Введение к работе
Актуальность исследования. Сегодня информатика как учебный предмет играет важнейшую роль в школьном образовании, поскольку она приоритетно направлена на подготовку учащихся к жизнедеятельности в новых информационных условиях, в условиях становления информационного общества. Однако, несмотря на значимость предмета, количество времени, определенное учебными планами на его изучение, весьма ограничено. К тому же развитие науки информатики и информационных технологий непрерывно увеличивает объем содержания предмета и приводит к качественному его усложнению. Эти обстоятельства определяют необходимость постоянного поиска методов и средств обучения информатике, повышающих эффективность представления учебной информации, ее освоения и перевода в сферу практического опыта учащихся, а также информативность и интенсивность учебного процесса. Решить данную задачу в определенной степени позволяет применение методов обучения на основе использования информационных технологий.
Эффективность использования электронных образовательных ресурсов для решения различных педагогических задач (расширение возможностей наглядного представления материала, индивидуализация и дифференциация учебного процесса, активизация познавательной деятельности учащихся и т. д.) отмечается в настоящее время многими исследователями. По мнению И. В. Роберт, их использование в учебном процессе стало необходимым условием для повышения качества обучения.
Однако, как отмечают исследователи (А. Ю. Уваров, Н. X. Розов и др.), существующая объективная потребность использования электронных образовательных ресурсов для эффективной организации учебного процесса сочетается с ограниченной возможностью применения готовых мультимедийных продуктов, предлагаемых фирмами-разработчиками, так как они предназначены в основном для самостоятельной работы учащихся, сложно вписываются в традиционную классно-урочную систему обучения и не ориентированы на поддержку методических идей самого учителя.
Именно этим объясняется нашедшая широкое применение практика создания учителями собственных электронных образовательных ресурсов, которые позволяли бы реализовывать педагогические цели в соответствии с собственными методическими предпочтениями. Одним из наиболее распространенных среди этих ресурсов является компьютерная презентация — достаточно простое и удобное в разработке программное средство, позволяющее в условиях классно-урочной
системы наиболее эффективно реализовать объяснительно-иллюстративный метод, до сих пор являющийся одним из ведущих методов изучения нового материала
В то же время, как показывает практика, создавая собственные презентации для применения на уроке, учителя далеко не полностью используют весь потенциал данного ресурса — создают и применяют его без учета педагогической целесообразности и требований психофизиологического восприятия учебной информации, не используют его возможности в поддержке собственных методов и приемов обучения, необходимых для проведения урока. Все это зачастую не дает ожидаемого эффекта, а иногда даже приводит к противоположному результату.
В результате опроса, проведенного в ходе констатирующего эксперимента, выявлено, что 20% учителей информатики, периодически использующих готовые электронные образовательные ресурсы, отмечают, что вынуждены подстраиваться под форму и логику представления информации, заложенные в данном ресурсе Компьютерные презентации периодически используют на своих уроках 32% учителей информатики, при этом большинство из них свидетельствуют, что не всегда достигается ожидаемый эффект от их использования. В целом анализ реальной образовательной практики в школе показывает, что большинство учителей используют презентацию утилитарно — только для непосредственной демонстрации текста и графических объектов.
В отличие от такой традиционной практики использования компьютерной презентации, предъявляющей знания в готовом виде и предполагающей в основном «пассивное потребление информации»' учащимися, необходим переход к ее использованию с позиций нового подхода — в интерактивном режиме, когда методическая система учителя (его методические идеи, приемы, стиль обучения) закладывается в презентацию еще на этапе ее создания. Такой подход позволит с ее помощью кроме педагогически целесообразной наглядности реализовать также и управление ходом учебного процесса при использовании различных методов обучения (проблемного, эвристического, исследовательского), что особенно актуально при изучении информатики.
В современной педагогической науке сложились определенные теоретические предпосылки решения данной задачи: сформулированы
' Роберт, И В Теоретические основы развития информатизации образования в современных условиях информационного общества массовой глобальной коммуникации/И В Роберт // Информатика и образование —200S —№6 —С 3 — 11.
актуальные концептуальные положения, определяющие роль и место компьютера в системе других средств обучения и его разнообразные педагогические возможности (Б. С. Гершунский, К. К. Колин, А. А. Кузнецов, Е. И. Машбиц, В. М. Монахов, А. В. Петров, И. В. Роберт); проведен анализ состояния применения электронных образовательных ресурсов в сфере образования (В. В. Гузеев, Е. В. Данильчук, А. Н. Дахин, А. И. Дворецкая); исследованы их дидактические характеристики и особенности применения на уроке (А. В. Осин, М. Л. Ры-син, Н. С. Анисимова, А. Ю. Уваров, В. М. Монахов, Т. К. Смыков-ская и др.); рассмотрены вопросы создания электронных средств обучения (О. Ф. Брыксина, Д. Ш. Матрос, Н. А. Хартуляри и др.). Как показал анализ, в основном исследования посвящены таким видам электронных образовательных ресурсов, как электронные учебники и учебные комплексы — определению их сущностных характеристик, дидактических возможностей и требованиям к их созданию.
В ряде работ (Г. М. Нурмухамедов, Н. Г. Семенова, Н. П. Петрова, Ю. Н. Егорова) рассматриваются особенности использования возможностей современных информационных технологий (мультимедиа, моделинг и др.) для повышения наглядности и обеспечения интенсификации учебного процесса. Однако эти возможности не соотносятся с дидактическим потенциалом именно учебной компьютерной презентации, не выявляется ее специфика для реализации объяснительно-иллюстративного метода на уроке, поддержки методической системы учителя.
Эти факты явились основанием для выделения учебной компьютерной презентации при обучении информатике как ключевого понятия данного исследования.
Одновременно с теоретическими сформировались и практические предпосылки исследования, к которым относятся успешная реализация федеральной программы информатизации системы образования; централизованное обеспечение школ компьютерной техникой и программным обеспечением; повышение уровня информационной культуры учителей, формирование их готовности не только использовать существующие электронные образовательные ресурсы, но и создавать авторские, направленные на оптимизацию собственной методической системы обучения предмету.
Признавая несомненную ценность существующих исследований, следует отметить, что методика обучения информатике на основе использования учебной компьютерной презентации как одного из видов электронных образовательных ресурсов, позволяющего наиболее эффективно поддержать авторские методические идеи и приемы
учителя при объяснении нового учебного материала, не являлась до настоящего времени объектом специального методического исследования.
Все вышесказанное свидетельствует о существовании противоречий между:
объективной потребностью использования электронных образовательных ресурсов для повышения эффективности обучения и отсутствием возможности практического применения готовых мультимедийных продуктов, предлагаемых фирмами-разработчиками, в условиях традиционной классно-урочной системы и, как следствие, — необходимостью создания авторских продуктов;
существующим высоким дидактическим потенциалом учебной компьютерной презентации при обучении информатике, практически не используемым в традиционной образовательной практике, и отсутствием адекватной научно обоснованной методики.
Существование указанных противоречий обусловливает актуальность исследования, проблемой которого является отсутствие эффективной методики обучения информатике на основе использования учебной компьютерной презентации, что и определило тему исследования: «Учебная компьютерная презентация в обучении информатике как средство реализации методической системы учителя».
Объект исследования — процесс обучения информатике учащихся средних общеобразовательных школ.
Предмет исследования — методика обучения информатике на основе использования учебной компьютерной презентации как средства реализации методической системы учителя информатики.
Цель исследования — разработать научные основы методики обучения информатике, базирующейся на использовании учебной компьютерной презентации как средства реализации методической системы учителя.
В качестве гипотезы исследования принято предположение о том, что использование учебной компьютерной презентации как средства реализации методической системы учителя обеспечит повышение эффективности обучения информатике в средней общеобразовательной школе при соблюдении ряда условий:
1) в отличие от традиционного применения учебной компьютерной презентации как средства методически пассивной наглядности в обучении или преимущественно для самостоятельной работы учащихся ее необходимо применять как инструмент учителя для сопровождения объяснения нового материала, позволяющий ему реализовать собственные методические идеи;
-
реализуется дидактический потенциал учебной компьютерной презентации, учитывающий специфику курса информатики (необходимость образного оснащения сложных абстрактных понятий; постоянное обновление и увеличение объема изучаемого материала; необходимость централизации управления процессом обучения в условиях персональной работы учащихся за компьютером; востребованность поддержки исследовательских методов обучения) и возможности современных информационных технологий;
-
методика обучения информатике на основе использования учебной компьютерной презентации строится в соответствии с:
спецификой целевого, содержательного, процессуального компонентов методической системы учителя, которая определяет оптимальные форму, логику и способы представления учебного содержания в презентации;
обоснованной последовательностью этапов процесса создания учебной компьютерной презентации, реализующей методические идеи учителя;
системой требований, предъявляемых к презентации, учитывающих педагогические, методические, эргономические, художественно-оформительские аспекты ее применения.
В соответствии с целью исследования и выдвинутой гипотезой сформулированы основные задачи исследования:
-
Уточнить научные представления о сущностных характеристиках учебной компьютерной презентации как вида современных электронных образовательных ресурсов.
-
Выявить дидактический потенциал учебной компьютерной презентации при обучении информатике.
-
Разработать методику обучения информатике на основе использования учебной компьютерной презентации как средства реализации методической системы учителя информатики.
-
Экспериментально проверить эффективность методики обучения информатике учащихся на основе использования учебной компьютерной презентации.
Теоретико-методологическую основу исследования составили:
основные положения теории и методики преподавания информатики, сформулированные в трудах С. А. Бешенкова, А. А. Кузнецова, М. П. Лапчика, В. М. Монахова, Е. А. Ракитина, И. Г. Семаки-на, Н. Д. Угриновича, Е. К. Хеннера и др.;
исследования в области проектирования методических систем учителя (А. И. Нижников, В. М. Монахов, Т. К. Смыковская и др.);
идеи информатизации образования и внедрения информационных технологий в учебный процесс, представленные в исследованиях Я. А. Ваграменко, Б. С. Гершунского, Е. И. Машбица, Е. С. Полат, И. В. Роберт и др.;
фундаментальные работы в области наглядного обучения (А. Я. Каменский, К. Д. Ушинский, Л. М. Фридман);
исследования, раскрывающие механизмы визуального и образного восприятия информации (Р. Арнхейм, Л. X. Зайнутдинова, Н. М. Ежова, А. Г. Барышкин и Н. А. Резник).
Методы исследования: методы теоретического анализа (изучение и систематизация психолого-педагогической, методической литературы по проблеме исследования; анализ Государственных образовательных стандартов, учебных программ, учебных пособий и методических материалов по курсу информатики в школе; изучение и обобщение педагогического опыта), методы эмпирического исследования (наблюдение за процессом обучения, тестирование, анкетирование, обобщение педагогического опыта в области школьной информатики), педагогический эксперимент.
Достоверность результатов исследования обеспечивается всесторонним анализом проблемы, соответствием полученных выводов основным положениям дидактики и методики преподавания информатики, логической обоснованностью теоретических выводов и хода экспериментальной работы, систематическим мониторингом результатов исследования на его различных этапах, статистической обработкой данных поискового, констатирующего и формирующего этапов эксперимента.
Научная новизна результатов исследования заключается в следующем:
-
Научно обоснован новый подход к рассмотрению учебной компьютерной презентации при обучении информатике как инструмента, приоритетно применяющегося для сопровождения объяснения нового материала, педагогически целесообразно представляющего его содержание в наглядном виде и реализующего методическую систему учителя
-
Выявлен дидактический потенциал учебной компьютерной презентации в обучении информатике.
-
Разработана методика обучения информатике на основе использования учебной компьютерной презентации, базирующаяся на учете:
— специфики целевого, содержательного и процессуального компонентов методической системы учителя информатики, реализуемой в учебной компьютерной презентации;
модени процесса создания учебной компьютерной презентации, включающей аналитический, проектировочный и технологический этапы;
системы требований к учебной компьютерной презентации, определяющих педагогическую целесообразность ее использования (дидактические, методические, компоновки и художественно-композиционные требования).
Теоретическая значимость результатов выполненного исследования обусловлена его вкладом в теорию и методику обучения информатике за счет выявления специфики целевого, содержательного и процессуального компонентов методической системы учителя, реализуемой в учебной компьютерной презентации, и разработки этапной модели процесса ее создания.
Полученные результаты могут служить теоретической основой построения методических систем обучения информатике на различных уровнях образования на основе использования учебной компьютерной презентации, а также для дальнейших исследований в области информатизации образования в целом.
Практическая ценность результатов исследования заключается в разработке методики обучения информатике на основе использования учебной компьютерной презентации как средства реализации методической системы учителя; создании комплекта учебных компьютерных презентаций по информатике; разработке методических рекомендаций по их созданию и применению; системы требований к учебной компьютерной презентации, что способствует расширению методического арсенала учителей информатики.
Апробация результатов исследования осуществлялась через:
участие в Международной конференции-выставке «Информационные технологии в образовании» (Москва, 2005, 2007 гг.); Всероссийской заочной Интернет-конференции «Информационные технологии в начальной школе» (Волгоград, 2007, 2008 гг.); областном научно-методическом семинаре «Информатизация образования: проблемы и перспективы» (Волгоград, 2005 г.); областном научно-практическом семинаре учителей информатики «Методика использования электронных образовательных ресурсов в учебном процессе» (Волгоград, 2008 г.); межвузовском круглом столе «Качество мультимедиа обучения в вузе» (Волгоград, 2007 г.);
выступления на научно-методических семинарах института педагогической информатики и информационных технологий образования, заседаниях кафедр информатики и методики преподавания информатики, теории и методики обучения физике и информатике Волгоградского государственного педагогического университета;
— публикацию материалов исследования в различных научных,
научно-методических изданиях, периодической печати (всего опуб
ликована 21 работа, из них по теме исследования — 8).
Внедрение результатов исследования осуществлялось в МОУ межшкольном учебном комбинате Дзержинского района г. Волгограда. Разработанные в процессе исследования методические материалы используются учителями информатики средних образовательных учреждений № 36, 37,43,89, 101, 128, лицеев №7,9 г. Волгограда, преподавателями Волгоградского государственного педагогического университета, Волгоградской государственной академии повышения квалификации и переподготовки работников образования.
Положения, выносимые на защиту:
1. Учебная компьютерная презентация — программное средство,
которое приоритетно используется для сопровождения объяснения
нового материала, педагогически целесообразно представляет содер
жание учебного материала в наглядном виде и обеспечивает реализа
цию методической системы учителя информатики.
Методическая система учителя информатики понимается как совокупность методов, средств, форм организации учебной деятельности и способов предъявления учебного материала, которая опирается на методический стиль, опыт учителя и обеспечивает целенаправленное и строго определенное педагогическое воздействие в соответствии с целями и содержанием обучения.
2. Учебная компьютерная презентация является эффективным
средством повышения качества обучения информатике в школе за счет
своего дидактического потенциала, заключающегося в следующих
возможностях:
образное оснащение сложных и абстрактных понятий информатики на основе мультимедийности;
интерактивность обучения, обеспечивающая управление учебным процессом и создающая условия для осуществления различных видов учебной деятельности при объяснении нового материала за счет динамики предъявления информационных объектов на слайдах и навигации;
мобильность и упрощение организации переходов от одного вида наглядности к другому при объяснении нового материала посредством интеграции в презентации различных видов информации;
централизация управления процессом обучения в условиях персональной работы ученика за компьютером при изучении информационных и коммуникационных технологий;
— оперативность обновления и изменения содержания обучения
в соответствии с быстрыми темпами развития науки информатики и
информационных технологий.
3. Методика обучения информатике на основе использования учебной компьютерной презентации строится с учетом:
специфик целевого (система целей — обучения, преподавания и представления на каждом слайде), содержательного (дидактические единицы содержания, требующие визуализации) и процессуального (определение вида требуемой наглядности, организация и структурирование предъявляемой информации, определение видов, форм и способов подачи учебной информации в соответствии с особенностями методического стиля педагога) компонентов методической системы учителя информатики, реализуемых в учебной компьютерной презентации;
модели процесса создания учебной компьютерной презентации, включающей этапы: аналитический (анализ содержания учебного материала и требований стандарта, формулирование целей и установление их взаимного соответствия, отбор содержания, требующего визуализации); проектировочный (выбор методов и методических приемов, используемых на уроке, определение видов наглядности и форм представления учебного материала, способов его подачи) и технологический (оформление слайдов презентации в соответствии с требованиями к ней, техническое создание презентации);
системы требований к учебной компьютерной презентации, определяющих педагогическую целесообразность ее использования: педагогические (дидактические, отражающие соответствующие традиционные и специфические принципы обучения; методические, учитывающие особенности информатики как учебного предмета и науки) и художественно-оформительские (компоновки — соответствующие принципам лаконичности, структурности, автономности, обобщения, унификации в представлении учебного материала; художественно-композиционные — соответствующие принципам смыслового центра, равновесия, обрамления, масштабности, принципу 1/3, информационного диполя, цветового и стилевого оформления представления учебного материала).
Эмпирическую базу исследования составила опытно-экспериментальная работа, проводимая автором в 10—11-х классах средних образовательных школ № 43, 97, 101, 128 Дзержинского района г. Волгограда, изучающих информатику на базе МОУ межшкольный учебный комбинат Дзержинского района г. Волгограда.
Этапы исследования:
Исследование проводилось в период с 2003-го по 2008 г. и включало три основных этапа:
Первый этап (2003—2004 гг.) предусматривал изучение и анализ психолого-педагогической, научно-методической и учебной литературы по теме; исследование и обобщение педагогического опыта применения электронных образовательных ресурсов в аспекте рассматриваемой проблемы; определение цели, гипотезы, задач и методов исследования.
Второй этап (2004—2006 гг.) включал уточнение подхода к учебной компьютерной презентации, выявление дидактического потенциала и требований к ней, разработку методики обучения информатике на основе использования учебной компьютерной презентации.
На третьем этапе (2006—2008 гг.) осуществлялась обработка полученных данных, формулировались основные выводы исследования.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы (186 наименований), 8 приложений. Текст диссертации содержит 8 таблиц и 25 рисунков.
