Ефективність використання комп’ютера в навчальному процесі

Для контролю знань учнів використовуються контролюючі програми. Це, як правило, короткотермінові за часом діалогу  програми або фрагменти програм, які в тій або іншій формі подають учневі учбові задачі і меню з варіантами відповідей. Після закінчення процедури контролю програма, як правило, видає підсумкову оцінку або «висновок» в текстовій формі. Одне із можливих застосувань контролюючих програм – для самоконтролю учбової діяльності. Тут допоміжні впливи містять в кращому випадку пред’явлення правил або правильну відповідь, або відповідні алгоритмічні вказівки.

На лабораторних роботах з фізики зручно використовувати програми, що дозволяють автоматизувати проведення фізичного експерименту: інформація від фізичних приладів поступає не до людини, яка її опрацьовує, а відразу до комп’ютера, який практично миттєво виконує розрахунки, будує графіки тощо.

Використання датчиків і пристроїв  для реєстрації і вимірювання  деяких фізичних величин (наприклад, величини світлового потоку, температури, вологості) і пристроїв, які забезпечують введення і виведення аналогових і дискретних сигналів, дозволяє візуалізувати на екрані комп’ютера різні фізичні закономірності у вигляді моделей, графіків, діаграм, що динамічно змінюються в залежності від зміни вхідних параметрів.

При цьому комп’ютер дає змогу проведення десятків експериментальних зрізів за порівняно невеликий відрізок часу при негайному зворотньому зв’язку і візуалізації результатів експериментів на екрані. Це дозволяє учневі робити певні припущення щодо закономірності, яка вивчається, підтверджувати їх або спростовувати на основі результатів спостережень.

Наприклад, при дослідженні залежності висоти звукового тону від частоти  коливань, учневі надається можливість, десятки разів змінюючи висоту тону, візуалізувати на екрані синусоїдальний графік різної частоти. При цьому учень самостійно приходить до висновків щодо залежності вигляду графіка гармонічних звукових коливань від висоти звукового тону.

Останнім часом значного поширення набули моделюючі навчаючі програми. Вони дозволяють учням змінювати параметри процесу, що демонструється комп’ютером, і спостерігати, як зміна параметрів впливає на поведінку досліджуваної системи. Моделюючі програми дозволяють вивчати процеси і явища, які реально спостерігати практично неможливо: складно, дорого, небезпечно. Існують моделюючі програми з фізики, які дозволяють учневі не тільки «побачити» інтерференцію і дифракцію хвиль, дослід Резерфорда, уповільнений варіант пружної взаємодії тіл тощо, але і вивчати ці процеси шляхом, наприклад, зсуву фаз у досліді з інтерференції, зміни прицільної відстані альфа-частинок у досліді Резерфорда тощо.

Навчання на моделях передбачає, що учням пропонується провести різні  досліди з конкретним дидактичним матеріалом і встановити на основі дослідів ту або іншу закономірність. У реальному оточенні школяра часто відсутня достатня кількість такого матеріалу, тому в процесі навчання необхідно створювати «штучні» навчальні матеріали. Це є причиною того, що ілюстративні функції комп’ютерних засобів надзвичайно ефективні (поєднання статичності і динаміки, вплив кольорових гам, графічне відображення результатів моделювання і імітації).

Імітаційно-моделюючі програми базуються  на унікальних можливостях комп’ютера моделювати складні процеси і явища, візуально відтворюючи їх сутність на екрані дисплея у наочній графічній формі. Тут комп’ютер розширює можливості навчального процесу в принципово нових напрямках. Експериментуючи з моделлю, що відтворюється комп’ютером, вивчаючи її властивості і недоліки, учні багато пізнають і про об’єкти, що моделюються, і про конкретну модель, про переваги і недоліки моделей взагалі. Важливо відмітити, що подібні програмні засоби дозволяють організувати роботу школяра в режимі вільного творчого пошуку.

Можливість моделювання дозволяє використовувати комп’ютер як принципово новий інструмент пізнання світу, що оточує дитину. Фактично у школяра вперше з’являється реальна можливість отримати відповідь на питання: «А що відбудеться, якщо...?». Він може побачити, що відбудеться, якщо розірветься атомна бомба, якщо повернути річки в зворотному напрямку. Учень може спостерігати процес висихання озера, маючи можливість втручатися. Він може регулювати об’єм води, що виділяється для поливання, спостерігати, до чого це призводить: якщо води для поливання менше, знижується врожай бавовни, і неминучі економічні втрати тощо. Фактично комп’ютер дозволяє учневі зазирнути в минуле і з цього минулого моделювати теперішнє і майбутнє.

Персональний комп’ютер також надає засоби і можливості широкого використання дидактичних ігор в процесі навчання дошкільників і школярів (причому не тільки молодшого, але й старшого віку).

Головною перевагою дидактичних  ігор є те, що знання сприймаються школярем активно, з великим інтересом, а значить, міцно. Тому найважливіша властивість ігрових програм – підвищення мотивації навчання.

Можна вказати на кілька видів застосування комп’ютерних ігор безпосередньо в навчальному процесі: а) як нагороду за успішне виконання учбового завдання; б) як мотив, який спонукає до серйозної роботи; в) як засіб моделювання досліджуваної задачі; г) як спосіб стимулювання певного типу мислення; д) як засіб організації роботи учнів і управління цією діяльністю.

Педагоги і психологи, однак, застерігають від дуже великого захоплення ігровими програмами з метою навчання, тому що їх розважальний характер може негативно вплинути на вольові якості учнів: навчання і праця не можуть ґрунтуватися тільки на емоційній привабливості діяльності.

Використання персонального  комп’ютера надає змогу організовувати і найпростіші ділові ігри, які можуть виявитися корисними в плані профорієнтації школярів.

Учбові бази даних, інформаційно-пошукові системи, які дозволяють здійснити пошук необхідної учбової інформації, використовуючи сучасні засоби і методи інформатики, доцільно використовувати при вивченні не тільки предметів природничо-математичного циклу, але і всіх інших.

Ефективним засобом  подання знань може служити учбова база даних, яка орієнтована на певну предметну галузь. Учбова база даних наділена можливостями формування наборів даних (за певними ознаками); опрацювання наявних наборів даних (здійснення пошуку, вибору, впорядкування), аналізу і зміни інформації за заданими ознаками; використання модуля серійної технології, що передбачає застосування редактора образів, редактора текстів, контролю рішень, регламенту роботи. Таку учбову базу знань можуть створювати і самі учні під керівництвом вчителя. Існують і методи використання для засвоєння навчального матеріалу процесу створення учнями так званих «малих експертних систем», тобто створення ними під керівництвом вчителя експертних систем, орієнтованих на невеликий фрагмент матеріалу (скажімо, розв’язування задач стереометрії, певного типу рівнянь тощо).

 

Висновки до першого розділу

Як показав аналіз наукової літератури, сучасний навчальний процес неможливий без використання комп’ютера. Він відкриває необмежені можливості для вчителя і учня. Але вмонтування комп’ютерних технологій у педагогічний процес не повинно звести нанівець наявні досягнення в галузі психології, педагогіки і методик навчання різних дисциплін, завдати збитків культурним надбанням, національним традиціям. Учитель повинен враховувати і негативні наслідки комп’ютерного навчання. Інформаційні процеси завдають шкоди здоров’ю особистості. Захоплення комп’ютерами нерідко призводить до серйозної розбалансованості учнівської психіки, втрати зору. Обмежується спілкування учнів з друзями, батьками, іншими людьми. Втрачається інтерес до книги. До того ж мова комп’ютера завжди однакова. На відміну від мови вчителя вона не збуджує почуттів, не формує світогляду.

Водночас, деякі вчені висловлюють припущення, що педагогічне засвоєння електронних засобів, глибока інформатизація педагогічної діяльності можуть фундаментально змінити дидактичні концепції. Якщо у сучасному процесі навчання головною ланкою є «учитель - учень», то в інформаційно-комунікативній моделі навчання головною ланкою може стати «інформаційна система – учень».

Це ще раз підтверджує, що ефективність використання комп’ютера в навчальному процесі є дуже актуальною темою.

 

 

РОЗДІЛ ІІ.

ДОСЛІДНО-ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА РОБОТА ЩОДО ПЕРЕВІРКИ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ КОМП’ЮТЕРА В НАВЧАЛЬНОМУ ПРОЦЕСІ

2.1 Вивчення  стану проблеми в практиці  сучасної школи

Вивчаючи практичний досвід використання комп’ютерної техніки в різних школах та узагальнюючи педагогічний досвід вчителів, було зроблено наступні висновки. З появою в школі комп’ютерного класу він став тим «стрижнем», навколо якого існує, крутиться, вирує шкільне життя. «Вантаж», який «звалився» на його «плечі» дуже великий. Комп’ютерний клас завантажений навчальною роботою під час уроків, гуртковою роботою в позаурочний час і ще використовується в позаурочний час для підготовки різноманітної документації адміністрацією школи, вчителями, учнями, для підготовки і проведення вечорів відпочинку і т. п.

 

Рис. 2.1 Структурна схема використання комп’ютерної техніки в школі.

Головне призначення  комп’ютерного класу – забезпечення навчального процесу.

Але все ж таки інформатика є предметом, де найбільше використовується комп’ютерна техніка.

На першому ступені навчання учні знайомляться з правилами користування комп’ютера, вивчають клавіатуру та інші компоненти обчислювальної системи. Вчаться працювати з програмами — запускати їх на виконання, керувати процесом виконання, зупиняти виконання програм. Далі учні знайомляться з елементарними способами обробки інформації та прийомами програмування діяльності виконавців. Це можливо здійснювати з використанням програм «Кенгуру» та «Пилосос».

На другому ступені  навчання комп’ютерний клас може використовуватись у викладанні «Інформатики», трудового навчання (якщо воно має профіль «Інформатика»), різноманітних спецкурсів. На цьому етапі учні досконало знайомляться з принципами роботи комп’ютера, способами обробки різних видів інформації (текстової, графічної, звукової). Особлива увага приділяється алгоритмізації та програмуванню (вивчаються три мови програмування — ЛОГО, ПАСКАЛЬ та БЕЙСІК).

На третьому ступені  навчання учні вивчають новітні способи  обробки (сучасні алгоритми), передачі та збереження інформації.

У школах проводиться велика робота зі здійснення міжпредметних зв’язків за допомогою комп’ютера. Він стає незамінним помічником у проведенні лабораторних робіт із фізики: дає можливість продемонструвати процеси, які не можна спостерігати в звичайних умовах. Дає велику базу знань у вивченні англійської мови, пропонуючи багато розвивальних програм для поповнення словникового запасу, вивчення граматики. Комп’ютер також стає учням у нагоді й на уроках образотворчого мистецтва. Він дає можливість продемонструвати твори великих художників, скульпторів, архітекторів, яких дуже мало або ж зовсім немає в бібліотеках. Вивчаючи на інформатиці графічний редактор, на уроках образотворчого мистецтва учні вже вільно ним користуються і використовують його можливості. Застосування таких типів уроків ніяк не витісняє і не зменшує практичної роботи з олівцем, аквареллю, крейдою, штампами і т. п., а тільки урізноманітнює роботу учнів та економить час для їх творчого розвитку.

У післяурочний час комп’ютери використовуються для оформлення рефератів, доповідей, які задаються учителями школи.

Поява комп’ютерної техніки значно полегшила роботу всіх учителів школи. Насамперед, це стосується вчителів інформатики. Викладання інформатики на сучасному рівні просто неможливе в безмашинному варіанті. З’явилися нові обов’язки та додаткова відповідальність. Учителі інформатики повинні навчити учнів досконало використовувати інформаційні технології і несуть відповідальність за це не тільки перед учнями, а й перед своїми колегами.

Але не тільки вчителі інформатики використовують комп’ютерну техніку у своїй роботі. Впровадження інформаційних технологій у навчальний процес приводить до зростання використання комп’ютерної техніки усіма вчителями-предметниками. Моніторинг проведення таких уроків у ЗОШ І-ІІІ ступенів № 9 м.Бердянська показує суттєву зміну у зайнятості комп’ютерного класу щодо інформатизації уроків з різних предметів відносно всієї програми (див. табл. 2.1).

Моніторинг  проведення уроків з використанням  комп’ютерів Таблиця 1

Рік	2001	2002	2003	2004	2005	2006
Завантаженість класу, %	2,7	4,3	11,4	14,4	21,5	32

Педагоги шкіл беруть активну участь у програмі «Intel^® Навчання для майбутнього», щоб бути добре підготовленим для ефективної інтеграції сучасних комп’ютерних технологій у процес викладання предмета, складають і реалізують в роботі проекти з метою реалізації важливих навчальних цілей, що постали перед сучасною школою, а саме: формування в учнів мотивації до навчання.

Вчителі діляться між собою досвідом роботи, проводять відкриті уроки та позакласні заходи з використанням матеріалів електронних підручників та посібників, складають електронні алгоритми роботи учнів під час вивчення окремих тем з різних предметів, розробляють та виготовляють різноманітні комп’ютерні варіанти роздаткових та дидактичних матеріалів, складають скарбничку інтерактивних технологій навчання.

Більшість учителів шкіл не бачать сучасного уроку без використання додаткового матеріалу, одержаного засобами мережі Інтернет. Під час викладання предметів педагоги намагаються частіше застосовувати мультимедійну техніку, яка сприяє ефективнішому засвоєнню матеріалу.