей деятельности. В состав электронных средств входят аппаратные, программные и информационные компонен ты, способы применения которых указываются в методическом обеспечении ИТО.

Впечатляющий прогресс в развитии аппаратных инструменталь ных программных средств ИТО предоставляет хорошие техничес кие возможности для реализации различных дидактических идей. Однако, как показывает анализ отечественных и зарубежных ком пьютерных систем учебного назначения, многие из них по своим дидактическим характеристикам нельзя назвать даже удовлетвори тельными. Дело в том, что уровень качества «мягкого» продукта Учебного назначения закладывается на этане его проектирования. При подготовке учебного материала для наполнения баз данных ДОС и электронных учебников, при создании сценариев учебной работы с компьютерными системами моделирующего типа, при разработки задач и упражнений. К сожалению, методические аспекты ИТО, не поспевают за развитием технических средств. Да это и не удивительно, поскольку в методическом плане ИТО интегрируют знания таких разнородных наук, как психология, педагогика, математика; кибернетика, информатика, причем психолого-педагогический базис является определяющим в этой интеграции. Именно отставание в разработке психолого-педагогических проблем, «нетехнологичность» имеющихся разработок считают одной из основных причин разрыва  между потенциальными и реальными возможностями ИТО.

 Компьютер в современном учебном процессе

Повышение качества общего образования в средней школе и подготовки специалистов высшей школой в значительной степени определяется достижениями информатики, внедряемыми в обра зовательный процесс. Информатика как научное направление мо жет рассматриваться при этом на трёх уровнях:

1) нижний (физический) — программно-аппаратные средства вы числительной техники и техники связи;

2) средний (логический) — информационные технологии;

3) верхний (пользовательский) — прикладные информационные системы.

Первый этап информатизации имеет целевое назначение — компьютеризацию общества. К наиболее существенным результатам этого этапа в области образования можно отнести экстенсивное, распространение и первоначальное насыщение вычислительной тех никой школ и вузов России. Одновременно на этом этапе намеча ется формирование основ информационной культуры, а также на чало компьютерного освоения имеющихся информационных фон дов в образовании.

Второй этап информатизации можно свести к персонализашш информационного фонда, что связано с интенсивным применени ем вычислительной техники на всех уровнях образования, с пере водом информационных фондов в компьютерную (машинную) форму, а также с резким возрастанием компьютерной грамотнос ти молодежи.

Третий этап можно обозначить как социализацию информаци онных фондов, что приведет к возникновению высокого уровня информационной культуры, созданию интегрированных компью терных информационных фондов с удаленным доступом и при пос ледующем развитии к полному удовлетворению растущих инфор мационных потребностей всего населения.

Процесс информатизации сферы образования осуществляется по двум основным направлениям:

1. неуправляемая информатизация, которая реализуется снизу
   по инициативе педагогических работников и охватывает, по мне нию
   преподавателя, наиболее актуальные сферы деятельности и
   предметные области;
2. управляемая информатизация, которая поддерживается мате риальными ресурсами и в соответствии с общими принципами об ладает концепцией и программой.

В программе информатизации образования особое место зани мает подпрограмма разработки и внедрения информационных технологий в обучение. Применительно к учебному процессу и к на учным исследованиям основополагающее значение имеют новые информационные технологии. В отличие от традиционных образовательных технологий информационная технология имеет предметом и результатом труда информацию, а орудием труда — ЭВМ. Любая информационная технология включает в себя две про блемы:

1. решение конкретных функциональных проблем пользователя;
2. организации информационных процессов, поддерживающих
   решение этих задач.

По характеру все задачи делятся на формализуемые и трудно формализуемые. Для формализуемых задач и известна типовая  последовательность решения, куда относятся формирование либо подбор математической модели, разработка алгоритма, программы и реализация вычислений. В большинстве учебных планов дисцип лин имеют место именно такие задачи, а поэтому использование информационных технологий для этих задач является традицион ным и достаточно широко используется и развивается в настоящее время.

Гораздо большую сложность составляют трудноформализуемые задачи, куда относятся задачи, не имеющие при формализации точных математических моделей, а потому решаемые на базе моде лей представления знаний таких, как логическая, семантическая, фреймовая. На основе этих моделей осуществляется сведение трудно формализуемой задачи к элементарным и логический вывод решения. Это приводит в итоге к формированию баз знаний в структуре экспертных систем и других типов интеллектуальных систем учебного и научного назначения.

Организация информационных процессов в рамках информаци онных образовательных технологий предполагает выделение таких ба зовых процессов, как передача, обработка, организация хранения и накопления данных, формализация и автоматизация знаний.

Совершенствование методов решения функциональных задач и способов организации информационных процессов приводит к со вершенно новым информационным технологиям, среди которых применительно к обучению можно выделить следующие:

1. Компьютерные обучающие программы, включающие в себя
   электронные учебники, тренажеры, тьюторы, лабораторные прак тикумы,
   тестовые системы.
2. Обучающие системы на базе мультимедиа-технологий, пост роенные
   с использованием персональных компьютеров, видеотех ники, накопителей на оптических дисках.
3.  Интеллектуальные и обучающие экспертные системы, исполь зуемые в различных предметных областях.
4.  Распределенные базы данных по отраслям знаний.
5. Средства телекоммуникации, включающие в себя электрон ную
   почту, телеконференции, локальные и региональные сети связи, сети обмена данными и т.д.

•        'Электронные библиотеки, распределенные и централизован ные издательские системы.

Конкретные программные и технические средства в рамках этих технологий разрабатываются параллельно в различных вузах, зача стую дублируются, но главным недостатком современного состоя ния применение достижений информатики в образовании является отсутствие научно-методического обеспечения использования но вых информационных технологий.

Использование компьютеров в обучении не должно закрыть под готовку специалистов в реальном предметном направлении, т. е. недопустима замена реальных физических явлений только модельным представлением их на экране компьютера. Требования к уме нию, знаниям, навыкам в области информатики должны видоиз меняться в зависимости от типа вуза, характера подготовки и спе циальности.

Основные направления использования информационно-компь ютерных средств в образовании охватывают четыре наиболее суще ственные области.

Компьютерная техника и информатика как объекты изучения (1). Строго говоря, это направление не относится непосредственно к проблемам повышения эффективности образования. В то же вре мя исторически появление компьютеров в сфере образования было связано именно с обучением основам вычислительной техники, вначале в системе профессионального образования, а затем и об щего.

Компьютер как средство повышения эффективности педагогической деятельности (2). Именно в этом своем качестве компьютер и информатика рассматриваются как такой компонент образователь ной системы, который не только способен внести коренные пре образования в само понимание категории «средство» применительно к процессу образования,  но и существенно повлиять на все остальные компоненты той или иной локальной образовательной системы: цели, содержание, методы и организационные формы обучения, воспитания и развития обучающихся в учебных заведениях любого уровня и профиля.

Компьютер как средство повышения эффективности научно-исследовательской деятельности в образовании (3). Современные научные исследования, тем более исследования междисциплинарные, комплексные, уже не могут быть успешными без всестороннего информационного обеспечения. Такое обеспечение предполагает поиск источников наиболее «свежей» и наукоёмкой информации,  отбор и избирательную оценку этой информации, её хранение, обеспечивающее должный уровень классификацию информации и  свободу доступа к ней со стороны потенциальных потребителей, наконец оперативное представление необходимой информации пользователю по его запросам.

Компьютер и информатика как компонент системы образовательно-педагогического управления (4). Это управление информатизации связано с процессом принятия управленческих решений на всех  уровнях образовательной деятельности — от повседневной работы по управлению учебным заведением до управлениями всей отраслью на федеральном и региональном уровнях, Вполне  очевидно, что для принятия оптимальных управленческих решений необходима самая  разнообразная информация как фонового характера о тенденциях   развития внешней социалъно-эконмической и социокультурной среды, так и собственно образовательного характера.

Указанные направления (I)—(4) связаны с каждой из четырёх сфер, оказывающих влияние на развитие того или  иного направления  и в то же время испытывающих на себе влияние соответствующего направления использования компьютеров в сфере образования.  К числу этих сфер относятся:

А — социально-экономическая сфера социума;

Б — философско-методологическая сфера ( имеется в виду сфера междисциплинарного научного знания);

В — научно-техническая сфера;

Г— психолого-педагогическая сфера.

Научное обоснование полноценной интегративной концепции форматизации в образовании должно быть основано на содержательной  интерпритации как обозначенных четырех направлений (1) - (4) и четырех сфер взаимовлияния А-Г, так и всех двух- и многосторонних связей   между  ними.   Эта задача  является  весьма трудоемкой, требующей междисциплинарного системного подхода.

Социально-экономическая сфера социума А фактически предопределяет необходимость массового компьютерного всеобуча и широкого  использования компьютерной техники в качестве средства повышения эффективности многоплановой образовательно-педагогической  деятельности.        

О цепочке результативности образования: «грамотность (общая и функциональная) - образованность — профессиональная компетентность — культура — менталитет» можно вести речь только при наличии информационно-компьютерного профессионализма и информационно-компьютерной культуры и прежде всего, при наличии надежного базового основания, образовательного фундамента в виде компьютерной грамотности. Таким образом, именно социально-экономическая сфера, кровно заинтересованная в должной отдаче образования, продиктовала и диктует поныне необходимость изучения и использования информационно – компьютерной техники на всех уровнях образования.

В кругу многообразных факторов и отношений, сопутствующих внедрению компьютерной техники в сферу образования, центральным, несомненно, является отношение  «человек – компьютер. Глобальность. и многоаспектность  этой проблемы вынуждают проводить  исследования всех многосторонних связей человека с компьютером в плане специфической мировоззренческой, философской парадигмы, философско-методологической концепции Б. При этом не следует фетишизировать возможности компьютеров. При всех своих искусственно-интелектуальных возможностях, трансформированиях и достижениях любой компьютер -–это сегодня всего лишь средство повышения эффективности интеллектуальной человеческой деятельности. Причем это средство прежде всего информационное, ориентированное на информационное обслуживание  потребностей человека.    Как сделать обслуживание наиболее продуктивным именно в сфере образования – в конечном счёте, главный вопрос всей многоаспектной и многофакторной проблемы информатизации сферы образования.

За последние 20—25 лет компьютеры и основанные на них ин формационные технологии существенно изменились. Скачкообразные, революционные преобразования в элементной базе компьюте ров привели не только к резкому уменьшению их размеров, но, главное, к повышению надежности, точности и быстродействия их работы, расширению их функций от собственно вычислительных ко всё более сложным, логическим, эвристическим, а в определенной мере творческим. Не использовать эти технические, информацион но-коммуникативные возможности в образовательных целях было бы недопустимым просчетом, И не только в плане создания систем телекоммуникационного образовательно-педагогического обобщения и дистанционного обучения, но и в плане высших, пока еще про гностических, но уж достаточно зримых функций и задач сферы образования — культурообразования, обеспечения образовательной поддержки процессу духовной конвергенции и интеграции социу мов, ментальной совместимости людей и человеческих сообществ.

Наконец, четвертая сфера взаимодействия и взаимовлияния применительно ко всем направлениям компьютеризации — сфера психолого-педагогическая, (Г). Именно эта сфера, наиболее близкая к практике образования, призвана, способна и обязана придать практико-ориентированную технологичность и законченность всем концептуально важным, но все же в большей или меньшей мере дистанцированным, оторванным от непосредственной образовательной деятельности социально-экономическим, философско-методологическим и научно-техническим аспектам целостной идеологии ин форматизации в сфере образования.

Недооценка именно этой сферы, чревата самыми негативными последствиями всем участникам образовательного процесса, прежде всего, обучающимся.

Можно привести многочисленные и вполне убедительные при меры, подтверждающие  эффективность использования компьюте ров на всех стадиях педагогического процесса:

1. на этапе предъявления учебной информации обучающимся;
2. на этапе усвоения учебного материала в процессе интерактив ного взаимодействия с компьютером;
3. на этапе повторения и закрепления усвоенных знаний (навы ков, умений);
4.  на этапе промежуточного и итогового контроля и самоконтро ля достигнутых результатов обучения;

 • на этапе коррекции и самого процесса обучения, и его результатов путем совершенствования дозировки учебного материала, его классификации, систематизации.

Все эти возможности собственно дидактического и методичес кого характера действительно неоспоримы. Кроме того, необхо димо принять во внимание, что использование рационально со ставленных компьютерных обучающих программ с обязательным учетом не только специфики собственно содержательной (научной) информации, но и специфики психолого-педагогических законо мерностей усвоения этой информации данным конкретным кон тингентом учащихся, позволяет индивидуализировать и дифферен цировать процесс обучения, стимулировать познавательную актив ность и самостоятельность обучающихся.

Компьютерное обучение действительно является эффективным, способствует реализации  известных дидактических принципов орга низации учебного процесса, наполняет деятельность учителя, пре подавателя принципиально новым содержанием, позволяя им со средоточиваться на своих главных — обучающих, воспитательных и развивающих — функциях.

Сама идея информатизации именно педагогического процесса, а вслед за этим и эйфория по поводу все большей эффективности собственно информационной парадигмы образования уже в ряде случаев привела к негативным последствиям. Уже бытует в обиходе такое  понятие как  «инфомания»

Компьютер, как и другие информационно ёмкие носители, должен выполнять сугубо вспомогательные функции предоставления  по возможности объективной, «бесстрастной» учебной информации, которая должна помочь педагогу и обучающемуся, не отклоняясь от целей и ценностей образования, получить ту систему аргументов, которые помогут достичь целей обучения. Поэтому любые образовательные компьютерные программы должны в обязательном порядке проверяться на их собственно педагогическую целесообразность, проходить своеобразию экспертизу с учетом тех ценностных критериев, которые  и должны быть предметом особой заботы новой парадигмы личностно-созидательного образования.

 Методика проведения интерактивных лекций с применением мультимедиа-технологии обучения.

Бурное развитие компьютерных технологий в современном мире охватило практически все сферы жизнедеятельности общества, в том числе и образование. Благодаря этому персональный компьютер  превратился в мощное средство образовании.  Однако это не означает, что компьютер, берущий  на себя часть функций учителя, способен вытеснить педагога из процесса обучения. Наоборот, умелое сотрудничество человека и персонального компьютера в образовании позволит сделать процесс обучения более эффективным.

Наиболее ярко это сотрудничество проявляет себя в ходе проведения интерактивных лекций с применением мультимедиа-технологии обучения. По сравнению с традиционным для старшей школы  уроком-лекцией, когда учитель излагает тему, а учащиеся слушают, смотрят, запо минают или конспектируют учебный материал, лекция, постро енная по предлагаемой методике, имеет важное преимущество — интерактивность. Интерактивностъ дает учащимся возможность активно вмешиваться в процесс обучения: задавать вопросы, полу чать более подробные и доступные пояснения по неясным для них разделам и фрагментам излагаемого учителем учебного материала.

Под мультимедиа-технологией понимают совокупность аппарат ных и программных средств, которые обеспечивают восприятие че ловеком информации одновременно несколькими органами чувств. При этом информация предстает в наиболее привычных для современного человека формах: аудиоинформации (звуковой), видео информации , анимации (мультипликации, оживления).

Сочетание комментариев учителя с видеоинформацией или анимацией значительно активизирует внимание школьников к содер жанию излагаемого учителем учебного материала и повыша ет интерес к новой теме. Обучение становится занимательным и эмоциональным, принося эстетическое удовлетворение учащимся и повышая качество излагаемой преподавателем информации. При этом существенно изменяется его роль в учебном процессе. Пре подаватель эффективнее использует учебное время лекции, сосре доточив внимание на обсуждении наиболее сложных фрагментов учебного  материала.

Интерактивная лекция сочетает в себе преимущества традици онного способа обучения под руководством педагога и индивиду ального компьютерного обучения. Компьютер из «учителя» пре вращается в активного помощника преподавателя.

Наряду с информационно-познаватедьным содержанием интерактивная лекция имеет эмоциональную окраску благодаря использованию в про цессе ее изложения компьютерных слайдов.

Заранее готовясь к лекции, преподаватель разрабатывает на ком пьютере в приложении «Роwег Роint» программы «Office» необходимое количество слайдов, дополняя видеоинформацию на них звуковым сопровождением и элементами анимации. Естественно, что это значительно повышает требования к квалификации преподавателя. Он должен обладать необходимым уровнем знания ком пьютерной техники и владеть навыками работы с программным обеспечением.

Важным условием проведения интерактивной лекции является также наличие специализированной аудитории, оснащенной ком пьютерной техникой и современными средствами публичной де монстрации визуального и звукового учебного материала.

В процессе изложения лекции преподаватель эпизодически пред ставляет информацию на слайде в качестве иллюстрации. Это спо собствует лучшему усвоению учебного материала.

Эффективность применения интерактивной лекции в ходе пре подавания таких предметов как математика, физика, химия, объяс няется своеобразием оформления текстовой информации в виде графиков, логических схем, таблиц, формул, диаграмм. Это, в сочетании со звуковыми эффектами, элементами анимации и ком ментариями преподавателя, делает учебный материал, излагаемый на лекции даже по общегуманитарной дисциплине, более доступным для понимания учащихся с техническим складом ума.

Таким образом, участие в процессе обучения одновременно пе дагога и компьютера значительно улучшает качество образования. Использование предложенной методики активизирует процесс пре подавания, повышает интерес студентов к изучаемой дисциплине и эффективность учебного процесса, позволяет достичь большей глубины понимания учебного материала. С одной стороны, со трудничество преподавателя и компьютера делает учебную дисцип лину более доступной для понимания различными категориями учащихся, улучшает качество ее усвоения. С другой — оно предъявляет более высокие требования к уровню подготовки преподавателя и его квалификации, который должен уже не только владеть традиционными методиками преподавания, но и уметь модернизировать их , используя современные достижения науки и техники. 

Создание в гимназии внутришкольного сетевого пространства обеспечивает перевод внутреннего  информационного  обмена на      высокий качественный уровень. Конечным продуктом информационной системы является услуга (сервис).  Пакет сервисных программ, используемых  в ИНТРАНЕТ гимназии,  постоянно увеличивается.

Помимо стандартных сервисных программ  (Word, Power Point, Acses, Excel и т.д.) мы используем  программы      SEChat   для внутрисетевого  общения в  ЧАТЕ,     Speekfone -  для голосового общения с теми  кабинетами, где нет телефонов,  тестирующие программы («Конструктор тестов»  и др.).

Сетевое информационное пространство в гимназии расширяется и за счет внешних сетевых  взаимодействий:  удаленный информационный обмен с вышестоящими организациями, с ВУЗами, с   ФИО. С   2000 года   в ИНТЕРНЕТЕ  размещен наш сайт,  на страницах   которого имеется исчерпывающая информация о гимназии, ее сотрудниках,  планах,  традициях, а также последние новости школьной жизни.

В  гимназии имеется 4 модема и с недавних пор-  выделенная линия, которая  через прокси-сервер   открывает быстрый доступ  к ресурсам ИНТЕРНЕТ  одновременно с нескольких компьютеров. Все преподаватели и ученики гимназии имеют право работы в ИНТЕРНЕТЕ  бесплатно.  Поиск информации к урокам и внеклассным  мероприятиям,  создание визуального  ряда, тестирование в режиме   on-line ,  подготовка рефератов и сообщений по теме,   обмен корреспонденцией  -   вот  далеко неполный   перечень использования  интернет-ресурсов  школьниками и педагогами гимназии.

Появление выделенной линии позволило использовать интернет-технологии   не только  для подготовки к урокам,  но и  для проведения интернет-уроков  в режиме on-line .

Учитель намечает пути  поиска информации  учениками, разрабатывает задания для работы в сети  с указанием конкретных адресов сайтов,   которые должен посетить ученик для решения  той или  иной задачи (для этого имеется картотека адресов с описаниями).   Именно руководя путешествием  гимназистов по всемирной  паутине,  можно сделать  ИНТЕРНЕТ  средством, открывающим дорогу  в многообразный мир науки  и культуры.

Формирование дидактической информационной среды гимназии идет по направлениям:

5. копилка методического опыта (статьи, разработки уроков и  внеклассных  мероприятий);
6. создание мультимедийных  дидактических пособий (слайд-лекции,  презентации  тем);
7. создание электронных тестов по предметам;
8. автопрезентации педагогов;
9. курсовые проекты;

Информационные ресурсы гимназии  ежегодно пополняются  различными электронными изданиями.  Список СД  насчитывает большое количество энциклопедий, интерактивных тестов,  мультимедийных учебников и обучающих  программ по различным предметам. Использование ИКТ в учебном процессе предполагает, что учитель любой школьной дисциплины  умеет:

1. Обрабатывать текстовую, цифровую, графическую и звуковую информацию при помощи соответствующих процессоров и редакторов для подготовки дидактических материалов (варианты заданий, таблицы, чертежи, схемы, рисунки…..) чтобы работать с ними на уроке.
2. Создавать слайды по данному учебному материалу, используя редактор презентации   МS Роwеr  Роint     и  продемонстрировать презентацию на уроке.
3. Использовать имеющиеся готовые программные продукты по своей дисциплине.
4. Организовать работу с электронным учебником на уроке.
5. Применять  учебные программные средства (обучающие, закрепляющие,  контролирующие);
6. Осуществлять поиск необходимой информации в Интернете  в процессе  подготовки к урокам и внеклассным мероприятиям.
7. Организовывать работу с учащимися по поиску необходимой информации в Интернете непосредственно  на уроке.
8.  Работать на уроке с материалами         web-сайтов.
9.  Создавать   web-страницы по интересующему вопросу учебного материала.

 10.Разрабатывать тесты, используя готовые программы-оболочки или самостоятельно и проводить компьютерное тестирование.

 Подавляющее большинство педагогических работников гимназии владеют навыками работы в компьютерно - информационной среде на уровне  пользователя, т.к. прошли  специализированную подготовку на курсах непосредственно в гимназии – от фирмы «ИМАНГО», в ВолГУ  в региональном Центре  федерации ИНТЕРНЕТ-образования, в педагогическом  университете по программе Министерства образования РФ  и компании  ИНТЕЛ  «Обучение для будущего».  Последние курсы позволили учителям не только овладеть  теоретическими знаниями и навыками практической работы  на ПК, изучить программные продукты MIKROSOFT  OFFICE      PABLISCHER, но  и овладеть методикой  организации проектной деятельности.

Наши учителя, использующие на своих уроках мультимедийные СД, поднимают  чтение лекций, объяснение новых тем на уровень, соответствующий  информационному сообществу. Презентации в среде Рower Рoint  с красочной графикой, видеосюжетами, звуковым рядом  позволяют  представлять учебный материал как систему ярких образов, наполненных  структурированной информацией в алгоритмическом порядке.  Задействуются разные каналы восприятия, что позволяет заложить информацию не только в фактографическом, но и в  ассоциативном виде в память учеников. Использование  авторских  мультимедийных презентаций  позволяет построить учебно-воспитательный процесс на основе психологически корректных режимов функционирования внимания, памяти,  мыслительной деятельности, реконструкции процесса обучения с позиций  целостности. Авторские мультимедийные учебные разработки учителей  нашей гимназии являются ценным опытом для учителей других школ города и области. Они были участниками и призерами различных городских и областных конкурсов. Опыт работы нашей гимназии в  области информационных технологий был оценен также участниками  международной конференции  «Информационные технологи в образовании» в Москве (ноябрь 2004г.).

Использование  электронных учебников (и энциклопедий на компакт-дисках) на уроках  позволяет оптимизировать  процесс зрительного  восприятия  материала и усилить демонстрационный эффект  урока. Но более ценным является индивидуальная работа с СД, которая играет огромную роль в самообразовании гимназистов. Наши учащиеся имеют возможность работать с электронными учебными пособиями  из медиатеки гимназии  индивидуально  (беря их домой)  и  в малых группах  (работая в учебном кабинете  или в библиотеке). Такая работа особенно актуальна для тех учащихся, которые желают ликвидировать пробелы в знаниях, потренироваться перед зачетом, повторить материал по профильному предмету. Умение самостоятельно работать  в мультимедийной образовательной среде  способствует реализации принципа непрерывного самообразования.

Возможность работы индивидуально и с группами учащихся предоставляют нам тренажерные и тестовые программы. Большинство тестов  при их очевидных  достоинствах  имеют общий недостаток. Результаты пройденного теста, как правило, отражают количество правильных и неправильных ответов (общие и в %). Причем  часть правильных ответов можно дать  интуитивно (угадать). Поэтому трудно определить и измерить такую латентную (скрытую) переменную в образовательном процессе  как уровень знаний обучаемых. Программа «Конструктор тестов» фирмы  «KEEP SOFT» дает возможность для дифференциации заданий по уровню сложности. А разные  типы тестов (с выбором 1  правильного  ответа,  с выбором  нескольких правильных ответов, с вводом ответа, тест соответствия) дают возможность более  объективного  измерения, т.к. качественные данные (сложность вопросов)  анализируются количественно (сумма баллов).

Метод проектов развивает умение ориентироваться в информационном пространстве и самостоятельно конструировать свои знания.  Меняется роль учителя:  он теперь не источник знаний, а навигатор эффективной работы со знаниями. Метод проектов требует высокой квалификации преподавателя – умения группировать знания по нескольким дисциплинам,  а также большие организаторские  способности.

Учащиеся же в процессе работы над проектом приобретают умения самостоятельно делать правильный выбор, предвидеть результат, готовность к реализации потенциала  своего творческого Я.  Не менее важным для личностного роста является оценивание проектов, выполненных другими, умение видеть их индивидуальность, процедура публичной защиты своего проекта.

На фестивале учебных проектов мои ученики презентовали уже два проекта «Великие математики» - информационная работа,  «Симметрия вокруг нас» - исследовательская.

Экспериментальная работа по внедрению компьютерных технологий позволяет сде лать вывод, что такие уроки может вести преподаватель-предметник при компьютерной подготовке на уровне поль зователя.

Компьютерная среда «Живая геометрия» рассчитана, в основном, на сопровождение стандартных курсов школьной геометрии 7-9 классах. В процессе проведения эксперимента выяснилось, что данное компьютерное средство можно применять не только на уроках геометрии, но и на уроках черчения и алгебры в 7-9-х классах, а также математики 5-6-х классах, 10-11 классах.

Компьютерные технологии позволяют по-новому реализовать межпредметные связи в преподавании математи ки, информатики, черчения. В частности, использование среды «Живая геометрия» на уроках геометрии показывает роль интеграции этих предметов, что является необходимым при современном развитии производства и науки, а также формирования единой графической культуры в школе.

В процессе работы были трудности при организации учебного процесса из-за отсутствия методики проведения уроков с использованием компьютерных технологий. Приходилось разрабатывать методические рекомендации проведения таких уроков, что позволило учащимся в короткий срок освоить данную программу и приступить к са мостоятельному выполнению чертежей.

Внедрение компьютерных технологий позволяет на современном уровне решать такие учебно-воспитательные задачи, как профессиональная подготовка учащихся, формирование основ компьютерной инженерной графики, возможность решения творческих задач. Возникает вопрос: не заменит ли компьютерная графика традиционные методы выполнения чертежей? Работа с компьютером требует безупречного владения техникой выполнения чер тежных работ, особой геометрической подготовки, хорошего пространственного мышления. В данном случае ком пьютер рассматривается как инструмент, обеспечивающий современный уровень графической документации, ее хранение, передачу и размножение.

Программа «Живая геометрия» имеет простой интерфейс и позволяет создавать красочные, легко варьируемые и редактируемые чертежи, осуществлять операции над ними и производить необходимые измерения. На данном этапе разрабатывается программа по курсу геометрии 7-го класса (учебник Л.С. Атанасяна) с использованием «Живая геометрия» для компьютеров.

Изучение материала курса геометрии может быть построено следующим образом:

1. По готовым чертежам, разработанным учителем,
2. Самостоятельное моделирование учащимися геометрических объектов.

3.Учитель может создавать компьютерные чертежи.

Данное программное средство обеспечивает высокое качест во графических работ, что позволяет учащимся иметь высокую самооценку своей работы, по сравнению с традиционным подходом к изучению геометрии. Школьник может исправить ошибку в процессе выполнения чертежа, не переделывая его заново.

При использовании компьютерных технологий прослеживаются все этапы урока:

1. Проверка знаний (тест, устный опрос).
2. Объяснение новой темы - традиционно с использованием чертежных инструментов.
3. Объяснение новой темы на компьютере с помощью проецирующего устройства.
4. Закрепление материала - выполнение учащимися разноуровневых заданий.

На уроке отслеживаются нормы гигиены труда школьника — работа на компьютере не более 20 минут.

В течение 2-х лет я использовала на уроках алгебры и геометрии данные программы:

в 6-х классах - «Действия с обыкновенными дробями»;

«Диаграммы»; «Симметрия»; «Координатная плоскость»

в 7-х классах - «Треугольники и их построение»;

в 8-х классах — «Теорема Пифагора»;

в 11-м классе- «Логарифм. Основные свойства логарифмов»

Проведенная работа является только первым опытом использования компьютеров на уроках геометрии и алгеб ры. Методика использования компьютерных программ, система контроля, система заданий требует дальнейших ис следований. Однако уже можно сделать вывод о перспективности компьютерных средств обучения на уроках гео метрии и алгебры.

Информационные технологии это технологии будущего, в стремительно развивающемся научном прогрессе современного общества без компьютеров немыслима сама жизнь. Средства информатики одновременно могу быть использованы для приобщения молодого поколения к информационной культу ре, что становится особенно актуальным в связи с переходом к «информационному обществу». По прогнозам ученых, такой пе реход в России намечается в 2050 г., для США и Японии — в 2020 г, для ведущих стран Западной Европы — в 2030 г. Образование яв ляется составной частью социальной сферы общества, а потом; основные проблемы, пути и этапы информатизации для образова ния в основном совпадают с общими положениями информатизации общества в целом.