Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Теоретический анализ проблемы компьютеризации обучения как средства развития познавательной активности учащихся .
1.1. Развитие познавательной активности учащихся как актуальная проблема педагогики 15
1.2. Состояние внедрения компьютеризации обучения в отечественной и зарубежной педагогической теории и практике 47
1.3. Дидактические возможности компьютеризации обучения в развитии познавательной активности учащихся 75
Выводы по главе 1 105
Глава II. Педагогические условия развития познавательной активности учащихся при компьютеризации процесса обучения .
2.1. Педагогические условия компьютеризации обучения, способствующие развитию познавательной активности учащихся ... 108
2.2. Показатели познавательной активности учащихся 122
2.3. Методика и организация опытно-экспериментальной работы 135
Выводы по главе II 154
Заключение 156
Библиография 163
Приложения 179
- Развитие познавательной активности учащихся как актуальная проблема педагогики
- Состояние внедрения компьютеризации обучения в отечественной и зарубежной педагогической теории и практике
- Педагогические условия компьютеризации обучения, способствующие развитию познавательной активности учащихся
- Показатели познавательной активности учащихся
Введение к работе
Непрерывный процесс обновления техники и технологии в условиях современной жизни, демократизация и гуманизация всех сфер жизни общества, изменяют наши представления о способности и потенциале развития человека. В условиях глобальной информатизации общества формируется личность с новым, творческим типом мышления, умеющая работать с большим количеством информации и выбирать оптимальные решения.
Проникновение науки в жизнь людей, бурное развитие различных отраслей научных знаний (которое связано и с быстрым старением информации) обуславливают необходимость готовить человека в школе иначе, чем в прежние годы. Еще несколько десятилетий назад объем научной информации, необходимой для решения производства технологических и социальных проблем, удваивался каждые 10—7 лет, а, начиная с 90-х гг. такое удвоение происходит за один-два года. В современных условиях отсутствие необходимых знаний может оказаться непреодолимым препятствием социального и научно-технологического прогресса, для преодоления которых традиционные методы освоения знаний человеком оказываются недостаточными.
Педагогика в современном мире переживает бурный период переосмысления подходов, отказа от некоторых устоявшихся традиций и стереотипов. В обучении особенный акцент ставится сегодня на собственную деятельность ребенка по поиску, осознанию и переработке новых знаний. При этом образованность, понимаемая сегодня не как многознание и владение набором профессиональных навыков, а как развитость разнообразных способностей системного характера, высокая степень их продуктивности, предполагает моделирование такой системы образования, в которой главенствующую роль играли бы не традиционная трансляция знаний, а создание условий для максимально возможного формирования конкретной личности.
Какие же требования диктуют современной школе указанные обстоятельства?
На пути к решению данной проблемы возникает множество еще не решенных в полной мере вопросов:
- Как дети России подготовлены к реалиям завтрашнего дня, каким образом они будут решать те вопросы и те проблемы, с которыми они будут сталкиваться в постоянно меняющемся мире?
- Как справиться с постоянно повышающимися требованиями общества к объему и качеству знаний?
- Нужно ли вслед за увеличением объема научной информации увеличивать объем знаний в школе?
- Как обеспечить активное восприятие учащимися новых знаний?
- Как помочь человеку стать тем, кем он хочет и может стать? Исполняя социальный заказ общества, система образования ставит своей целью идею развития и воспитания человека с творческим потенциалом, для которого образование становится решающим фактором в жизни.
Учить, формируя активную, инициативную в познавательной и практической деятельности личность. Таким образом, общеобразовательная школа оказалась перед проблемой: как справиться с постоянно повышающимися требованиями общества к объему и качеству знаний, и обеспечить активное восприятие ими новых знаний.
Проблеме развития познавательной активности учащихся уделяли внимание многие ученые-педагоги (Л.П. Аристова, Е.Л. Голанд, М.А.Данилов, Б.П. Есипов, И.Я. Лернер, П.И. Пидкасистый, Н.А. Половникова, Г.И.Щукина и другие).
Анализ научной литературы, посвященной вопросам развития познавательной активности учащихся показал, что к настоящему времени уже сложились объективные возможности решения этой проблемы в рамках ее содержательного и методического аспектов.
Теоретической базой для этого могут служить исследования известных дидактов:
-вопросы активизации учебного процесса (Д.В. Вилькеев, М.А. Данилов, Б.П. Есипов, М.И. Махмутов, П.И. Пидкасистый, Н.А. Половникова, И.Т. Огородникова, и др.);
-развитие познавательной деятельности учащихся (Л.И. Божович);
-способы организации познавательной деятельности учащихся (В.И. Загвязинский, Т.М. Николаева, Н.г. Огурцов и др.).
Одним из возможных средств решения этой проблемы на современном этапе на наш взгляд является применение информационных технологий в учебном процессе.
Доступность информационных ресурсов - один из решающих факторов деятельности человека. Многие специалисты полагают, что в настоящее время только компьютер позволит осуществить качественный рывок в системе образования. Еще никогда учитель не получал столь мощного средства обучения.
Во-первых, компьютер значительно расширил возможности предъявления учебной информации. Применение цвета, графики, звука, всех современных средств видео техники позволяет воссоздавать реальную обстановку деятельности.
Во-вторых, компьютер позволяет усилить мотивацию учения. Не только новизна работы с компьютером, которая сама по себе нередко способствует повышению интереса к учебе, но и возможность регулировать предъявления учебных задач по трудности, поощряя правильные решения, не прибегая при этом к нравоучениям и порицаниям, позитивно сказываются на мотивации учения. Работая на компьютере, ученик получает возможность довести решение до конца, поскольку, ему оказывается необходимая помощь, а если используются наиболее эффективные обучающие системы, то ему объясняется решение, он может обсудить его оптимальность и тупиковые ходы. Компьютер может влиять на мотивацию учащихся, раскрывая практическую значимость изучаемого материала, представляя обучающимся возможность испробовать умственные силы и проявить оригинальность, поставив интересную задачу.
В-третьих, компьютер активно вовлекает учащихся в учебный процесс. Один из наиболее существенных недочетов существующей системы обучения состоит в том, что она не обеспечивает активного включения всех учащихся в учебный процесс.
В-четвертых, компьютер позволяет качественно изменить контроль за деятельностью учащихся, обеспечивая при этом гибкость управления учебным процессом. Компьютер позволяет проверить все ответы, а во многих случаях не только фиксирует ошибку, но и определяет ее характер, что помогает вовремя устранить причину, обусловившую ее появление.
Возможности компьютера как средства учебной деятельности еще до конца не раскрыты. Социально-экономическим проблемам компьютеризации в последнее время уделяется большое внимание. Несмотря на то, что указанные проблемы рассматриваются главным образом применительно к решению глобальных задач научно-технического прогресса, общая концептуальная основа подобных исследований имеет значение и для изучения собственно педагогических проблем компьютеризации (В.И.Горькова, Ю.М. Каныгин, В.В. Кревневич, Л.Е.Обухова, A.M. Сохор). Философские проблемы компьютеризации связаны главным образом с решением многоаспектных задач, объединяемых темой «Человек -компьютер». Попытки решения этой проблемы на философском уровне в наиболее общем виде предпринимались неоднократно Ю.Н.Абаковым и Г.Е.Смирновой, В.А.Звениговцевым, К.А.Зуевым, Ф.И. Рыбаковым, Г.Л.Смоляным.
Исследования, связанные с компьютеризацией школьного учения проводится во многих странах мира. Общие вопросы компьютеризации науки и обучения нашли отражения в работах зарубежных авторов Д.Диксона, Н.Краудера, С.Пресси, Б.Скиннера, Д.Сессика и А.Раппорта, А.Чапаниса, А.Эндрю и других.
В нашей стране психолого-педагогическое обоснование целесообразности использования компьютеров в учебном процессе школ дано в работах В.И. Андреева, СИ. Архангельского, А.И.Берга, В.П. Беспалова, В.М. Глушко, Н.Ф. Красного, А.Я. Савьельевой, Е.И. Машбиц и других. Учеными-педагогами ведется поиск преобразований, обеспечивающих эффективность и быстроту получения знаний, оперативную обратную связь, предпринимаются попытки создать наилучшую основу для классификации обучающих программ, определяются методы исследования эффективности обучающих программ, психологические и педагогические основы компьютеризации.
Однако недостаточно разработаны научно-методические подходы, ориентированные на использование компьютерных технологий с целью развития познавательной активности учащихся, что определило выбор темы исследования.
Указанные выше работы, посвященные изучению проблемы развития познавательной активности учащихся, имеют не только теоретическое, но практическое значение для разработки данного вопроса, но все же не исчерпывают ее полностью силу следующих причин:
во-первых, проблема активизации учебно-познавательной деятельности учащихся является основополагающим фактором образования не только в современных условиях, когда личность учащегося выходит на первый план, но и в любых условиях обучения;
во-вторых, существует многообразие педагогических условий активизации учебно-познавательной деятельности учащихся, и каждая работа в данном направлении обогащает учителя в его возможностях преподавания и представляет ученикам условия для развития способностей.
Однако в рамках реального процесса обучения обнаруживается противоречие между растущим потоком информации и постоянно повышающимися требованиями общества к объему и качеству знаний, и необходимостью обеспечить активное восприятие учащимися новых знаний, что определило выбор темы исследования: «Компьютеризация обучения как средство развития познавательной активности учащихся».
Проблема исследования: каковы условия компьютеризации обучения, обеспечивающей развитие познавательной активности учащихся?
Проблема исследования: каковы условия компьютеризации обучения, обеспечивающие развитие познавательной активности учащихся?
Цель исследования - определить и обосновать дидактические условия развития познавательной активности учащихся при внедрении компьютеризации в процесс обучения.
Объектом исследования является процесс развития познавательной активности учащихся.
Предметом исследования является компьютеризация как средство развития познавательной активности учащихся (5-11 классы).
Гипотеза исследования: процесс развития познавательной активности учащихся при использовании компьютеризации в процессе обучения будет эффективным, если осуществляется:
1) целесообразность применения компьютеризации для развития познавательной активности учащихся и оптимального достижения учебной цели;
2) творческая адаптивность преподавателя к модернизации образования;
3) применение компьютеризации обучения и активное внедрение программно-методических средств учебного назначения на высоконаучной основе;
4) целенаправленная организация учебного процесса, предусматривающая применение методов и средств компьютерной графики и моделирования; деловых и ситуационных игр, творческого поиска нестандартных решений в многовариантных ситуациях, активной самостоятельной работы с использованием компьютера;
5) сочетание групповых и индивидуальных форм организации познавательной деятельности.
В соответствии с целью и выдвинутой гипотезой сформулированы задачи исследования:
1. Уточнить и обосновать сущность познавательной активности и показатели ее развития у учащихся 5-11 классов;
2. Раскрыть дидактические возможности компьютера в развитии познавательной активности учащихся среднего и старшего звена общеобразовательной школы;
3. Выявить факторы, способствующие развитию познавательной активности учащихся при внедрении компьютеризации в процесс обучения;
4. Осуществить опытно-экспериментальную проверку дидактических условий развития познавательной активности учащихся путем внедрения компьютеризации в учебный процесс и разработать методические рекомендации для учителей с целью внедрения результатов исследования в практику школ.
Методологической основой исследования являются труды ведущих педагогов, психологов, методистов об активизации познавательной деятельности учащихся (М. А. Данилов, М. И. Еникеев, С. Ф. Жуйков, Н. А. Половникова); теории о принципах и методах обучения (Н. А. Половникова, Д. В. Вилькеев, Б. П. Есипов, Б. И. Коротяев, И.И. Малкин, П. И. Пидкасистый); оптимизация процесса обучения (Ю.К. Бабанский); основы теории проблемного обучения (Н.Г.Дайри, М. И. Махмутов); о развитии творческой активности (Добронравова О. В., Веретенникова Л. К.); Общие вопросы компьютеризации науки и обучения (Д.Диксона, Н.Краудера, С.Пресси, Б.Скиннера, Д.Сессика и А.Раппорта); психолого-педагогическое обоснование целесообразности использования компьютеров в учебном процессе (В.И.Андреева, С.И.Архангельского, А.И.Берга, А.И.Молибога, Е.И.Машбица, Е.С.Полат).
Для решения поставленных задач использовались следующие методы научно-педагогического исследования:
- теоретический анализ философской, психолого-педагогической и научно-методической литературы по теме исследования;
- сравнительно-сопоставительный анализ;
монографический метод исследования опыта развития познавательной активности учащихся; изучение состояние проблемы в практике работы школ;
- методы массового опроса (анкетирование, интервьюирование, тестирование, социологический опрос), анализ и непосредственные поиски автора при непосредственной работе в школе-гимназии учителем английского языка.
- проведение и анализ результатов опытно-экспериментальной работы в школе (констатирующий, формирующий, контрольный эксперименты);
методы математической статистики для обработки экспериментальных данных.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
выявлен прогрессивно-поступательный характер развития познавательной активности учащихся в процессе использования компьютеризации обучения учащихся 5-11 классов;
- определены условия развития познавательной активности учащихся при использовании компьютеризации в процессе обучения:
1) целесообразность применения компьютеризации для развития познавательной активности учащихся и оптимального достижения учебной цели;
2) творческая адаптивность преподавателя к модернизации образования;
3) применение компьютеризации обучения и активное внедрение программно-методических средств учебного назначения на высоконаучной основе;
4) целенаправленная организация учебного процесса, предусматривающая применение методов и средств компьютерной графики и моделирования; деловых и ситуационных игр, творческого поиска нестандартных решений в многовариантных ситуациях, активной самостоятельной работы с использованием компьютера;
5) сочетание групповых и индивидуальных форм организации познавательной деятельности;
- систематизированы показатели познавательной активности учащихся 5-11 классов:
• внешние показатели: стремление учащихся по собственному побуждению участвовать в деятельности: участие во внеклассной деятельности, занятие в кружках, помощь товарищам, подготовка доклада, сообщения, написание реферата, ответы на вопросы преподавателя, интерес к предмету, готовность к занятию, внимательность, дополнения, самосовершенствование в предмете, самостоятельные ответы, вопросы к преподавателю, поднятая рука; знание предмета; исправление ошибок, жесты нетерпения;
• внутренние показатели: стремление к решению поисковых познавательных задач (даже при отсутствии необходимых умений ученики выбирают творческие задачи), стремление выйти за пределы (учащихся интересуются и знают многие современные научные открытия, ищут и находят дополнительные источники информации), пытливость, любознательность (учащиеся быстро включаются в обсуждение поставленной проблемы, задают вопросы), широкий кругозор (школьники посещают любимый предмет в свое свободное время), умение и желание отстаивать свою точку зрения, умение работать с большим количеством информации и выбирать оптимальные решения, энергичный целеустремленный характер познавательной деятельности, полнота мыслительных операций. Теоретическая значимость данного исследования состоит в том, что:
- уточнено понятие «познавательная активность учащихся», которая определяется нами как качество деятельности личности, проявляющееся в стремлении ученика к эффективному овладению знаниями и способами деятельности за оптимальное время, в его непрерывной, самостоятельной работе по поиску, осознанию и применению новой информации;
- внесен вклад в приращение теории развития познавательной активности учащихся 5-11 классов;
- выявлены факторы, способствующие развитию познавательной активности учащихся:
• связь обучения с жизнью;
• содержание и логика учебного процесса;
• педагогическая цель, деятельность учителя по ее определению;
• самостоятельная работа учащихся; индивидуализация обучения;
• педагогически разумная организация деятельности учащихся;
• расширение применяемых задач;
• контроль деятельности учащихся;
• мотивация учения; стимулирование познавательной деятельности учащихся;
• фактор значимости приобретаемых умений и навыков;
• фактор сознательности;
- обоснованы тенденции и закономерности развития познавательной учащихся при внедрении компьютеризации в процесс обучения.
Практическая значимость исследования заключается:
- в том, что полученные в ходе исследования результаты и сделанные на их основе теоретические и практические выводы могут стать методической базой для повышения эффективности обучения в отечественных школах, в выработке стратегии внедрения компьютеризации как средства развития познавательной активности учащихся;
- в разработке методических рекомендаций для учителей при использовании компьютеризации в процессе обучения как средства развития познавательной активности учащихся;
- в том, что результаты исследования способствуют обогащению лекционных курсов по дидактике и основам компьютеризации обучения.
Достоверность результатов и выводов исследовательской работы обусловлена опорой на фундаментальные исследования по изучаемой проблеме; совокупностью эмпирических и теоретических методов, соответствующих предмету, целям и задачам исследования; комплексным характером педагогического эксперимента, полученными в результате его анализа и обобщенными данными; использованием методов математической статистики для обработки экспериментально полученных данных (распределение t-критерия Стьюдента); достаточной репрезентативностью выборки для их качественного и количественного анализа; практическим подтверждением основных положений исследования в экспериментальной работе.
Личное участие автора состоит в теоретической разработке основных идей и положений по исследуемой теме; пропаганде теоретических положений и практических рекомендаций; анализе и обобщении результатов исследования; осуществлении и руководстве опытно-экспериментальной работой.
Апробация результатов исследования:
Результаты исследования были доложены на международной научно-практических конференции «Социально-экономические проблемы становления и развития рыночной экономики» в КФЭИ (1999); на ежегодной отчетной научно-практической конференции в КГУ (2003); на ежегодных научно-практических конференциях молодых ученых в КГПУ (2001-2004); на республиканских, городских, семинарах, совещаниях учителей, посвященных проблемам повышения эффективности учебного процесса; на курсах повышения квалификации учителей г. Казани (2004).
Апробация результатов исследования осуществлялась посредством работы в качестве учителя английского языка в гимназии №2, школе №45, школе-гимназии №167, а также в процессе методического руководства школьной практикой студентов Татарского государственного гуманитарного института.
Материалы исследования внедрены в учебный процесс гимназии №2, а также в курс методики преподавания английского языка в Татарском государственном гуманитарном институте
На защиту выносятся следующие положения:
1. Дидактические условия развития познавательной активности учащихся при интеграции компьютеризации в процесс обучения.
2. Доказательство того, что разработанная и реализованная в процессе обучения система применения компьютеризации в процессе обучения, включающая в себя дидактические условия компьютеризации обучения, методические рекомендации для учителей, является эффективным средством развития познавательной активности учащихся.
3. Доказательство того, что факторы, влияющие на учебную деятельность учащихся в процессе компьютеризации обучения, способствуют развитию познавательной активности обучаемых.
Развитие познавательной активности учащихся как актуальная проблема педагогики
Проблема развития познавательной активности учащихся является актуальной на протяжении становления и развития дидактики как науки. В самых разнообразных трактатах вопроса сущности познавательной активности в классической педагогике многие дидакты утверждали ее значение и главную функцию видели в том, чтобы приблизить ученика к учению, приохотить, "зацепить" так, чтобы учение для ученика стало потребностью, без удовлетворения которой немыслимо его благополучное формирование. Впервые, подходы к трактовке понятия познавательная активность возникли еще у древних философов, начиная с Эпикура. В дальнейшем они получили свое развитие в трудах Г.Лейбница, Г.Гольбаха, Д.Дидро, К.Гельвеция. Значительный вклад в развитие данной проблемы внесли Я.А.Коменский, Ш.А. Амонашвили, П.И. Пидкасистый, И.П.Подласый и др.
Исключительно плодотворной в этом отношении была научно-педагогическая деятельность К.Д.Ушинского. В эпоху засилья догматических методов преподавания и бессмысленной зубрежки его дидактическая концепция была пронизана идеями развития детей как личности, воспитания их мыслительной способности. Он сформулировал важное положение в педагогике, которое заключалось во внутреннем единстве процессов усвоения знаний и развития мышления учащегося, сделав таким образом плодотворную попытку проникнуть в сущность процесса обучения. Источник активного внимания учащихся К. Д. Ушинский видел в возбуждении самостоятельной деятельности школьника самим процессом обучения. Важным для достижения успешной познавательной деятельности он считал не только умственное напряжение учащихся, но обязательную для этих целей предварительную логическую обработку материала. Таким образом, анализ работ К. Д.Ушинского доказывает тезис о том что, побудительная сила к учению заключается в самом процессе обучения.
Взяв свои истоки в научных трудах прошлого, проблема познавательной активности находит самое широкое отражение и на современном этапе в опыте педагогов-практиков и ученых исследователей. Отдельные стороны данной проблемы изучаются в русле таких направлений, как: - активизация познавательной деятельности учащихся (М. А. Данилов, М. И. Еникеев, С. Ф. Жуйков, Н. А. Половникова); - принципы и методы обучения (Н. А. Половникова, Д. В. Вилькеев, Б. П. Есипов, Б. И. Коротяев, И.И. Малкин, П. И. Пидкасистый); - оптимизация процесса обучения (Ю.К. Бабанский); - проблемное обучение (Н.Г.Дайри, М. И. Махмутов); - развитие творческой активности (Добронравова О. В., Веретенникова Л. К.).
В зарубежной психологии прошлого столетия в разработке понятия активность можно выделить три направления.
Биологизаторская концепция сводит побудителя активности к внутренним детерминантам, врожденным особенностям организма, игнорируя внешние средовые факторы (Д.Болдуин, К.Бюллер, С.Холл, В.Штерн и др.)
Бихевиорестическая концепция отрицает биологические задатки организма, и не учитывает его психические особенности (Д. Уотсон, А.
Вейс, К. Лешли, Б.Скиннер и др.). Однако в настоящее время лишь немногие из психологов отстаивают эту ортодаксальную концепцию.
Сторонники гуманистической психологии все сводят к определенным мотивам, стремлениям, побуждениям совсем не учитывая внешние и внутренние детерминанты активности (К. Роджерс, А. Маслоу, Г. Олпорт и ДР-) Столь различное содержание вышеизложенных концепций отражает сложность разрешения главного вопроса - что имеет большое значение для развития способностей и познавательной активности личности: наследственность или среда, в которой воспитывается ребенок. Ф.Гальтон, проанализировав родословную нескольких сотен людей, утверждает, что таланты передаются по наследству. Однако никаких убедительных доводов наследуемости талантов полководцев, судей, политических деятелей Ф.Гальтон не привел, поэтому вряд ли его доводы могут быть признаны научно достоверными. Более заметна в этой ситуации другая закономерность, это то, что моральная и материальная обстановка вышеупомянутых лиц, благоприятствовала их интеллектуальному развитию, так как они все были выходцами из состоятельных семей.
В.Штерн делил возможности людей к познанию на два вида: со спонтанными реактивными способностями, которые он рассматривает как "высшие" и "низшие", отмечая, что первые встречаются, как правило, у привилегированных классов. Это вполне объяснимо, так как не все дети имеют возможность из-за материального и морального климата семьи, общества развивать свои природные возможности, данные каждому человеку.
Как мы видим, в зарубежной науке есть разные мнения по вопросу возникновения познавательной активности личности. И, несмотря на их принадлежность к разным направлениям, все они единодушны в том, что школа должна проявлять максимальную заботу о создании благоприятных условий для развития познавательной активности детей.
Рассмотрим, какие достижения имеются в области разработки психолого-педагогических проблем сущности познавательной активности учащихся в отечественной науке.
Особый вклад в разработку проблемы активности внес А.Ф.Лазурский, который считал данное свойство личности одним из основных ее проявлений и характеризовал его как нервную психическую энергию. Далее исследование было продолжено Б.М. Бехтеревым, Л.С. Выготским и Д.Н. Узнадзе.
Несомненно, значительный вклад в разработку данной проблемы внес С.Л. Рубинштейн, который, изучив концепции зарубежных ученых, сумел прийти к новым позициям, выдвинув новый принцип взаимосвязи взаимозависимости внутреннего и внешнего условия развития личности [132].
Состояние внедрения компьютеризации обучения в отечественной и зарубежной педагогической теории и практике
На различных этапах становления педагогики как науки учеными разрабатывались различные методы формирования познавательной активности учащихся. В условиях глобальной информатизации общества мы предлагаем применение компьютеризации для эффективного развития познавательной активности учащихся. Значимость воплощения теоретических разработок на практике очевидна. Имеются ли для этого необходимые предпосылки на практике? Готова ли школа сегодня принять и выполнить педагогические условия применения компьютеризации в учебном процессе? В соответствии с темой и задачами исследования целесообразно рассмотреть состояние компьютеризации обучения в отечественной и зарубежной педагогической практике.
При рассмотрении вопроса о состоянии компьютеризации обучения мы встречаемся со следующими терминами: новые информационные технологии, автоматизированные информационные технологии, компьютерные технологии, компьютеризация учебного процесса.
Под термином «Информационные технологии» понимается система научных и инженерных знаний, а также методов и средств, которая используется для создания, сбора, хранения и обработки информации безотносительно к предметной области, в которой создается и используется данная информация (используется определение из отраслевого стандарта Госкомвуза России «Информационные технологии в высшей школе. Термины и определения. ОСТ ВШ 01.002-95»).
Автоматизированные информационные технологии (computer-aided information technology) - информационные технологии, в которых для сбора, передачи, хранения и обработки данных используются методы и средства вычислительной техники и связи [67,21с].
Образовательные технологии, реализуемые с использованием средств информационно-вычислительной техники, называют образовательными компьютерными информационными технологиями (КИТ), а так же новыми информационными технологиями обучения (НИТО). Наряду с этим можно говорить о новых образовательных технологиях, где новизна технологий обусловлена не применением вычислительной техники, а психолого-педагогическими закономерностями, методами, приемами, на которые они опираются. Специфическую среду, в которой осуществляются образовательные КИТ, определяют связанные с ней компоненты: техническая (вид используемой компьютерной техники и связи); программно-техническая (программные средства поддержки реализуемой технологии обучения), организационно-методическая (инструкции учащимся и преподавателям, организация учебного процесса).
Системный анализ задач и перспектив развития образования в России показывает, что основными тенденциями в его совершенствовании будут: системная интеграция информационных технологий в образовании и поддерживающих процессы обучения, научных исследований и организационного управления. Построение и развитие единого образовательного информационного пространства, то есть задача качественного изменения в состоянии всей информационной среды, окружающей систему образования.
Темпы содержания и формы применения ЭВМ в качестве средства обучения развиваются, как пишет Л.В. Ахметвалеева, постепенно, под влиянием следующих факторов: - доступность вычислительных средств; - соответствие их технических и экономических параметров (надежность, стоимость) педагогическим требованиям; - степень педагогической мотивированности и методической проработанности компьютерной технологии обучения в данном предмете и данном звене образования; - обеспеченность соответствующими программными, методическими и техническими средствами; - степень подготовленности учителей [9]. Рассмотрим уровень сформированности каждого из этих факторов на практике.
Началом эры вычислительной техники принято считать 1964 год, год создания легендарного компьютера ENTAC, первой полномасштабной универсальной вычислительной машины. ENIAC был построен в университете штата Пенсильвания. Создатели крупнейшего на тот момент электронного устройства использовали в нем свыше 18 тысяч электронных вакуумных трубок. Компьютер поражал воображение скоростью вычислений: за одну секунду машина могла выполнять 5000 операций сложения и 300 операций умножения, иными словами, в 100, ато и в 1000 раз быстрее распространенных в то время механических и электромеханических арифмометров.
Но ENIAC привлекал внимание не только удивлявшей ученых скоростью вычислений, но и гибким, хотя и ограниченным аппаратом записи вычислительных алгоритмов — говоря современным языком, являлся программируемым устройством.
Благодаря этим качествам ENIAC продемонстрировал, что электронным вычислительным устройствам по силам решение важнейших задач наподобие разработки водородной бомбы.
Дело в том, что исследователи Пенсильванского университета вели свои работы еще со времен второй мировой войны в рамках проекта военного ведомства Project РХ.
Создателями ENIAC принято считать Джона Макли и Дж. Преспера Эккерта. Первый разработал архитектуру компьютера, второй воплотил его идею в жизнь.
Да, первыми были американцы, но это тот редкий случай, когда мы отстали от них совсем чуть-чуть.
Не случайно, что отцы-основатели советской вычислительной техники, Сергей Александрович Лебедев и Исаак Семенович Брук начинали свою деятельность в электроэнергетике, и каждый из них в процессе своей работы пришел к созданию некоего счетного устройства, позволявшего хоть немного облегчить утомительные расчеты. У Брука в лаборатории Энергетического института AR СССР с 1939 года работал механический интегратор для решения дифференциальных уравнений, а Лебедев в 1945 году для аналогичных задач создал электронную аналоговую машину. Настоящая история советской вычислительной техники начинается в 1948 году. В августе этого года появляется проект автоматической цифровой вычислительной машины, по сути первый в СССР проект ЭВМ с жестким программным управлением. Его авторами были Брук и его молодой коллега Башир Искандарович Рамеев, в будущем создатель легендарных советских ЭВМ серии "Урал". Сейчас проект хранится в Политехническом музее, и посетители могут посмотреть, как выглядел "Урал-1". Проекту Брука - Рамеева не суждено было воплотиться в жизнь, но это была первая ласточка, официально запатентованное изобретение, и до реально действующего лампового гиганта оставалось совсем немного времени.
Педагогические условия компьютеризации обучения, способствующие развитию познавательной активности учащихся
Из всех опрошенных нами 79% преподавателей отводят большую роль развитию познавательной активности учащихся. Учителя отмечают, что понимают важность и стараются уделять внимание формированию творческой самостоятельности учащихся, развитию у них познавательной активности. Для этого они применяют современные развивающие методики (Петерсона, Л.В. Занкова, Зайцева, Мещерековой и т.д.), ставят перед учащимися проблемные задачи, разрабатывают творческие задания. Результаты письменного анкетирования преподавателей и устных бесед с учащимися, показали, что ученики с удовольствием работают с дополнительной литературой, несмотря на то, что это требует значительного времени. Творческие работы старшеклассникам нравится потому, что в них не обязательно следовать правилам, можно выбирать то направление, которое больше нравится. При этом учащиеся отмечают, что за необходимой информацией они обращаются не только в библиотеки. Работа учащихся на компьютере по поиску необходимой информации, посещение сайтов научных библиотек, конференций, участие в деловых и ситуационных играх, творческого поиска нестандартных решений в многовариантных ситуациях - данные виды работ так же называются преподавателями и учениками.
Очевидно, что на современном этапе, огромный поток информации, ее быстрое обновление, привели к усложнению и увеличению информационного пространства. А это привело к необходимости разработки новых подходов в организации познавательной деятельности учащихся.
Теоретико-методологический анализ педагогической литературы и результаты экспериментальной работы показали, что новые социальные условия создали потребность в развитии познавательной активности учащихся на основе компьютеризации процесса обучения. С точки зрения стратегии нашего исследования необходимо обозначить условия эффективного внедрения компьютеризации.
Рассмотрим, что понимается под термином «условие» в философском, дидактическом и лексическом отношениях.
Условие в лексическом аспекте, понимается как обстановка (среда, обстоятельство), в которой происходит что-нибудь. [151]. В философском понимании, условие - это совокупность вещей, процессов, отношений и т.д., необходимых для возникновения, существования или изменения данного объекта [154]. Какое либо явление в силу своих собственных свойств и качеств, становится условием только по отношению к другим явлениям, зависящим от него, замечает Б.Б. Биктагиров [20].
Ученые осознают, что дидактические условия должны служить повышению эффективности обучения. Речь идет о тех условиях, которые приводят в движение объективные возможности содержания учебного предмета, методов, приемов, форм и средств его преподавания и учения.
В научной литературе существуют различные определения понятия «дидактические условия». По нашему мнению, специфической чертой понятия «дидактическое условие» является то, что оно включает в себя элементы всех составляющих процесса обучения: цели, содержание, методы, формы и средства. К такому же выводу пришли В.И. Андреев и сформулировав «дидактическое условие» как «...обстоятельство процесса обучения, которое является результатом целенаправленного отбора, конструирования и применения элементов содержания, методов, а так же организационных моментов».
Нами было установлено, что использование компьютеризации в процессе обучения как средства развития познавательной активности на уроке способствует решению следующих дидактических задач (см. параграф 1.3): - презентация нового материала; - диагностика; осуществление закрепления материала в тренировочных упражнениях в режиме индивидуальной самостоятельной работы учащихся, увеличивая эффективность и повышая ее роль в учебном процессе;
- контроль, учет количества ошибочных ответов, регистрация времени выполнения задания и выставление итоговой оценки;
- создание единой творческой работы в процессе коллективного взаимодействия при работе в сетях.
Просчеты в разработках программ, на наш взгляд, устранимы. На сегодняшний день ученые ведут работу в данном направлении. Более существенны причины неудачного использования компьютеров, когда не учитываются ограничения, определяемые самой природой этих устройств и психологическими особенностями самих учащихся.
Например, возможность сбоев или отсутствие таких аспектов взаимодействия, как личностное общение учителя и учащегося. Необходимо помнить, что личность может воспитать только личность. При оценке роли компьютера в осуществлении реформы школы, следует, прежде всего, учитывать, какие обучающие функции целесообразно ему передать, помня при этом, что компьютер является только средством, а не субъектом обучающей деятельности, что он не более чем помощник педагогу, а не его замена.
Было обнаружено, что учащиеся предпочитают иметь дело с машиной, когда идет процесс обучения: пока они совершают ошибки, выполняют задания недостаточно быстро и качественно. Но когда они хорошо подготовлены и встает вопрос об автоматизированном итоговом контроле, учащиеся остаются неудовлетворенными, успешно сдав экзамен: похвала машины им не достаточна, им важно продемонстрировать свои успехи перед своими товарищами. Здесь мы имеем дело с чисто психологическим явлением, отражающим социальную природу человека [ПО].
В случае итогового контроля, конечная оценка успехов учащихся должна исходить от преподавателя: она может основываться на данных машины, но не повторять ее.
Здесь так же должен учитываться тот факт, что частота использования ТСО влияет на эффективность процесса обучения. Если ТСО используется 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, а иногда и к активной форме протеста. Оптимальная частота применения ТСО в учебном процессе зависит от возраста учащихся, учебного предмета и необходимости их использования.
Эффективность применения ТСО зависит также от этапа урока, отмечает С.П.Новиков в статье «Применение новых информационные технологии в образовательном процессе» [113]. Это подтверждают исследования Н.Ф.Талызиной, А.М.Галимова и др., а также наши собственные наблюдения. Использование ТСО не должно длиться на уроке подряд более 20 минут. 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.
Показатели познавательной активности учащихся
Исследование познавательной активности - проблема сложная и противоречивая. Сложность ее заключается в том, что она предполагает решение важнейших методических вопросов. Предметом здесь выступает явление, внутренняя сущность которого недоступна для прямого, непосредственного изучения. Поэтому при многовековой истории исследования, познавательная активность остается объектом научных работ многих ученых. -Чтобы умственная работа учащихся была успешной, надо их готовить к восприятию нового материала (Я.А.Коменский). -Развитие и образование человека могут быть достигнуты только его собственными силами, напряжением (Ф.А.Дистерверг). -Обучение должно быть пронизано интересом учащегося (И.Ф.Гербарт). -Усвоение научных знаний и развитие познавательных сил ребенка - две стороны одного и того же процесса - учения школьника (К.Д. Ушинский). В психологической науке познавательная активность изучается по степени дифферинцированности, устойчивости, а также по силе ее влияния на деятельность человека (С.Л.Рубинштейн, М.Ф.Беляев, В.Г.Иванов, А.Г.Ковалев и др.) Формирование и развитие познавательной активности в педагогике рассматривается с разных позиций: роли интереса в познавательной деятельности (Г.И.Щукина); этапно-уровнего подхода к познанию (Т.И.Шамова); выбора методов познавательной деятельности (Ю.К.Бабанский); мотивации познавательной деятельности (Н.А.Половникова);
Указанные выше работы, посвященные изучению проблемы развития познавательной активности учащихся, имеют не только теоретическое, но практическое значение для разработки данного вопроса, но все же не исчерпывают ее полностью в силу следующих причин: во-первых, проблема активизации учебно-познавательной деятельности учащихся является основополагающим фактором образования не только в современных условиях, когда личность учащегося выходит на первый план, но и в любых условиях обучения; во-вторых, существует многообразие педагогических условий активизации учебно-познавательной деятельности учащихся, и каждая работа в данном направлении обогащает учителя в его возможностях преподавания и представляет ученикам условия для развития способностей; в-третьих, новые социальные условия создали потребность в активизации учебно-познавательной деятельности учащихся на основе компьютеризации процесса обучения.
В параграфе 1.1, исследуя проблему сущности познавательной активности, мы пришли к выводу, что познавательная активность является одним из важнейших факторов учебного процесса, влияние которого неоспоримо как на интенсивность протекания познавательной деятельности учащихся, так и на эффективность протекания самого процесса обучения.
Прямое и непосредственное измерение активности учащихся не представляется возможным, потому что данное качество деятельности личности имеет неколичественную природу. Поэтому пока, единственно возможным путем его измерения, является системный анализ активности учебной деятельности, на основе комплексного учета определяющих активность факторов и результатов обучения.
Отсутствие на данный момент в литературе единой системы критериев познавательной активности отмечает Н. М. Епифанова в статье
Ярославского Педагогического Вестника пишет: «... бросается в глаза обилие показателей познавательной активности, которое порождает иллюзию, что, есть возможность точного измерения познавательной активности учащихся» [182]. В своем исследовании, в котором она изучает формирование познавательной активности младших школьников на уроках математики, автор опирается на следующие показатели развития познавательной активности: - успеваемость по основным предметам; - успеваемость по математике; - участие в олимпиадах, конференциях (за 3 года); - занятие в кружках; - сформированности общих умений: - умение работать с учебником, дополнительной литературой; - умение планировать работу; - рациональная организация ее выполнения; - осуществление самоконтроля; - умение работать в заданном темпе; - уровень развития мыслительных операций; - сформированности специальных умений по математике.
В существующих научных трудах предлагаются следующие показатели развития познавательной активности учащихся. Щукина Г.И., например, выделяет следующие показатели интеллектуальной активности учащихся: - вопросы ученика; самостоятельно заданный вопрос выражает поиск, активное стремление найти первопричину; - стремление учащихся по собственному побуждению участвовать в деятельности; - предложения учителя "кто хочет?», «кто может?», конечно, адресованы к учащимся, которые обладают этими стремлениями; - активное оперирование приобретенным багажом знаний и умений; - стремление поделиться с другими своими знаниями; - эмоциональные проявления; - волевые проявления: сосредоточенность внимания, стремление к завершению учебных действий реакция учащихся на звонок с урока. К критериям познавательной активности обучаемого В.А.Сухаруков следующие: - наличие познавательного интереса, о котором можно судить по следующим показателям: степень участия в обсуждаемых на занятиях проблемах; - полнота ответов; самостоятельность суждений; вопросы к преподавателю, их характер и направленность; - отношение к дополнительным заданиям (подготовка доклада, сообщения, написание реферата и т.д.); стремление к участию в научной работе; характер читательских запросов; направленность использования свободного времени и т.д. - сформированность приемов познавательной деятельности (владеют полностью, частично, не владеют). - определенный уровень самостоятельности в изучении наук.
