В настоящее время современное человечество включилось в общеисторический процесс, называемый информатизацией. В данный период развития общества производство информации становится основным видом деятельности, и компьютеризация выступает как часть этого процесса. Развитие информатизации вызвано тем, что человечество осознало ограниченность естественных ресурсов среды своего обитания в связи с усложнением производственных отношений, появлением глобальных проблем, решение которых невозможно прежними средствами. Информация становится главным ресурсом научно-технического и социально-экономического развития мирового сообщества и существенно влияет на ускоренное развитие науки, техники и различных отраслей хозяйства, играет значительную роль в процессах воспитания и образования, культурного общения между людьми, а также в других социальных областях.

Информатизация (по А. П. Ершову) - это система следующих взаимосвязанных процессов:

• информационного - обособления и представления всей социально значимой информации в форме, доступной для хранения, обработки и передачи электронными средствами;

• познавательного - формирования и сохранения целостной информационной модели мира, позволяющей обществу осуществлять упреждающее динамическое регулирование своего развития на всех уровнях: от индивидуальной деятельности до функционирования общечеловеческих институтов;

• материального - строительства глобальной инфраструктуры электронных средств хранения, обработки и передачи информации.

В результате информатизации общества появилось понятие информационная технология (ИТ), включающее в себя совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, хранение, распространение и отображение информации (информационные процессы) с целью снижения трудоемкости процессов использования информационного ресурса, а также повышения их надежности и оперативности.

Информационная техника представляет собой материальную основу информационной технологии, с помощью которой осуществляются сбор, хранение, передача и обработка информации. До середины XIX в., когда доминирующими были процессы сбора и накопления информации, основу информационной техники составляли перо, чернильница и бумага. На смену ручной информационной технике в конце XIX в. пришла механическая (пишущая машинка, телефон, телеграф и др.), что послужило базой для принципиальных изменений в технологии обработки информации. Понадобилось еще много лет, чтобы перейти от запоминания и передачи информации к её переработке. Это стало возможным с появлением во второй половине XX столетия такой информационной техники, как электронные вычислительные машины, положившие начало компьютерной технологии. «Новая технология хранения и обработки информации совершила революцию в организации умственного труда подобно тому, как изобретение двигателя открыло эру автоматизации труда физического», - считает академик В.М. Глушков.

Информационные технологии характеризуются следующими основными свойствами:

• предметом (объектом) обработки (процесса) являются данные;

• целью процесса является получение информации;

• средствами осуществления процесса являются программные, аппаратные и программно-аппаратные вычислительные комплексы;

• процессы обработки данных разделяются на операции в соответствии с данной предметной областью;

• критериями оптимизации процесса являются своевременность доставки информации пользователю, её надежность, достоверность, полнота.

Три технических достижения составляют основу ИТ: 1) появление новых средств накопления информации на машиночитаемых носителях (магнитные ленты, кинофильмы, магнитные и лазерные диски и т. п.); 2) развитие средств связи, обеспечивающих доставку информации практически в любую точку земного шара без существенных ограничений во времени и расстоянии; 3) возможность автоматизированной обработки информации с помощью компьютера по заданным алгоритмам.

 

2. Компьютеризация образования

Современный мир построен на базе компьютерных электронных систем, которые проникли фактически во все сферы деятельности человека, в том числе и в образование.

Многие информационные данные сегодня доступны лишь в электронном виде, а их бумажные первоисточники исчезают. Неумение пользоваться электронными сетями означает невозможность добыть ту или иную необходимую информацию. Все современные технологии направлены лишь на то, чтобы максимально быстро передать данные (текст, изображение, звук) из одной точки земного шара в другую.

Основным и даже базовым элементом техногенного развития человечества является компьютер. Именно это устройство сегодня решает бесконечное множество поставленных человеком задач. Неумение работать с компьютером в современном мире может быть приравнено к неумению писать и читать.

Можно сказать, что в настоящее время в России идёт становление новой системы образования, ориентированной на вхождение в мировое образовательное пространство. Этот процесс сопровождается существенными изменениями в психолого-педагогической теории и практике учебно-воспитательного процесса, и наиболее ярко выражается в компьютеризации обучения.

Сложность данного этапа развития современного образования заключается в том, что традиционные технические средства обучения так и не стали обычными, повседневными предметами, используемым массовым учителем, а время требует перехода на современные образовательные информационные технологии на основе компьютера и мультимедийной аппаратуры.

Даже современные возможности этого направления в образовании представляют и реализуют далеко не всё. Это говорит о будущем потенциале компьютерной техники, особенно в связи с развитием телекоммуникационных технологий. Грамотное использование новых информационных технологий позволит не только использовать компьютер вместо учебника, но и спланировать самообразовательную деятельность обучаемого, позволит качественно оценить уровень его знаний и умений не только по прохождению определённого рода испытаний, но и по времени затраченному им на изучение того или иного материала.

Во многих европейских странах и в США обучение работе с компьютером начинается с младших классов. Подобная тенденция прослеживается и в России. С каждым годом всё больше и больше обучающих компьютерных программ появляются на рынке, они ориентированы как на детей младших и старших классов, так и на детей дошкольного возраста.

Обучающие программы подталкивают ребенка к пониманию процесса работы компьютера, исчезает страх перед новыми технологиями, а вместе с тем зачастую даже в раннем возрасте начинается зависимость человека от компьютера. И здесь перед нами встает вопрос, однозначный ответ на который до сих пор не могут дать ни ученые, ни психологи, ни педагоги: с какого возраста ребенок может работать с компьютером, не ставя под удар ни свое здоровье, ни свою психику? Ребенок может гораздо меньше интересоваться обыкновенными игрушками и постоянно стремиться к монитору, к виртуальным играм.

Использование в обучении компьютера ставит ряд важных вопросов и перед психологами, и перед родителями: 1) Насколько негативно или позитивно та или иная программа действует на ребенка?  2) Чему может научить его то или иное программное обеспечение? 3) Какие эмоции вызывает у него оформление той или иной игры? 4) Одинаковое ли влияние оказывает компьютер на детей, имеющих те или иные индивидуальные особенности. Над всеми этими вопросами имеет смысл серьезно задуматься не только каждому родителю, но и многим специалистам.

Для успешного и скорого овладения учащимися учебной программы педагог должен все используемые им средства рассматривать с точки зрения теории оптимизации и выбирать наиболее подходящие из них в каждом  конкретном случае. Несомненно, что использование компьютера способно во многом ускорить процесс усвоения учащимися определённых тем образовательной программы.

Таким образом, процесс информатизации коснулся всех областей жизни общества, в том числе он повлиял и на образование. Это выразилось в появлении так называемых новых информационных технологий обучения (НИТО), основанных на использовании компьютера. Вообще говоря, любая педагогическая технология - это информационная технология, так как основу технологического процесса обучения составляет информация и её движение (преобразование). Поэтому вместо понятия НИТО так же используют термин компьютерная технология обучения.

НИТО - это синтез современных достижений педагогической науки и средств информационно-вычислительной техники. НИТО подразумевают научные подходы к организации учебно-воспитательного процесса с целью его оптимизации и повышения эффективности, а также постоянного обновления материально-технической базы образовательных учреждений.

В настоящее время развиваются следующие направления НИТО:

• универсальные информационные технологии (текстовые редакторы, графические пакеты, системы управления базами данных);

• компьютерные средства телекоммуникаций;

• компьютерные обучающие и контролирующие программы, компьютерные учебники;

• мультимедийные программные продукты.

Следует различать такие понятия, как компьютерное обучение и электронное обучение. Согласно определению ЮНЕСКО, компьютерное обучение - такая система обучения, в которой одним из ТСО выступает компьютер. Однако современные разнообразные ТСО все больше развиваются на основе последних достижений макро- и микроэлектроники, поэтому многие специалисты предлагают использовать более общий термин - электронное обучение, т. е. обучение с помощью систем и устройств современной электроники.

Одним из перспективных видов компьютерных технологий обучения является дистанционное обучение – это обучение на расстоянии, комбинация компьютерных обучающих программ с телекоммуникационной сетью.

Дистанционное обучение (ДО) – это универсальная форма обучения, базирующаяся на использовании технических средств, информационных и телекоммуникационных технологий, которые создают условия для свободного выбора образовательных дисциплин, при этом процесс обучения осуществляется без непосредственного личного контакта с педагогом и не зависит от расположения обучаемого в пространстве и во времени.

Дистанционное обучение от традиционных форм обучения отличают несколько особенностей: 1) гибкость: возможность заниматься в удобное время, в удобном месте и темпе для конкретного студента; 2) модульность: возможность из набора независимых учебных курсов-модулей формировать учебный план, отвечающий индивидуальным потребностям; 3) охват: использование разнообразных источников учебной информации (электронные библиотеки, банки данных) одновременно несколькими студентами, общение с преподавателями через телекоммуникационные сети; 4) экономичность: эффективное использование учебных площадей, человеческих ресурсов; 5) технологичность: использование новейших достижений информационных и телекоммуникационных технологий; 6) социальное равноправие: равные возможности получения образования независимо от места проживания, состояния здоровья, элитарности и материальной обеспеченности обучаемого; 7) интернациональность: экспорт и импорт мировых достижений на рынке образовательных услуг; 8) видоизменение функций преподавателя: ДО обновляет роль преподавателя, который должен координировать познавательный процесс не участвуя в нём непосредственно, постоянно усовершенствовать преподаваемые им курсы, повышать творческую активность в соответствии с нововведениями.

 

 

3. Технические средства обучения и компьютер

По данным опубликованным ЮНЕСКО, когда человек слушает, он запоминает 15% речевой информации, когда смотрит - 25% видимой информации, когда видит и слушает - 65% получаемой информации. Необходимость применения технических средств обучения, которые в качестве аудиовизуальных средств могут воздействовать на различные органы чувств, несомненна.

Что же такое средства обучения? В чём особенность технических средств обучения (ТСО)? И что нового внесли в область образования новые информационные технологии?

Подавляющее большинство авторов под средствами обучения понимают совокупность объектов любой природы, которые позволяют полностью или частично заменять изучаемое понятие и дают новую информацию о нём. Другими словами, средства обучения - это совокупность моделей самой различной природы. Они так же являются одним из компонентов целостной методической системы обучения, структуру которой можно представить в виде известной блок-схемы.

В зависимости от способа воспроизведения изучаемого факта модели подразделяются на материально-предметные (иллюстративные) и идеальные (мысленные). К средствам обучения как совокупности, состоящей из материально-предметных моделей, можно отнести различные приборы, таблицы, диапозитивы, диафильмы. К средствам обучения, строящимся на идеальных моделях -  учебники, дидактические материалы, учебные пособия, методические статьи, различного рода рекомендации в помощь учителю.

Понятно, что к средствам обучения, построенным на материально-предметных моделях, относят и ТСО, которые представляют собой совокупность технических устройств с дидактическим обеспечением, применяемых в учебно-воспитательном процессе для предъявления и обработки информации с целью его оптимизации. В результате ТСО объединяют в себе два понятия: технические устройства (аппаратура) и дидактические средства обучения (носители информации), которые с помощью этих устройств воспроизводятся.

 

 

Коджаспирова Г.М. выделяет разносторонние требования, предъявляемые к ТСО.

«Функциональные - способность аппаратуры обеспечивать необходимые режимы работы (громкость и качество звучания; <...> универсальность прибора <...>). Педагогические - соответствие возможностей технического средства тем формам и методам учебно-воспитательного процесса, которые согласуются с современными требованиями. Эргономические - удобство и безопасность эксплуатации; минимальное количество операций при подготовке и работе с аппаратом; уровень шума; удобство осмотра, ремонта, транспортирования. Эстетические - гармония формы (наглядное выражение назначения, масштаб, соразмерность); целостность композиции, товарный вид. Экономические - относительно невысокая стоимость при высоком качестве и долговечности технических средств».

Функции технических средств обучения в учебно-воспитательном процессе многообразны. Они взаимодополняющие, взаимообусловленные, и выделение их достаточно условно. Не все функции могут быть присущи тому или иному ТСО в полном объеме.

Коджаспирова Г.М. пишет, что «первая из функций ТСО -  коммуникативная, функция передачи информации. Вторая - управленческая, предполагающая подготовку учащихся к выполнению заданий и организацию их выполнения (отбор, систематизация, упорядочивание информации), получение обратной связи в процессе восприятия и усвоения информации и коррекцию этих процессов. Третья - кумулятивная, т.е. хранение, документализация и систематизация учебной и учебно-методической информации. <...>  Четвёртая - научно-исследовательская функция, связана с преобразованием получаемой с помощью ТСО информации учащимися с исследовательской целью и с поиском вариантов использования технических средств обучения и воспитания педагогом, моделированием содержания и форм подачи информации».

Существуют множество классификаций ТСО. Так, например, в англоязычных источниках технические средства обучения в первую очередь делят на жесткие (hardware) и мягкие (software). К жестким относятся магнитофоны, проекторы, телевизоры, компьютеры, к мягким - носители информации: грампластинки, магнитная лента, магнитные и оптические диски, слайды, кинофильмы. Это наиболее доступное и понятное разделение ТСО. Классифицировать же технические средства обучения по другому основанию достаточно сложно в силу разнообразия их устройства, функциональных возможностей, способов предъявления информации.

Коджаспирова Г.М. выделяет шесть классификаций ТСО по различным основаниям.

1. По функциональному назначению ТСО подразделяют на:

o     технические средства передачи учебной информации (диапроекторы, графопроекторы, эпипроекторы, магнитофоны, проигрыватели, телевизоры, видеомагнитофоны);

o     ТСО контроля знаний (всевозможные технические устройства и комплексы, позволяющие по определенной программе и заданным критериям с той или иной степенью достоверности оценивать степень усвоения учебного материала);

o     тренажерные ТСО (специализированные учебно-тренировочные устройства, которые предназначены для формирования первоначальных умений и навыков);

o     ТСО обучения и самообучения (обеспечивают предъявление учебной информации обучаемым по определенным программам, заложенным в технические устройства, и самоконтроль усвоения знаний);

o     вспомогательные технические средства (объединяют средства малой автоматизации и аппараты, используемые для вспомогательных целей: устройства дистанционного управления комплексами ТСО, радиомикрофоны, усилители);

o     комбинированные (технические средства, совмещающие функции различного назначения: компьютеры, мультимедийная аппаратура).

2. По принципу устройства и работы ТСО бывают механические, электромеханические, оптические, звукотехнические, электронные и комбинированные.

3. По роду обучения выделяют технические устройства индивидуального, группового и поточного (для больших групп обучаемых, например, в вузах для целого потока) пользования.

4. По логике работы ТСО могут быть с линейной программой работы, т.е. не зависеть от обратной связи, и с разветвленной программой, обеспечивающей различные режимы работы в зависимости от качества и объёма обратной связи.

5. По характеру воздействия на органы чувств выделяют визуальные, аудиосредства и аудиовизуальные ТСО.

6. По характеру предъявления информации ТСО можно разделить на экранные, звуковые и экранно-звуковые средства.

Компьютер является универсальным средством обучения, способным в достаточной степени заменить все остальные традиционные технические средства обучения. Он может работать с изображением без звука, со звуком без изображения и, конечно, одновременно и со звуком и с изображением. Обычно такие компьютеры называют мультимедийными, то есть такими, которые позволяют воспроизводить звуковую и видеоинформацию. Кроме того, в отличие от других ТСО компьютер может работать не только с внешней информацией, но и хранить данные в постоянной памяти.

Таким образом, «компьютер -  комплекс технических средств и программного обеспечения, способный реализовать любой алгоритм, оформленный в виде программы, хранимой в памяти, и ориентированный на реализацию процессов переработки информации во взаимодействии с человеком».

«В связи со столь разнообразными функциями компьютера в образовательной сфере академик А.П. Ершов предложил следующую классификацию видов их применения.

1.Учебное - использование компьютера как средства обучения на материале конкретного учебного предмета с применением педагогических программных средств специального назначения. <...>

2.Орудийное - компьютерная поддержка универсальных видов деятельности: письма, рисования, вычислений, поиска информации, коммуникации и др. <...>

3.Профессиональное и профориентационное - применение компьютеров для углубленного изучения информатики и профессиональной ориентации в разного рода профессиях. <...>

4. Дефектологическое - компьютерная поддержка обучения детей с дефектами и недостатками развития. <...>

5.Досуговое - все виды использования компьютера, связанные с личными интересами (увлечения и развлечения, ведение личного архива и т.п.). <...>

6.Учительское - применение компьютера в деятельности учителя, включая организацию, поддержку и контроль учебного процесса, а также различные виды учебно-методической и организационно-методической деятельности. <...>

7.Организационное - использование компьютера для управления школой и другими учебными заведениями, для обеспечения работы учреждений управления народным образованием разного уровня.

8.Педвузовское - все виды применения информационных технологий в педагогических институтах, ориентированные на подготовку учителя, способного работать с ними в образовательных учреждениях.

К перечисленным видам применения компьютерных технологий можно добавить и использование компьютера для проведения психолого-педагогических исследований, разного рода тестирований и обработки их результатов, практическое использование компьютерных методик профотбора, выявление аномалий развития и т.д.».

Таким образом, компьютер в учебном процессе выполняет несколько функций: служит средством общения, создания проблемных ситуаций, партнером, инструментом, источником информации, контролирует действия ученика и предоставляет ему новые познавательные возможности. «Из всех видов ТСО, применяемых до настоящего времени, только компьютер решает такие проблемы, как:

-     адаптивность учебного материала (в зависимости от индивидуальных особенностей учащихся);

-     многотерминальность (одновременная работа группы пользователей);

-     интерактивность (взаимодействие ТСО и учащегося, имитирующее в известной степени естественное общение);

-     подконтрольность индивидуальной работы учащихся во внеаудиторное время».

Компьютеры во многом способны решать те же методические задачи, что и традиционные ТСО. Но в условиях компьютерного обучения это делается на более мощной, совершенной и быстродействующей технике. Компьютер реализует обучение в диалоговом (ТСО - учащийся) режиме. Компьютеризованные учебные материалы (учебные компьютерные программы) способны полнее и глубже адаптироваться к индивидуальным особенностям учащихся. Всё это обусловлено спецификой компьютера как нового вида ТСО, которая состоит в следующих особенностях.

1. Значительный объем памяти современных компьютеров, что позволяет хранить и оперативно использовать большие массивы учебной информации.

2. Высокое быстродействие компьютера (сотни тысяч операций в секунду).

3. Способность анализировать ответы и запросы учащихся.

4. Диалоговый режим связи учебного материала (компьютерной программы) с обучаемым, который ведётся, имитируя некоторые функции преподавателя.

5. Наличие обратной связи, т.е. возможность осуществления коррекции самим обучаемым с опорой на консультирующую информацию.

6. Адаптивность, т.е. компьютеризованный урок проходит с учётом индивидуальных особенностей учащихся. Проработка (изучение, тренировка, повторение и контроль) одного и того же материала может осуществляться: с различной степенью глубины и полноты, в индивидуальном темпе, в индивидуальной (часто выбираемой самим учащимся) последовательности.

7. Возможность в автоматическом режиме проводить многофакторный сбор и анализ статистической информации о работе класса, получаемой в процессе компьютеризованного занятия, без нарушения естественности протекания урока. При этом компьютер способен фиксировать достаточно большое количество параметров: время, затраченное учащимися на работу, количество верных/неверных ответов и др. Эти данные помогают учащемуся внести коррективы в свою учебную деятельность, а преподавателю - выработать индивидуальный подход как к отдельному обучаемому, так и к группе в целом.