Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ОБУЧЕНИЕ МУЛЬТИМЕДИА В СИСТЕМЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ УЧИТЕЛЯ ИНФОРМАТИКИ В ПЕДВУЗЕ 11
1. Мультимедиа и информатизация образования . 11
2. Модель информационной культуры учителя информатики в условиях изучения мультимедиа 21
3. Основные подходы к методике обучения НИТ. 35
ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ МУЛЬТИМЕДИА 44
1. Структура и содержание обучения. 4 4
2. Методы обучения. 53
3. Формы обучения. 58
4. Средства обучения 62
Технические средства обучения. 62
Программные средства. 63
Информационные средства. 64
5. Дидактический процесс обучения мультимедиа 66
Дидактический процесс по освоению практической
части мультимедиа 66
Дидактический процесс по освоению теоретической
части мультимедиа. 70
ГЛАВА 3. СИСТЕМА КУРСОВ ПО ИЗУЧЕНИЮ МУЛЬТИМЕДИА В ПРОЦЕССЕ МНОГОУРОВНЕВОЙ ПОДГОТОВКИ УЧИТЕЛЯ ИНФОРМАТИКИ 73
1. Курс "Основы мультимедиа" 73
2. Курс "Основы разработки МПС" 7 9
3. Курс "Изучение и использование мультимедиа в школьном курсе информатики" 8 6
4. Результаты эксперимента. 96
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 101
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 105
ПРИЛОЖЕНИЕ 119
Введение к работе
Характерной чертой современного этапа развития общества, является его информатизация - объективный процесс, связанный с повышением влияния интеллектуальных видов деятельности на все стороны общественной жизни и ориентированный на использование достоверного, исчерпывающего и своевременного знания во всех видах человеческой деятельности [54].
Непременное условие информатизации общества - это информатизация образования. Цель которой "состоит в глобальной рационализации интеллектуальной деятельности за счет использования НИТ, радикальном повышении эффективности и качества подготовки специалистов до уровня, достигнутого в развитых странах, т.е. подготовки кадров с новым типом мышления, соответствующим требованиям постиндустриального общества" [53,с.34].
Психолого-педагогические аспекты проблем информатизации образования исследовались в работах Г.А. Балла, В.П. Беспалько, П.Я. Гальперина, Б.С. Гершунского, Е.И. Машбица, А.И. Ракитова, М.Ф. Талызиной, O.K. Тихомирова и др.
Дидактико-методические аспекты рассматривались в работах А.П. Ершова, Ю.С. Брановского, С.А. Жданова, В.А. Извозчикова, А.А. Кузнецова, Э.И. Кузнецова, М.П. Лапчика, В.Л. Матросова, Н.В. Макаровой, И.В. Роберт и др.
В настоящее время в мире наблюдается новый этап компьютеризации различных видов деятельности, вызванный развитием мультимедиа технологий [120, с.105]. Графика, анимация, фото, видео, звук, текст в интерактивном ре-
жиме работы создают интегрированную информационную среду, в которой пользователь обретает качественно новые возможности.
Мультимедиа технологии явно обозначили границу двух информационных эпох: эпохи книгопечатания (эпохи аналоговой информации) и эпохи глобальных компьютерных технологий, технической базой которой стал компьютер, а методической - цифровое представление информации.
Кризис эпохи аналоговой информации проявляется в трех основных явлениях: накопленную информацию сложно перерабатывать, очень трудно долго сохранять, и, наконец, способы и устройства записи, хранения, воспроизведения чрезвычайно разнородны.
В новой эпохе, технической базой которой стал компьютер, а методической - цифровое представление информации, эти проблемы устранены, так как:
информация однородна: текст, звукоряд, видеоряд представляются единым образом, в цифровом виде;
информацию легко сохранять: во-первых, она в цифровом виде не искажается при копировании, во-вторых, оптические носители информации имеют только гарантийный срок хранения десятки лет;
информацию легко перерабатывать, т.к. все операции от рутинных (например, поиск) до творческих (например, преобразование) на компьютере проводятся либо автоматически, либо автоматизированы (с участием человека) .
Самое широкое внедрение мультимедиа в образование, где 500 лет царила книга, сегодня стало вопросом существования образования в новой эпохе [120] .
Каждый не раз слышал, что "компьютер может все". Однако, в реальной жизни убедительных подтверждений подобным высказываниям не находилось прежде всего потому, что имелись в виду потенциальные возможности компьютера, известные, в основном, узкому кругу специалистов. Ситуация существенно изменилась с появлением мультимедиа технологий, позволяющих раскрыть этот потенциал в привычной информационной среде.
Мультимедиа, как средство обучения и инструмент, с помощью которого разрабатываются всевозможные мультимедиа педагогические программные средства (МППС) рассматривают в своих работах Н.В. Апатова, Г.А. Бордо-вский Ю.С. Брановский, Л.С. Зазнобина, В.А. Извозчиков, Е.С. Полат, И.В. Роберт, С.А. Христочевский, Н.В. Сафонова и др. Они отмечают, что использование мультимедиа:
позволяет повысить интенсивность и эффективность процесса обучения;
создает условия для самообразования и дистанционного образования, тем самым, позволяя осуществлять переход к непрерывному образованию;
в сочетании с телекоммуникационными технологиями решает проблему доступа к новым источникам разнообразной по содержанию и формам представления информации. Таким образом, в обучении использование мультимедиа позволяет решать одну из задач информатизации образования, а именно: "повышение интенсивности и эффективности обучения, создание условий и средств постоянного, индивидуального повышения квалификации специалистами"[33,с. 20] .
Для решения другой задачи - "приобретение будущими специалистами знаний в области НИТ и навыков их приме-
нения в своей профессиональной деятельности" необходимо включить изучение мультимедиа в курс дисциплин образовательной области информатика изучаемых в вузах, т.к. мультимедиа является одной из "перспективных базовых ИТ"[13, с.37]. При этом она, как одна из информационных технологий, в соответствии с концепцией информатизации образования, должна рассматриваться комплексно: как объект изучения, как средство обучения и как инструмент деятельности обучаемых [53, с.35].
Мультимедиа, как средство обучения и инструмент разработки МППС рассматривается в ряде работ, некоторые из которых перечислены выше. Направлению, рассматривающему мультимедиа, как объект изучения, не уделено должного внимания. Однако именно это направление формирует у будущих специалистов знания, умения и навыки в области мультимедиа, позволяющие наиболее полно и эффективно применять мультимедиа в своей профессиональной деятельности.
Особенно важно изучение мультимедиа для учителей информатики, т.к. именно они в дальнейшем будут формировать знания, умения и навыки в области новых информационных технологий (НИТ), и в частности в области мультимедиа, у школьников; помогать в их освоении другим учителям.
Таким образом, существует противоречие между необходимостью комплексного изучения мультимедиа в процессе профессиональной подготовки учителя информатики с одной стороны, и отсутствием целенаправленных теоретических исследований и соответствующих методических разработок с другой.
Это определяет проблему настоящего диссертационно-
го исследования, которая состоит в обосновании структуры и содержания обучения в области мультимедиа, а так же в разработке соответствующей методики.
Объект исследования - процесс обучения информатике и НИТ при подготовке учителя информатики.
Предмет исследования - содержание и методика обучения мультимедиа студентов - будущих учителей информатики в педагогическом вузе.
Цель исследования - определение структуры и содержания обучения в области мультимедиа в системе подготовки учителя информатики в педвузе, а так же разработка методики овладения студентами знаниями, умениями и навыками использования мультимедиа в будущей профессиональной деятельности.
Гипотеза исследования - профессиональные знания, умения и навыки в области мультимедиа у будущих учителей информатики будут сформированы, если:
В процессе обучения мультимедиа будет реализо-вываться комплексный подход: мультимедиа - как объект изучения, как средство обучения и как инструмент деятельности обучаемых;
Подготовка студентов будет осуществляться непрерывно на основе системы курсов, содержание которых отвечает целям подготовки и функциям специалистов в условиях реализации их многоуровневой подготовки в педвузах.
Мультимедиа будет осваиваться опосредовано, через решение задач с использованием компьютера, причем подбор задач будет осуществляться исходя из потребностей будущей профессиональной деятельности.
Для достижения цели исследования и проверки, вы-
двинутой гипотезы были поставлены следующие задачи:
1. Проанализировать содержание основных компонентов деятельности учителя информатики и обосновать влияние мультимедиа на их содержание.
2.Проанализировать структуру и содержание обучения информатике в вузе для учителей информатики и разработать структуру и содержание обучения мультимедиа (систему курсов).
3.Проанализировать подходы к обучению НИТ в вузе и разработать методику обучения мультимедиа.
4.Экспериментально показать, что разработанная методика позволяет сформировать профессиональные навыки в области мультимедиа, необходимые учителю информатики.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
1.Изучение и анализ отечественной и зарубежной философской, дидактической, психологической, методической и специальной литературы.
2.Анализ стандартов, программ, учебных пособий и методических материалов школьного и вузовского курсов информатики.
3.Наблюдение за ходом учебного процесса, за деятельностью студентов, изучение результатов этой деятельности.
4.Беседы с преподавателями, анкетирование студентов.
5.Практическое и экспериментальное преподавание.
6.Проведение педагогического эксперимента.
7.Анализ и обобщение экспериментальной работы.
Научная новизна исследования заключается в том,
что:
1. Содержание обучения мультимедиа определялось на основе системного, комплексного подхода: как объект изучения, как средство обучения и как инструмент деятельности обучаемых.
2.Предлагаемая система обучения мультимедиа предполагает непрерывность этого обучения в рамках разработанной в диссертации структуры соответствующих курсов:
"Основы мультимедиа технологии";
"Основы разработки МПС";
"Изучение и использование мультимедиа в школьном курсе информатики".
3.Обоснована методика обучения, в соответствии с которой освоение мультимедиа должно проходить опосредовано, через решение задач с использованием компьютера, причем, подбор заданий необходимо осуществлять исходя из потребностей будущей профессиональной деятельности.
Теоретическая значимость заключается в том, что разработана методическая концепция профессиональной подготовки учителей информатики в области мультимедиа применительно к системе многоуровневой подготовки.
Практическая значимость заключается в том, что результаты исследования позволяют организовать процесс обучения в области мультимедиа для будущих учителей информатики в условиях многоуровневой системы образования .
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась через публикации результатов исследования, через выступления на научно-методических семинарах, межвузовских научно-практических конференциях. Внедрение результатов исследования осуществлялось в ходе его проведения в Уссурийском государственном педаго-
гическом институте.
На защиту выносятся:
структура и содержание обучения мультимедиа в процессе профессиональной подготовки учителя информатики ;
методика обучения ориентированная на 3 уровня освоения мультимедиа и использующая в качестве основного средства - решение задач учебного и профессионального характера с использованием компьютера.
Мультимедиа и информатизация образования
Термин "мультимедиа" (multimedia) впервые появился в конце 60-х годов и связывался со средствами массовой информации (СМИ) [4 6]. Использование его в английской транскрипции "малтимедиа" противоречит традиции заимствования корня "multi" (например, мультипликация) [85]. Новое толкование термин приобрел в 80 годы в связи с появлением цифровой обработки звука и видео и стандарта CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), позволившего использовать компакт диски в качестве носителя информации практически любого вида.
Термин "мультимедиа" даже в английских журналах характеризуется как "ill-defined" - неудачно определенный [118] . В русском языке это слово несклоняемое, неопределенного рода, как и массмедиа, гипермедиа. Попытки выразить понятие "мультимедиа" с помощью уже существующих в русском языке терминов приводят к длинным еще менее воспринимаемым сочетаниям типа "интерактивные видеозвуковые компьютерные системы", что в дальнейшем породит очередную непроизносимую аббревиатуру, вроде НЖМД.
Дословный перевод означает "много сред", "множество носителей" (multі - много, media - среда, носитель). При этом имеется в виду объединение различных способов представления и обработки информации: текстовой, графической, звуковой, анимационной, видео[16].
В настоящее время понятие мультимедиа существует как бы в трех значениях:
мультимедиа - как идея, т.е. новый подход к хранению информации различного типа;
мультимедиа - как оборудование;
мультимедиа - как продукт, чаще всего ассоциируется с CD-ROM [7].
В литературе нет единого определения понятию "мультимедиа". Оно определяется по-разному:
Ингенблек В. [4 6] : мультимедиа - объединенное использование в рамках компьютерных систем видео-, аудиоинформации, а также текста, графики, анимации.
Кирмайер М. [4 9] : мультимедиа - это взаимодействие визуальных и аудио эффектов под управлением интерактивного программного обеспечения;
Дъяконов В.П. [39]: мультимедиа- интеграция различных средств отображения информации( текстовой, звуковой, графической, видео) с диалоговым программным управлением;
Борзенко А., Федоров А. [16]: мультимедиа - это технология, позволяющая объединить данные, звук, анимацию и графические изображения;
Фролов А.В., Фролов Г.В.[129]: под мультимедиа понимают комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих применять персональный компьютер для работы не только с текстом, но и со звуком, графикой, анимацией, видео;
Новосельцев С. [8 6] : мультимедиа - сумма технологий, позволяющих компьютерам вводить, обрабатывать, хранить, передавать и отображать (выводить) такие типы данных, как текст, графика, анимация, оцифрованные неподвижные изображения, видео, звук, речь.
Анализ различных определений, позволяет выделить характерные признаки мультимедиа: возможность объединения информации, представленной в различных формах (текст, звук, графика, видео, анимации) ; интерактивный режим работы с информацией.
Кроме того, в определении необходимо отразить состав мультимедиа, т.е. наличие аппаратных и программных средств. С учетом этого, определение мультимедиа может быть следующим.
Мультимедиа - это комплекс аппаратных и программных средств компьютера, позволяющих объединять информацию, представленную в различных формах (текст, звук, графика, видео, анимация), и работать с ней в интерактивном режиме.
Уточним еще несколько понятий.
Аппаратные средства мультимедиа - аппаратные средства компьютера, позволяющие создавать, обрабатывать, представлять, объединять информацию различных видов (текст, звук, графика, видео, анимация) в интерактивном режиме.
Программные средства мультимедиа - программные средства компьютера, позволяющие создавать, обрабатывать, представлять, объединять информацию различных видов (текст, звук, графика, видео, анимация) в интерактивном режиме.
Структура и содержание обучения
При отборе содержания обучения необходимо учитывать не только соответствие содержания целям обучения, но и соблюдение дидактических принципов обучения [5, 6, 7, 21, 70, 96, 101].
Соблюдение принципа научности требует, чтобы в содержании образования нашли свое отражение не только устоявшиеся знания, но и новейшие достижения соответствующей области знаний. Учесть принцип научности позволило изучение мультимедиа энциклопедий [140-143] и специальной литературы:
1)вопросы, связанные с учебным материалом, необходимым для достижения уровня пользователя изложены в [1, 39, 46, 49, 52, 57, 68, 84, 85, 86, 108-110, 129; 102, 103, 118, 124]; 2)вопросы, связанные с учебным материалом, необходимым для достижения базового уровня разработчика МПС изложены в [2, 50, 57, 76, 79, 88, 89, 104, 111, 114, 117, 119, 133]; 3) вопросы, связанные с учебным материалом, необходимым для достижения уровня учителя частично изложены в работах [3, 14, 15, 17-21, 48, 61-65, 72, 78, 97-99, 105-107, 112, 113, 114, 115, 118, 119, 127, 128, 130, 131, 132, 136-139].
Следуя принципу доступности, а также учитывая, что в освоении технологии мультимедиа можно выделить три направления (объект изучения; инструмент, позволяющий разрабатывать МПС; средство повышения эффективности процесса обучения) в содержание образования выделим уровни освоения технологии мультимедиа: уровень пользователя , уровень разработчика, уровень преподавателя.
Требования к знаниям и умениям, содержащиеся в инвариантной составляющей соответствуют требованиям к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки бакалавра по направлению "540100 - естествознание" [35], что позволят цели обучения в области мультимедиа, сформулированные при рассмотрении инвариантной составляющей, считать целями обучения на уровне подготовки бакалавра. Назовем этот уровень пользовательским уровнем освоения мультимедиа или уровнем пользователя, а людей достигших этого уровня освоения - пользователями мультимедиа.
Сравнение требований в вариативной составляющей модели информационной культуры и требований к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности "030100 - информатика" [34], позволяет цели обучения в области мультимедиа, сформулированные при рассмотрении вариативной составляющей, считать целями обучения на уровне подготовки специалиста.
Разобьем цели обучения, достигаемые на уровне подготовки специалиста на две группы:
1. Цели обучения, связанные с разработкой МПС, будем считать целями обучения на уровне подготовки разработчика МПС. Назовем этот уровень освоения мультимедиа базовим уровнем разработчика МПС, а людей достигших этого уровня - разработчиками МПС.
2. Цели обучения, связанные преподаванием мультимедиа в школьном курсе информатики и с использованием МПС, предназначенных для обучения, будем считать целями обучения на уровне подготовки преподавателя. Назовем этот уровень преподавательским уровнем освоения мультимедиа или уровнем преподавателя, а людей достигших этого уровня освоения - преподавателями мультимедиа.
3. Уровень освоения мультимедиа, обеспечивающий достижение целей обучения, сформулированных для специалиста по разработке МППС, будем называть углубленным уровнем разработчика МПС, а людей достигших его специалистами по разработке МППС.
В связи с большим объемом работ, связанных с разработкой содержания и методики обучения по дополнительной специализации разработка МППС, в рамках нашего исследования мы подробно рассматриваем содержание и методику обучения по достижению уровней:
уровня пользователя мультимедиа;
базового уровня разработчика МПС;
уровня преподавателя мультимедиа.
Курс, позволяющий освоить базовый уровень разработчика МПС, можно рассматривать как основу для дополнительной специализации разработка МППС.
Курс "Основы мультимедиа"
Цели курса: - используя компьютер, научить работать с готовыми мультимедиа программными продуктами, т.е. извлекать, перерабатывать и представлять (в виде мультимедиа документа или презентации) информацию.
Курс условно можно разбить на три части: представление данных для мультимедиа, аппаратные средства и программные средства. В лекционном курсе на каждую из выделенных частей требуется примерно одинаковое учебное время, а в практическом большая часть времени уделяется работе с программными средствами, так как именно это вид деятельности позволяет формировать знания в области мультимедиа. Чтобы избежать разрыва между теоретической и практической частями курса, изучение мультимедиа должно иметь циклическую структуру. При втором и третьем вариантах изучения циклическая структура курса обусловлена включением отдельных его элементов в различные дисциплины и разрыва не происходит. При первом варианте, целесообразна следующая последовательность изучения:
1. Виток:
a) Понятие мультимедиа. Области применения мультимедиа. Платформы мультимедиа.
b) Основные виды МП. Основные инструменты, используемые в МП.
c) Виды мультимедиа информации, основные форматы
хранения аудио и видео данных.
d) Состав мультимедиа персонального компьютера (МПК), требования МРС стандарта.
e) Аппаратные средства (состав, функциональное назначение, основные характеристики).
f) Программные средства мультимедиа. Группа мультимедиа в Windows.Работа со звуком и видео.
д) Программные средства для работы со звуком и видео под Windows.
h) Инструментальные программные средства для создания мультимедиа продуктов.
і) Создание мультимедиа документов и простейших МП (презентаций).
2. Виток:
a) Цифровая обработка аудио и видеоинформации.
b) Аппаратные средства мультимедиа (принципы функционирования).
При изучении аппаратных средств используются реальные устройства и электронный конструктор.
При освоении работы с программными средствами мультимедиа решаются две практические задачи составление электронного реферата и мультимедиа презентации. При решении первой задачи формируются навыки работы с аппаратными и программными средствами подготовки данных для МП, формируются навыки работы с видео и аудио данными. При решении второй задачи эти навыки отрабатываются и формируются навыки разработки простейших МП (презентаций).
Темы для презентаций могут быть связаны с курсом информатики или не иметь отношения к нему, т.е. быть из других изучаемых курсов или иметь гуманитарную направленность. В первом случае целесообразно, чтобы они освещали те или иные вопросы мультимедиа, это позволит закрепить теоретический материал с одной стороны и создать пакет МПП по разделу с другой. Во втором случае появляется возможность продемонстрировать межпредметные связи или усилить гуманитарную направленность обучения, практически отсутствующую в процессе профессиональной подготовки учителей информатики.
