Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ И РЕАЛИЗАЦИИ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СОВРЕМЕННОМ ОБРАЗОВАНИИ
1.1. Фундаментальное образование в информационном обществе 12
1.2. Становление и развитие компьютеризированного обучения 20
1.3. Компьютерные технологии в физическом эксперименте 27
ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
2.1. Принципы создания и реализации программно-педагогических средств в учебном процессе 45
2.2. Психофизиологические условия оптимизации учебного процесса при работе с компьютером 54
2.3. Компьютерные технологии в работе преподавателей высшей школы 71
ГЛАВА 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА В ВУЗЕ
3.1. Компьютерные технологии в создании информационно -обучающей среды 80
3.2. Соотношение реального и виртуального эксперимента на лабораторных занятиях по физике 87
3.3. Тестирование как составляющая часть компьютерного лабораторного практикума 113
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 126
БИБЛИОГРАФИЯ 128
ПРИЛОЖЕНИЕ 144
- Фундаментальное образование в информационном обществе
- Принципы создания и реализации программно-педагогических средств в учебном процессе
- Компьютерные технологии в создании информационно -обучающей среды
Введение к работе
Современное общество принято называть постиндустриальным или информационным. Фундаментальные основы такого общества определяются технологиями создания, обработки, хранения и передачи информации, которые относятся к компьютерным и телекоммуникационным технологиям.
При переходе от индустриального общества к информационному, меняется характер образования. Оно становится одной из системообразующих основ информационного общества, так как способствует самореализации человека. Характерной чертой образования на современном этапе является возрастание объема поступающей информации и возникновение необходимости увеличения скорости ее обработки.
Проблематика, связанная с анализом характерных черт и особенностей образовательной системы в информационном обществе, в последние годы, в той или иной степени, затрагивается практически во всех работах, посвященных развитию идей и концепций информационного общества, постиндустриальной цивилизации, в том числе в работах: Г.В. Абрамяна, Г.Л. Бордовского, Т.П. Ворониной, И.Б. Горбуновой, В.Н. Ермолаева, JI.A. Зайцевой, В.М. Зеленина, В.А. Извозчикова, О.И. Кочуровой, М.Я. Кулаковой, М.Б. Лебедевой, Е.И. Машбиц, О.Б. Медведева, А.Д. Московченко, Э. Тоффлера и многих других.
Одним из современных требований к структуре знаний является: наличие высокого уровня компьютерной грамотности; умение применять различные программные продукты для достижения поставленной цели; знание функциональных и дидактических возможностей вычислительной техники и обучающих программ.
Изменения, происходящие в образовании, относятся как к педагогике в целом, так и к конкретным методикам, и, прежде всего, к методике преподавания естественных дисциплин, в частности - физики. Быстрое развитие элек-
тронной техники делает важным согласование новых компьютерных технологий с методикой преподавания физики в целях достижения более глубокого, полного понимания сути рассматриваемых физических явлений и процессов. Сегодня особое место занимают исследовательские компьютерные программы. Компьютер привлекается не только для вычислений, которые включаются в общую схему изложения предмета, но и выступает как непосредственный инструмент исследования. Различные варианты применения компьютеров и компьютерных программ в проведении физических экспериментов рассматриваются такими исследователями как: А.Б. Айнбиндер, Д.В. Ананьев, И.Б. Горбунова, П.В. Зуев, В.В. Клевицкий, И.С. Коребо, Н.Ю. Королева, М.Я. Кулакова, СМ. Куценко, А.В. Нуждин, В.И. Сельдяев и др.
Для эффективного использования различных средств информационных технологий в образовательном процессе необходимо знать их дидактические возможности и учитывать основные дидактические требования, предъявляемые к ним. Среди авторов, исследующих возможности компьютеров в повышении эффективности учебного процесса и дидактические требования к программным продуктам можно выделить: И.Е. Вострокнутова, Б.С. Гершунского, А.А. Кузнецова, Е.И. Машбиц, В. Оконь, И.В. Роберт, В.В. Рубцова, Т.А. Сергееву, O.K. Филатова и др.
Широкое применение информационных технологий и взгляд на компьютер как на новое средство обучения, свидетельствует о необходимости предъявления специфических требований к педагогам, заставляет пересмотреть их роль и место в обновленной системе образования. Эта идея озвучена в целом ряде работ таких авторов как: Е.С. Полат, А.Н. Маслов, О.Б. Медведев, Дж. Нокс, А.Ю. Уваров и др.
Компьютеризация изменяет в человеческой деятельности соотношение рутинных и творческих процессов. Возникает задача конкретного психологического анализа последствий компьютеризации и коррекции возможных негативных последствий. В работах многих исследователей: И.В. Волковой, Л.П. Гурь-
евой, О.В. Дорониной, Е.И. Машбиц, Л.А. Моисеенко, А.Е. Сережкиной, Е.А. Соловьевой, И.Е. Чернозубова и др. подтверждается, что компьютеры вносят существенное изменение в онтогенетическое и функциональное развитие психики. Однако, не смотря на проводимые исследования, недостаточно разработанными остаются вопросы, связанные с учетом воздействия компьютеров на психофизиологическое состояние пользователей. В основном, такие исследования проводятся медиками, биологами и психологами, но они крайне мало учитываются педагогами, внедряющими компьютерные средства обучения (КСО) в учебный процесс. За рамками исследований педагогов, применяющих КСО, остались специфика и структура состояний пользователей, организация безопасного с медицинской и гигиенической точек зрения процесса работы с компьютером.
В связи с вышесказанным, актуальным представляется:
изучение явления компьютеризации процесса обучения в современном информационном обществе,
анализ возможностей компьютера и компьютерных программ в преподавании физики, и при постановке эксперимента или проведении лабораторных работ, особенно для студентов заочной формы обучения, так как обучение этой группы обучающихся сегодня невозможно без использования компьютерных технологий, предполагающих использование программно-педагогических средств (автоматизированные обучающие курсы; учебные задания для решения расчетно-вычислительных, проектно-графических, поисково-информационных и оптимизационных задач; профессионально-прикладные программы; тесты; контрольные задания);
анализ существующих основных дидактических требований, предъявляемых к различным средствам обучения, и, в частности, - к программно-педагогическим средствам;
Анализ литературы по теме диссертации позволил выявить противоречия, возникшие между широкой практикой внедрения компьютерных технологий в
учебный процесс и недостаточно разработанным направлением использования компьютерных технологий при обучении физике студентов заочной формы обучения, а также недостаточным теоретическим обоснованием психолого-эргономического принципа создания и применения программно-педагогических средств, что и определило проблему исследования.
Объект исследования - применение компьютерных технологий в учебном процессе.
Предмет исследования - компьютерный лабораторный практикум по физике как средство применения компьютерных технологий в учебном процессе.
Цель исследования заключается в:
-теоретическом обосновании и разработке компьютерного лабораторного практикума по физике как программно-педагогического средства применения компьютерных технологий в учебном процессе.
- адаптации компьютерного лабораторного практикума по физике к осо
бенностям заочной формы обучения.
Гипотеза исследования: эффективность применения компьютерного лабораторного практикума по физике как средства применения компьютерных технологий в системе заочного образования будет обусловлена:
использованием психолого-эргономического принципа при создании и применении программно-педагогических средств обучения, а также при его учете для реализации компьютерного лабораторного практикума по физике, обеспечивающего условия совершенствования методики преподавания;
применением компьютерных технологий в системе заочного образования, основанном на особой специфике выбора методов и технологий обучения, адекватных поставленным целям, содержанию обучения, возрастным особенностям студентов, форме обучения, обеспечивающих формирование глубоких знаний у студентов при экономии времени;
- выполнением требований высокого уровня организации контроля при
заочной форме обучения, осуществляемом включением в лабораторный практикум тестов, реализующих контролирующие и управляющие воздействия в процессе обучения.
Исходя из цели и гипотезы сформулированы задачи исследования:
Провести теоретический анализ исследований по проблемам компьютеризации учебного процесса.
Изучить существующие дидактические принципы использования компьютерных программных средств обучения в образовательном процессе и обосновать необходимость внедрения нового психолого-эргономического принципа (на примере компьютерного лабораторного практикума).
Провести эмпирическое исследование применения компьютерного лабораторного практикума по физике для студентов заочной формы обучения.
Определить возможности контролирующих тестовых заданий компьютерного лабораторного практикума в повышении качества знаний по физике у студентов заочной формы обучения.
Методологическую основу исследования составили:
основные положения технологии обучения в высшей школе СИ. Архангельского, С.Я. Батышева, П.И. Пидкасистого, O.K. Филатова и др.;
общая методология обучения взрослых Т.Г. Браже, С.Г. Вершиловского, А.В. Даринского, Ю.Н. Кулюткина, В.Ю. Кричевского, Л.Н. Лесохиной, Н.Н. Лобанова, А.Е. Марона, Е.И. Огарева, В.Г. Онушкина, Е.А. Соколовской, Г.С. Сухобской, Е.П. Тонконогой, О.Ф. Федоровой и др.;
личностно-деятельностный подход к организации учебного процесса Л.С. Выготского, В.В. Давыдова, И.А. Зимней, А.Н. Леонтьева, Л.И. Новиковой, А.В. Петровского, С.Л. Рубинштейна;
задачно-исследовательский подход И.А. Зимней, Е.А. Шашенковой и
др.;
- работы в области теории и методики информатизации образования Е.П.
Велихова, А.Г. Гейна, Б.С. Гершунского, И.Б. Горбуновой, А.П. Ершова, В.А.
Извозчикова, Е.С. Полат, И.В. Роберт, В.В. Рубцова, Е.К. Хеннера и др.;
- исследования по методике преподавания физике в высших учебных за
ведениях на основе применения компьютерных обучающих программ М.Э.
Агиштейна, А.Б. Айнбиндера, Д.В. Ананьева, Г.А. Бордовского, Г.М. Водопья-
на, И.Б. Горбуновой, В.А. Извозчикова, П.В. Зуева, В.В. Клевицкого, И.С. Ко-
ребо, Н.Ю. Королевой, М.Я. Кулаковой, СМ. Куценко, А.А. Мигдал, А.В. Ну-
ждина, В.И. Сельдяева;
- теоретические исследования по дидактике Ю.К. Бабанского, В.В. Краев-
ского, B.C. Леднева, И.Я. Лернера, М.Н. Скаткина и др.;
- исследования по педагогической психологии В.В. Давыдова, А.Н. Ле
онтьева, С.Л. Рубинштейна, П.Я. Гальперина, Н.Ф. Талызиной, а также иссле
дования по биофизическим и гигиеническим проблемам информатизации об
щества и компьютеризации процесса обучения Е.А. Аликперовой, В.М. Бонда-
ровской, И.Е. Вострокнутова, Дж. Мартин, Е.А. Сережкиной, Е.А. Соловьевой,
М.И. Степановой, А.И. Тоом, И.Е. Чернозубова.
Методы исследования:
изучение и анализ педагогической, методической, психологической и специальной литературы по исследуемому вопросу, анализ публикаций, касающихся информационных и компьютерных технологий в образовании;
наблюдение, беседа, опрос, анкетирование, тестирование;
проведение эксперимента;
- статистическая обработка и анализ результатов эксперимента.
Решение задач исследования осуществляется поэтапно с 1999 года.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоит в
следующем:
Выделены и теоретически обоснованы основные направления использования компьютерных технологий в физическом эксперименте.
На основе изучения существующих принципов создания и реализации программно-педагогических средств, впервые предложен новый психолого-
эргономический принцип, который применен в создании компьютерного лабораторного практикума по физике.
Разработаны методические основы проведения лабораторных занятий по физике со студентами заочной формы обучения, заключающиеся в сочетании применения реальных и виртуальных лабораторных установок.
Разработана система тестовых заданий как неотъемлемая составляющая компьютерного лабораторного практикума при обучении студентов с учетом выбранной ими заочной формы обучения.
Практическая значимость заключается в том, что:
Разработан компьютерный лабораторный практикум по физике, который является средством обучения студентов при применении компьютерных технологий в учебном процессе.
Предложены научно-практические рекомендации по применению компьютерного лабораторного практикума по физике и организации контроля и самоконтроля знаний для студентов заочной формы обучения, которые обеспечивают повышение уровня знаний по физике.
Компьютерный лабораторный практикум по физике внедрен в практику работы преподавателей кафедры физики и высшей математики Московской государственной технологической академии, внедряется при проведении лабораторных занятий по физике в филиалах и представительствах МГТА.
Результаты исследования могут быть экстраполированы на другие естественнонаучные дисциплины.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивается комплексной методикой исследования, соответствием использованных методов задачам исследования, использованием статистических методов обработки результатов исследования, апробацией полученных результатов в учебном процессе.
Положения, выносимые на защиту:
1. Существующие дидактические принципы, предъявляемые к програм-
мно-педагогическим средствам необходимо дополнить новым - психолого-эргономическим принципом, который повысит качество создаваемых компьютерных обучающих программ и эффективность их использования, особенно для студентов заочной формы обучения.
Современные компьютерные средства обучения позволяют проводить в режиме виртуального и реального эксперимента лабораторные занятия со студентами заочной формы обучения, формируя и развивая у них самостоятельность и гибкость мышления.
Компьютерный лабораторный практикум обеспечивает организацию эффективных форм контроля и самоконтроля при активном использовании тестовых заданий, обеспечивающих систематичность и вариативность контроля.
Апробация и внедрение. Основные результаты исследования докладывались и получили одобрение на: VII-ой Международной научно-методической конференции «Инновационные технологии обучения в высшей профессиональной школе». Москва, МГТА, март 2001 г.; Конференции молодых ученых. Москва, МГТА, 2001 г.; XI и XII конференциях-выставках «Информационные технологии в образовании», Москва, МИФИ, ноябрь 2001, 2003 гг.; VIII Международной научно-практической конференции «Проблемы повышения качества подготовки .специалистов». Москва, МГТА, март 2002 г.; VII учебно-методической конференции стран Содружества г. Санкт-Петербург, май 2002 г.; Всероссийской научно-методической конференции "Вузовский учебник XXI века».- Краснодар, сентябрь 2002 г.; Всероссийской научно-практической конференции «Формирование учебных умений в процессе реализации стандартов образования», Ульяновск, УГПУ, январь 2003 г.; IX Международной научно-методической конференции «Проблемы управления качеством подготовки специалистов в системе непрерывного профессионального образования». Москва, МГТА, март 2003 г.; VI Международной научно-методической конференции "Новые информационные технологии в электротехническом образовании», Астрахань, 2003 г.
Решение задач исследования осуществлялось поэтапно с 1999 года.
На первом этапе (1999-2000 гг.) было выявлено состояние рассматриваемой проблемы, проводились наблюдения за учебным процессом, анализировалась работа преподавателей, изучались работы отечественных и зарубежных авторов по исследуемой теме, формировался понятийный аппарат, формулировались цель, задачи, гипотеза исследования.
На втором этапе (2000-2002 гг.) был сделан выбор методов исследования. Проводился педагогический эксперимент, осуществлялось накопление эмпирических знаний, разрабатывались и апробировались формы и методы применения компьютерного лабораторного практикума, исследовалось влияние на психологическое и физиологическое состояние студентов в процессе работы с компьютерным лабораторным практикумом.
На третьем этапе (2002-2003 гг.) проводились дополнительные педагогические эксперименты, оценивалась эффективность различных вариантов применения компьютерного лабораторного практикума, сопоставлялись различные варианты организации контроля знаний студентов, велась разработка контролирующих тестовых заданий по физике для студентов, обучающихся по гуманитарным направлениям. Обобщались полученные результаты, формулировались основные выводы, осуществлялось внедрение полученных результатов в учебных процесс.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа включает в себя введение, три главы, заключение, список использованной литературы и приложение. Библиография содержит 180 источников.
Фундаментальное образование в информационном обществе
Информационное общество рассматривается его философами и теоретиками как в корне отличающееся от индустриального общества. Это постиндустриальное или послеиндустриальное общество, а термин «информационное» раскрывает его суть, охватывает его характерные особенности и черты. В основе этого общества, его структуры и динамики лежит производство информации, а не материальных ценностей.
Важно отметить, что не существует единой, общезначимой и общепринятой концепции информационного общества. В настоящее время выделяется множество различных концепций, в которых осмысливается новая социальная реальность, которая возникает в развитых странах в последние десятилетия. Для них характерны некоторые общие идеи и положения, позволяющие объединить их общим названием, относя к концепциям информационного общества.
Проблематика, связанная с анализом характерных черт и особенностей образовательной системы в информационном обществе, в последние годы в той или иной степени затрагивается практически во всех работах, посвященных развитию идей и концепций информационного общества, постиндустриальной цивилизации. В том числе в работах: Г.В. Абрамяна, Г.А. Бордовского, Т.П. Ворониной, И.Б. Горбуновой, В.Н. Ермолаева, Л.А. Зайцевой, В.М. Зеленина, В.А. Извозчикова, О.И. Кочуровой, М.Я. Кулаковой, М.Б. Лебедевой, Е.И. Машбиц, О.Б. Медведева, А.Д. Московченко, Э. Тоффлера, O.K. Филатова и многих других.
При переходе к информационному обществу, инфраструктуру которого составляют информационные и телекоммуникационные сети, происходит качественное изменение всех сфер жизни общества, а также его системы ценностей. В этих условиях знание, информация, образование выступают системообразующими ценностями, - без них невозможно существование информационного общества.
Следовательно, меняется характер образования. Уровень и качество образования являются основной характеристикой трудовых ресурсов информационного общества, поэтому основные инвестиции в таком обществе - это инвестиции в человеческие ресурсы. При этом подчеркивается, что информационное общество характеризуется постоянным образованием и самообразованием. Оно становится неотъемлемо формой существования всех возрастных групп.
Вот как описывает Т.П. Воронина [36] новые тенденции, сопутствующие этому: «Образовательная система индустриального общества, в которой по-своему воплотились такие его основные цивилизационные принципы, как стандартизация, синхронизация, концентрация, максимизация и централизация, не может удовлетворить новые запросы общественного развития. Эта система, как и все основные сферы индустриального общества, переживает период глубокого кризиса и зарождения принципиально новых черт возникающая образовательная система основывается на новом ощущении времени в информационном обществе, на стремлении к дестандартизации жизни и децентрализации в информационном мире. Для нее характерно стремление к оптимальному вместо следования принципу «чем больше, тем лучше», а также сознание недостатков узкой специализации».
Важной чертой системы образования в информационном обществе является ее глобальность. Становится очевидным, что, не обладая высоким уровнем образования и квалификации, человек может рассчитывать только на маргинальную позицию в современном мире. Кроме того, услуги, связанные с предоставлением образования и профессиональной подготовкой, выступают как один из ведущих секторов экономики информационного общества.
Таким -образом, в современном мире под вопрос ставится безусловная ценность специализации и профессионализма. Индустриальное общество возвело на пьедестал специалиста-профессионала. Одним из его основных принципов было «специализироваться, чтобы представить». Сейчас во всех областях, включая политику, происходит изменение отношения к профессионалам. Раньше они рассматривались как хранители и источника чистой интеллектуальности. Однако сейчас доверие общественности к профессионалам во многом подорвано. Они все чаще критикуются за то, что оказываются неспособными ни на что, кроме своего узкого видения проблемы.
Принципы создания и реализации программно-педагогических средств в учебном процессе
Под средствами обучения в педагогике понимаются материальные и природные объекты, используемые в учебно-воспитательном процессе в качестве носителя учебной информации, организации познавательной деятельности учащихся и управления этой деятельностью, а под программными средствами обучения — средства, обеспечивающие возможность приобретения знаний и навыков (в том числе самостоятельного) на основе специально разработанной программы [32].
Таким образом, вслед за O.K. Филатовым [164], программно-педагогическим средством будем называть такое средство, в котором отражается некоторая предметная область, в той или иной мере реализуется технология ее изучения, обеспечиваются условия для осуществления различных видов учебной деятельности, использование которых в учебном процессе ориентировано на:
- решение определенной учебной проблемы, требующей ее изучения и (или) разрешения;
- осуществление некоторой деятельности с объектной средой (системой подготовки тестов, информационно-поисковой системой, базой данных);
- осуществление деятельности в некоторой предметной среде (в идеале -со встроенными элементами технологии обучения).
Для эффективного использования различных средств обучения в образовательном процессе необходимо знать их дидактические возможности и учиты вать основные дидактические требования, предъявляемые к ним. Под дидактикой здесь понимается отрасль научного знания, которая изучает и исследует проблемы образования и обучения, а под средствами обучения - объекты, используемые в учебно-воспитательном процессе в качестве носителя учебной информации, организации познавательной деятельности обучаемых и управление этой деятельностью.
Среди авторов, исследующих возможности компьютеров в повышении эффективности учебного процесса и дидактические требования к средствам обучения можно назвать таких как: И.Е. Вострокнутов, Б.С. Гершунский, А.А. Кузнецов, И.Я. Лернер, Е.И. Машбиц, В. Оконь, И.В. Роберт, В.В. Рубцов, Т.А. Сергеева, и др.
Здесь важно подчеркнуть, что сам компьютер, строго говоря, не является носителем дидактических возможностей. Анализируя методический потенциал использования компьютера, мы по существу рассматриваем возможности и потенциал педагогических программных средств. Именно программные продукты можно считать непосредственными дидактическими средствами, так как они обладают теми свойствами, которые определяют эффективность использования компьютера в учебном процессе.
Другими словами, как сказано в работе Ю.П. Повова и А.А. Самарского [129], дидактическими средствами являются предметы, которые, предоставляя учащимся сеисомоторные стимулы, воздействующие на их зрение, слух, осязание и т.д., облегчают им непосредственное и косвенное познание действительности. Слово «предмет» в приведенном определении относится как к предметам реальной действительности, так и к их модельным, образным, словесным или символическим заменителям.
Правильно подобранные и умело включенные в систему используемых преподавателем методов и организационных форм обучения, дидактические средства облегчают реализацию принципа наглядности. Благодаря этому, они не только улучшают условия непосредственного познания действительности учащимися, но и дают материал в форме впечатлений и наблюдений, на который опираются косвенное познание, мыслительная деятельность, а также различные виды практической деятельности. Дидактические средства выполняют в процессе обучения следующие функции:
-служат непосредственному познанию учениками определенных фрагментов действительности (познавательная функция);
-являются средством развития познавательных способностей, а также чувств и воли учащихся (формирующая функция);
- представляют собой важный источник знаний и умений, приобретаемых учащимися, облегчают закрепление проработанного материала, проверку гипотез, проверку степени овладения знаниями и т.п. (дидактическая функция) [129].
Следует подчеркнуть, что перечисленные функции дидактических средств пересекаются между собой и дополняют друг друга. Следовательно, представленное выше деление функций дидактических средств является не разделительным, а скорее ориентирующим, определяющим основные тенденции и доминирующие моменты.
Как известно, любая методика обучения, в том числе и с использованием НИТ учебного назначения, должна соответствовать общим дидактическим принципам обучения. В современной дидактике, такими авторами как В.П. Беспалько, И.Я. Лернер, С. Пайперт и др., принципы обучения рассматриваются как рекомендации, направляющие педагогическую деятельность и учебный процесс в целом, как способы достижения педагогических целей с учетом закономерностей учебного процесса.
На основании анализа работ И.Е. Вострокнутова, И.Я. Лернер, И.И. Лит-вак, И.Е. Чернозубова, И.В. Роберт, И.Ф. Харламова и др., раскроем основные дидактические принципы, предъявляемые к программно-педагогическим средствам, которые являются определяющими и для реализации компьютерного лабораторного практикума.
Принцип научности требует, чтобы содержание программ было ориентировано на современный уровень научного знания, то есть, предлагаемые способы усвоения учебного материала должны быть адекватны современным научным методам познания (например: эксперимент, сравнение, наблюдение, абстрагирование, обобщение, конкретизация, аналогия, индукция и дедукция, анализ и синтез, метод моделирования, метод системного анализа).
Компьютерные технологии в создании информационно -обучающей среды
В современном мире, в связи с расширением средств информации и с изменением в характере ее получения, обработки и использования, появилось понятие «информационная среда».
Как указано в работе Д.В. Чернилевского и В.Б. Моисеева информационная среда это - совокупность технических и программных средств хранения, обработки и передачи информации, а также социально-экономических и культурных условий реализации процессов информатизации [171].
В концепции информатизации сферы образования Российской Федерации, утвержденной 10 июля 1989 г., употребляется термин «информационная среда». При этом уточняется его понимание. Разработчики концепции дают следующее определение: «Под информационной средой понимается совокупность программно-аппаратных средств, информационных сетей связи, организационно-методических элементов системы высшей школы и прикладной информации о предметной области, понимаемой и применяемой различными пользователями, возможно с разными целями и разных смыслах» [90].
Изучение отечественного и зарубежного опыта использования новых информационных технологий, в процессе обучения, а также теоретические исследования в области проблем информатизации образования позволяют констатировать, что включение компьютера в учебный процесс оказывает определенное влияние на роль средств обучения, используемых в процессе преподавания того или иного предмета (курса), а само применение информационных технологий реформирует уже традиционно сложившуюся структуру учебного процесса.
Появление компьютера породило новое информационное поле - поле программных продуктов. Оно отличается от книг, лекций или традиционных средств обучения своим деятельностным, операциональным характером. Человек самостоятельно овладевает десятками программных продуктов, осваивая культуру их создателей. Таким образом, то, что, как считалось раньше, создавало незначительный суммарный эффект (влияние общего информационного пространства), теперь приобретает существенно большее значение и должно учитываться в конструировании учебного процесса, в создании новых методик и средств обучения, отвечающих потребностям современного человека. Следовательно, качественные изменения в формах получения и использования информации учебного назначения, возникшие в области образования, обусловили возможность использования термина «информационная среда обучения» или «информационно-обучающая среда».
В настоящем исследовании, под информационной средой будем понимать ближайшую внешнюю по отношению к человеку часть информационного пространства, информационное окружение, совокупность условий, в которых осуществляется деятельность человека.
В компьютерных науках термин «среда» означает как информационную модель, так и программную оболочку, реализующую эту модель. При таком словоупотреблении возможно использование термина «информационная среда» во множественном числе. По аналогии с понятием среды программирования обучающую информационную среду, вслед за Л.Н. Каплан [85] можно описать через:
1. программные средства (программы получения и обработки информации, система информационной помощи);
2. технические средства (ПК, установки лабораторных работ, устройства сопряжения ПК с ними, мультимедиа);
3. функции, которые она может выполнять (вести диалог и отвечать на запросы пользователя, проводить эксперимент и выводить его данные на экран или печать, формировать и преобразовывать данные для отчета и т.д.).
Как известно, построенный на базе типовых вычислительных структур и реального оборудования, компьютерный класс создает адекватную реальным информационным средам операционную обстановку. Значит, компьютерный класс способен в учебных лабораториях при выполнении учебных заданий воспроизводить условия и ситуации реальной информационной деятельности и может стать удобным инструментом для реализации имитационной технологии обучения. В состав современного компьютерного класса включается базовое вычислительное и коммуникационное оборудование и программное обеспечение (ПО), которое широко используется в реальных информационных средах:
-персональные компьютеры, оснащенные системным и специальным программным обеспечением;
-сетевое оборудование, объединяющее ПК в локальную сеть и реализующее выход в Internet;
-широкий спектр совместно или локально используемых периферийных устройств.
Таким образом, анализируя архитектуру и функциональные возможности современного хорошо укомплектованного компьютерного класса, можно подтвердить вывод, сделанный в работе Л.Н. Каплан [85] о том, что он является полунатурной динамической имитационной моделью реальных обучающих информационных сред.
Следовательно, одна из функций компьютерной обучающей среды как элемента учебной информационной среды состоит в подготовке обучаемых к жизни и работе в современном информационном обществе.
Впервые концепция компьютерной обучающей среды (КОС) была разработана С. Пайпертом при создании обучающей среды Лого в Массачусетсом Технологическом институте [123]. С. Пайперт предложил рассматривать компьютер не просто как инструмент, предоставляющий информацию или выпол няющий за ученика какую-то работу, а как источник разнообразных сред, работая в которых, ученик может осознавать идеи и мотивированным образом нарабатывать навыки. То есть создается «микромир», который является источником идей и действий, и предназначен для направленного педагогического воздействия.
Мы считаем, что точка зрения на компьютерный класс как на модель реальной информационной среды представляется достаточно полезной и плодотворной. Она дает определенный импульс к дальнейшему развитию методики преподавания самых разнообразных дисциплин, архитектуры компьютерного класса, системы учебных заданий.
