Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ПОДХОДОВ К ФОРМИРОВАНИЮ У ШКОЛЬНИКОВ НАВЫКОВ РАБОТЫ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЯХ
1.1. Тенденции использования компьютерных телекоммуникаций в образовательной практике 10
1.2. Современные подходы к изучению компьютерных телекоммуникаций
в средней школе 21
ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОСНОВАНИЕ ПОСТАНОВКИ ОБУЧЕНИЯ ШКОЛЬНИКОВ ПРИЕМАМ РАБОТЫ В INTERNET НА БАЗЕ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ
2.1. Цели, задачи и содержание курса компьютерных телекоммуникаций в школьном курсе основ информатики и вычислительной техники. Планирование процесса обучения 40
2.2. Основные компоненты имитационной модели телекоммуникационной сети и взаимосвязь между ними 58
2.3. Использование имитационной модели телекоммуникационной сети для обучения школьников приемам работы с электронной корреспонденцией, телеконференциями, программами интерактивного общения 71
2.4.Использование имитационной модели телекоммуникационной сети для обучения школьников приемам работы с гипертекстовыми материалами и поиска информации в Internet 82
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОСВОЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ РАБОТЫ В INTERNET С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ
3.1. Оценка эффективности использования имитационной модели телекоммуника- ционной сети в школьном курсе компьютерных телекоммуникаций
3.1.1. Результаты предварительного исследования экспериментальной группы учащихся 97
3 Л .2. Результаты проверочных работ. 100
3.1.3. Методика проведения диагностических контрольных работ и исследование динамики обученности школьников 111
3.1.4. Критерии оценки и результаты деятельности учащихся в ходе сеансов коллективной работы в сети 116
3.1.5. Особенности работы с имитационной моделью телекоммуникационной сети и их влияние на процесс формирования практических умений обучаемых 124
3.2. Оценка уровня сформированности у обучаемых умений работы в глобальной сети 141
3.3. Техническое обеспечение и рекомендации по организации практикума с использованием имитационной модели телекоммуникационной сети или ее от-дельных компонентов 149
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 157
ЛИТЕРАТУРА 160
ПРИЛОЖЕНИЯ 188
- Тенденции использования компьютерных телекоммуникаций в образовательной практике
- Цели, задачи и содержание курса компьютерных телекоммуникаций в школьном курсе основ информатики и вычислительной техники. Планирование процесса обучения
- Оценка эффективности использования имитационной модели телекоммуника- ционной сети в школьном курсе компьютерных телекоммуникаций
Введение к работе
Общая характеристика исследования
Актуальность исследования. Бурное развитие информационных и телекоммуникационных технологий, начавшееся еще в середине 80-х годов, поставило перед педагогами проблему обучения подрастающего поколения работе в глобальной сети. В современном мире глобальная сеть становится мощнейшим средством интеграции различных областей науки и культуры, и навыки работы в ней имеют уже не только обучающее, но и социальное значение. Судьба и профессиональное становление каждого человека все больше зависит от его способности своевременно получать, адекватно воспринимать, анализировать и продуктивно использовать информацию. Информационно-коммуникационную компетентность как один из основных приоритетов общего образования утверждают документы Правительства РФ, относящиеся к стратегии модернизации образования.
Значительный вклад в теорию и практику внедрения компьютерных сетей в сферу общего образования внесли Я.А. Ваграменко, А.В. Могилев, А.Л. Семенов, С.Д. Каракозов, И.В. Роберт, А.Ю. Уваров и другие ученые. В работах этих авторов рассмотрены проблемы региональных телекоммуникаций, их функции в школьном образовательном пространстве, открытом образовании, переподготовке и повышении квалификации специалистов.
Тем не менее, в силу определенных обстоятельств компьютерные сети до сих пор не стали по-настоящему массовым инструментом в учебной работе. К числу факторов, осложняющих процесс интеграции телекоммуникаций в образовательную практику, исследователи в первую очередь относят отсутствие доступа в Internet у значительного количества школ, различного рода организационные, технические,
педагогические и этические проблемы, возникающие при использовании сети Internet в процессе обучения детей, необходимость психологической переориентации обучаемых и обучающих.
Моделирование основных сервисов и режимов работы Internet в локальной сети позволило бы решить задачу обучения подрастающего поколения работе в телекоммуникационных сетях в более широкой постановке, осуществлять подготовку школьников в данной области без какой-либо оплаты за трафик и независимо от наличия в учебном заведении компьютерного класса с выходом в глобальную сеть.
Таким образом, вопрос использования имитационной модели телекоммуникационной сети в процессе формирования у школьников умений работы в Internet относится непосредственно к содержанию школьного курса информатики и имеет большое практическое значение. Тем не менее, отражения на должном уровне данный вопрос пока не нашел - в доступной литературе отсутствуют сведения об исследовании возможности применения имитационной модели в формировании у школьников практических умений работы в Internet. Отсутствие методического аппарата, позволяющего осуществлять процесс обучения Internet-технологиям на базе имитационной модели телекоммуникационной сети определило актуальность темы на- стоящего диссертационного исследования.
Проблема исследования: Каковы возможности применения имитационной модели телекоммуникационной сети в процессе обучения школьников технологии работы в Internet?
Цель состоит в исследовании возможностей построения имитационной модели и применения ее в школьном курсе компьютерных телекоммуникаций, разработке и внедрении в учебный процесс комплекса методических средств освоения школьни ками технологии работы в Internet, основанных на использовании имитационной модели телекоммуникационной сети.
Объектом исследования является процесс формирования у школьников умений работы в телекоммуникационных сетях.
Предмет исследования - возможности построения имитационной модели телекоммуникационной сети и применения ее для формирования у школьников практических умений работы в Internet.
Гипотеза: В локальной сети возможно построение имитационной модели, работа с которой позволит сформировать у обучаемых основные практические умения и навыки работы с сервисами глобальной сети, если:
- определить роль и место имитационной модели в процессе обучения;
- разработать комплекс методических средств, направленных на применение имитационной модели в курсе Internet-технологий.
Цель и гипотеза определили следующие задачи исследования:
1. На основе теоретического анализа процесса формирования умений работы в телекоммуникационных сетях выявить его особенности и факторы, оказывающие существенное влияние на показатели обучения.
2. Проанализировать современное коммуникационное программное обеспечение для локальных и глобальных сетей с точки зрения возможности и эффективности его использования для построения имитационной модели.
3. Разработать комплекс методических средств освоения школьниками практических умений работы в глобальной сети, включающих в себя имитационную модель, программу обучения, методические разработки практических занятий, материалы для контроля знаний и умений учащихся.
4. Экспериментально проверить эффективность разработанных методических средств и обобщить результаты эксперимента.
5. Определить общие требования к техническому обеспечению курса и разработать рекомендации по организации процесса обучения школьников Internet-технологиям посредством имитационной модели телекоммуникационной сети.
Методологическая и теоретическая основа исследования. Исследование опиралось на концепцию информатизации общего и педагогического образования (Ваграменко Я.А), теорию оптимизации педагогического процесса (Бабанский Ю.К.), теорию педагогических систем (Беспалько В.П.), закон «Об образовании», государственный стандарт образования.
В ходе решения поставленных задач применялись следующие методы исследования:
1. Теоретический анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования.
2. Изучение нормативных документов об образовании.
3. Анализ современного коммуникационного программного обеспечения для локальных и глобальных сетей.
4. Педагогическое наблюдение, опрос и анкетирование учащихся.
5. Анализ школьной документации.
6. Педагогический эксперимент по проблеме исследования.
7. Теоретическое обобщение данных педагогического эксперимента.
8. Статистический метод обработки результатов педагогического эксперимента.
9. Прогнозирование дальнейшего совершенствования и развития процесса обучения.
На первом этапе исследования был проведен анализ психолого-педагогической и методической литературы по поставленной проблеме. Полученный материал позволил сформулировать гипотезу исследования, определить основные цели и задачи.
На втором этапе было проанализировано современное коммуникационное программное обеспечение для локальных и глобальных сетей с точки зрения возможности и эффективности его использования для построения имитационной модели телекоммуникационной сети. На этом же этапе исследования был разработан комплекс методических средств, включающий в себя имитационную модель, программу обучения, методические разработки практических занятий, материалы для контроля знаний и умений учащихся. По результатам проведенного педагогического эксперимента была осуществлена оценка эффективности использования имитационной модели для освоения школьниками практических умений работы в Internet.
На третьем этапе исследования завершена экспериментальная работа, проведена обработка и анализ полученных результатов, внесены коррективы в разработанные методические средства, произведено уточнение теоретических положений, сформулированы рекомендации по организации практикума по Internet-технологиям с использованием имитационной модели телекоммуникационной сети.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования. Впервые дано обоснование применения имитационной модели телекоммуникационной сети в школьном курсе internet-технологий, сформулированы принципы ее построения. На этой основе разработан комплекс методических средств, включающий имитационную модель, программу обучения, методические разработки практических занятий, материал для контроля знаний и умений учащихся.
Практическая значимость исследования. Комплекс методических средств, ориентированных на использование имитационной модели телекоммуникационной сети в школьном курсе Internet-технологий, может применяться учителями информатики для формирования у детей умений работы в глобальной сети независимо от наличия выхода компьютерного класса в Internet.
На защиту выносится комплекс методических средств, позволяющих строить процесс обучения школьников Internet-технологиям на базе имитационной модели телекоммуникационной сети.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры математики и информатики МГОПУ, на X и XI Международных конференциях-выставках «Информационные технологии в образовании» (ноябрь 2000, 2001 гг.), на Всероссийской научно-практической конференции «Информатизация образования-2001» (Екатеринбург, 13-16 февраля 2001 г.), на семинаре-выставке, проводимой в рамках XI Международной конференции «ИТО-2001» (Самара), на Международной научно-практической телеконференции "Информационные и коммуникационные технологии в образовании" (20-30 марта 2002 г.), проводимой в рамках II Педагогического фестиваля "Internet и образование" (Барнаул, 15 марта - 15 апреля 2002 г.). Разработанные методические средства апробированы и внедрены в преподавание курса «Компьютерные телекоммуникации» в гимназии №3 г. Астрахани.
По теме диссертации имеется 11 публикаций.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, библиографического списка и приложений. Работа содержит таблицы, иллюстрирована схемами, рисунками и диаграммами.
Тенденции использования компьютерных телекоммуникаций в образовательной практике
Перспективы компьютерной коммуникации и ее очевидный прогресс стали ясны еще более десяти лет назад. В 1988 году в «Концепции информатизации образования» было четко сформулировано, что ведущим звеном процесса информатизации образования является изменение целей и содержания обучения [65]. Еще тогда всем творящим и работающим в области образования предлагалось обратить внимание на необходимость корреляции содержания обучения с уровнем информатизации общества. Уже в то время некоторые исследователи предсказывали бурное развитие информационной инфраструктуры. Но потребовалось пережить четыре поколения персональных компьютеров, зарождение мультимедиа - технологий, распространение Internet, прежде, чем эти предсказания начали сбываться. Компьютер из экзотического оборудования вычислительных центров превратился за 15 лет в повседневный рабочий инструмент миллионов людей, а глобальная сеть с целым комплексом специфических технологий стала универсальной коммуникационно -информационной средой, поэтому сейчас с уверенностью можно говорить об изменении форм, содержания и смысла образования. В соответствии с современной педагогической парадигмой в центре образовательного процесса должен стоять человек с его потребностями и мотивами. Поэтому проблему формирования у школьников умений рационально организовывать свою деятельность, добиваться позитивных результатов, быстро адаптироваться к изменяющимся социальным и природным условиям необходимо рассматривать как важнейшие задачи современной школы [21, 128]. Компьютерная сеть - педагогический аналог ускорителя частиц в современной физике. С ее помощью мы можем наблюдать и воспроизводить явления и процессы с простотой и наглядностью, недоступной ни одному более раннему поколению педагогов. Новые возможности не могут не изменить как отношение учителя к своему труду, так и позицию учащихся, и современную методику, и цели обучения: от «знаний, умений и навыков» через девиз учителей-новаторов «учить учиться» к формированию целостной личности, для которой «очевидной жизненной необходимостью является способность к человеческим коммуникациям, активное овладение научной картиной мира, гибкое изменение своих функций в труде, ответственная гражданская позиция и творческое мышление» [137].
С появлением и бурным развитием Internet - технологий появилась возможность выведения образования на совершенно иной качественный уровень. Одной из характерных черт современной ситуации в системе образования является интеграция педагогической науки и практики с новыми информационными технологиями. Все чаще мы говорим в последнее время об Internet - образовании, понимая под этим термином внедрение Internet — технологий в процессы обучения и воспитания молодежи, привлечение подрастающего поколения к полезной познавательной и досуго-вой деятельности в глобальной сети [2, 81].
Цели, задачи и содержание курса компьютерных телекоммуникаций в школьном курсе основ информатики и вычислительной техники. Планирование процесса обучения
Проблема содержания курса «Компьютерные телекоммуникации» не может рассматриваться вне контекста проблемы структуры и содержания общего среднего образования в целом. Поэтому, прежде чем предпринять исследование, дающее ответ на вопрос: «Возможно ли проецирование таких широко распространенных сервисов глобальной сети как электронная почта, телеконференции, информационный поиск в школьной локальной сети, а также моделирование в ней различных ситуаций, имеющих место при работе с Internet и позволит ли использование в процессе обучения не глобальной, а более доступной массовой школе локальной сети в достаточной степени подготовить ученика к самостоятельной работе в Internet?», следует определиться, какого характера и уровня подготовка в области Internet-технологий необходима современному человеку, что должен знать и уметь пользователь сети Internet и какую часть этой подготовки он должен получить в школе.
Необходимость изучения телекоммуникационных технологий в современной школе признана сегодня на законодательном уровне. Раздел «Компьютерные телекоммуникации» относится к федеральному компоненту содержания курса информатики, обеспечивающему минимальное содержание курса, рекомендованного Министерством общего и профессионального образования. Принимая во внимание тот факт, что у школьников, изучающих регулярный курс информатики, на первый план, безусловно, выступают общеобразовательные цели подготовки, среди которых важнейшая - понимание принципов, на которых основываются современные информационные технологии [50], основная цель изучения телекоммуникационных технологий в школьном курсе информатики - дать учащимся необходимый минимум знаний и умений в области современных компьютерных сетей, чтобы они могли использовать их в качестве инструмента для самостоятельной учебной и исследовательской работы. Основной нормативный документ, характеризующий современный стандарт по информатике и обязательный для исполнения на всей территории Российской Федерации - «Обязательный минимум содержания образования по информатике» (приказ Министерства образования РФ от 30.06.99 №56) определяет следующий обязательный объем и содержание учебного материала, предъявляемого учащимся школой в рамках изучения раздела «Компьютерные телекоммуникации»: локальные и глобальные компьютерные информационные сети; основные информационные ресурсы, электронная почта, телеконференции, файловые архивы; сеть Internet; технология World Wide Web (WWW); публикации в WWW; поиск информации.
Большинство авторских курсов, направленных на обучение школьников Internet-технологиям (а их в последние пять лет разработано значительное количест во), несмотря на то, что каждый из них характеризуется определенными особенно стями, рассматривают именно эти вопросы [45, 62, 82, 83, 116, 120, 131, 132, 137], им же посвящены и разделы многих электронных гипертекстовых и традиционных пе чатных учебников и пособий. Мы также предпочли сконцентрировать внимание именно на этих вопросах, чтобы иметь возможность отвести достаточное количество времени на выработку практических умений, и сформулировали основные задачи обучения школьников Internet-технологиям следующим образом:
1. Формирование общих представлений о технических и организационных принципах построения глобальных компьютерных сетей, усвоение базовых понятий и терминов.
2. Овладение практическими умениями работы с электронной почтой, программами интерактивного общения и гипертекстовыми технологиями в Internet.
3. Ознакомление учащихся с основными приемами поиска информации в глобальной сети.
4. Формирование информационного мировоззрения, информационной культуры школьников.
Проанализировав созданные к настоящему моменту авторские курсы по телекоммуникационным технологиям, описание которых удалось найти в доступной литературе и руководствуясь вышеперечисленными целями мы разработали программу обучения, рассчитанную приблизительно на 31 - 34 часа и включающую следующие темы:
1. Общие сведения о компьютерных сетях (повторение и актуализация ранее изученных сведений).
2. Адресация в Internet и протоколы передачи данных.
3. Электронная почта и телеконференции.
4. Всемирная паутина и файловые архивы.
5. Поиск информации в Internet.
6. Интерактивное общение и телефонная связь в Internet. Мультимедиа-технологии в глобальной сети.
Оценка эффективности использования имитационной модели телекоммуника- ционной сети в школьном курсе компьютерных телекоммуникаций
Целью педагогического эксперимента, проведенного в гимназии №3 г. Астрахани, являлась проверка высказанной нами гипотезы в той ее части, которая гласит, что использование модели, представляющей основные сервисы и режимы сети Internet, позволяет школьникам освоить технологию работы в глобальной сети и в достаточной степени готовит их к такого рода деятельности.
Проведение практикума по курсу, как уже было упомянуто выше, основывалось на использовании построенной в локальной сети модели. Информация о ходе процесса обучения, на основании которой можно было сделать выводы о его продуктивности, включала в себя результаты контрольных и самостоятельных работ, диктантов, а также данные, полученные в процессе педагогического наблюдения и анкетирования учащихся.
Эффективность учебного процесса во многом зависит от того, доступен ли изучаемый материал для данного контингента школьников. Поэтому для «замера» начального состояния системы на первом этапе педагогического эксперимента нами было предпринято изучение контингента учащихся по данным школьной документации (классных журналов) за последние два учебных года. Исследование итоговых, полугодовых и текущих оценок учащихся, а также беседы с учителями, преподающими ОИВТ в данных классах, показали, что из 147 старшеклассников 43 (29,2%) имеют по информатике стабильно высокие оценки и характеризуются высоким уровнем мотивации к изучению данного предмета (см. таблицу З.1.). Информатика в гимназии преподается с 6-го класса, неуспевающих детей в гимназических классах нет, а значит, практически все старшеклассники довольно уверенно владеют практическими навыками работы с современным программным обеспечением и проявляют достаточную мотивацию к изучению предмета. Исключение из этой общей тенденции составляли, пожалуй, лишь учащиеся, недавно прибывшие в гимназию из школ, в которых новые информационные технологии (или информатика как учебный предмет) не преподавались. Таких учащихся оказалось немного - всего 9 человек (6%), 8 из которых приходятся на 10-е классы.
1. Согласны ли вы с утверждением, что умение работать в сети Internet необходимо для современного человека? (да, нет, затрудняюсь ответить).
2. Хотели бы вы изучать Internet - технологии в школьном курсе информатики? {да, нет, затрудняюсь ответить).
3. Имеете ли вы к настоящему моменту какой - либо опыт самостоятельной работы в сети Internet? (пользуюсь Internet регулярно, эпизодически, однажды, никогда).
4. Имеете ли вы дома компьютер, подключенный к сети Internet? (да, нет).
Судя по результатам анкетирования (см. рис.3.1), 98,6% учащихся старших классов считают, что умение работать в сети Internet необходимо для современного человека и столько же желают приобрести навыки работы в глобальной сети еще в школе.
Некоторые результаты анкетирования учащихся 10-х и 11-х классов Тем не менее, лишь треть учащихся 11 «А» класса имеют к началу изучения курса хотя бы небольшой опыт самостоятельной работы в Internet, в остальных классах данный показатель еще ниже, и в среднем таких детей менее 16% (см. табл. 3.1), при этом только 9 старшеклассников пользуются глобальной сетью регулярно. Показа тельным является тот факт, что из восьми учеников 10 «Б» класса, имеющих дома компьютер с выходом в Internet только трое хотя бы эпизодически используют гло бальную сеть. Также было выявлено, что для большинства детей изучение школьного курса телекоммуникационных технологий являлось практически единственной воз можностью формирования навыков работы в глобальной сети, так как всего 27 уча щихся (18,4%) имеют компьютер с выходом в Internet в домашнем пользовании.
