Дидактические аспекты применения информационных технологий обучения

Современные информационные компьютерные технологии обладают разнообразными возможностями их использования в учебно-воспитательном процессе. С другой стороны в этой области существует немало проблем. Во-первых, информационные компьютерные технологии развиваются и совершенствуются настолько стремительно, что педагогические исследования и методические разработки по их использованию в образовательном процессе так же быстро устаревают. Во-вторых, по своим возможностям использования в профессиональной деятельности педагога технические средства настолько разнообразны и многоплановы, что возникают новые способы их применения в учебно-воспитательном процессе, а перед педагогами появляются новые задачи, проблемы, связанные с грамотным применением информационных компьютерных технологий в образовательном процессе. Применение информационных компьютерных технологий при обучении математике может стать эффективным средством повышения уровня и качества знаний учащихся средней школы по математике, если в основу обучения будут положены определенные теоретические и методические положения, отражающие основные закономерности дидактики, и учитывающие специфику их применения в педагогической практике. Таковыми являются дидактические принципы обучения [7-А].

В педагогической науке принципы дидактики характеризуют как систему «исходных, основных дидактических требований к процессу обучения, выполнение которых обеспечивает его необходимую эффективность» [29, с. 161], как общие нормы организации учебного процесса, которые «являются общими ориентирами для планирования, организации и анализа практики обучения» [30, с. 260].

Рассмотрим, каким образом использование информационных технологий в педагогическом процессе способствует реализации принципов его организации.

• — Принцип целенаправленности. Педагогическим процесс взаимодействия учителя с воспитанниками становится в том случае, если есть четко осознаваемая обеими сторонами цель. Информационные технологии имеют целевое назначение, определяемое их содержанием, характером и сложностью материала. Так же определяют возрастные рамки их применения, место в процессе обучения или воспитания (подготовить к восприятию нового материала; передать новую информацию, проиллюстрировать ее; способствовать выработке общих представлений или системы понятий и суждений; закрепить, обобщить, проверить уровень усвоения полученных знаний или вырабатываемых умений и навыков).
• — Гуманизация и демократизация учебно-воспитательного процесса — обращенность к личности субъектов педагогического взаимодействия, расширение их участия и сотрудничества. Современные информационные технологии и технические средства расширяют возможности использования самых различных методов и приемов в работе с детьми с учетом их возраста, уровня развития и подготовленности. Современные информационные технологии обучения делают как учителя, так и учащихся активными участниками совместной деятельности, потому что многие современные средства обучения дают возможность проявить самостоятельность и творческую активность при разработке новых дидактических материалов, отработке и совершенствовании выполняемых работ и проектов.
• — Культуросообразность. Заключается в том, что в процессе обучения и воспитания необходимо знакомить подрастающее поколение с богатством культуры и самобытностью того народа и общности, в которой оно растет и развивается, с мировой культурой и ее неисчерпаемым потенциалом. С использованием информационных технологий реализовать данный принцип довольно просто. Один учебный фильм о культуре любой страны, или работа с интернет, даст информации столько, сколько учитель не сможет дать за много уроков, не говоря уже о яркости, образности, точности и насыщенности получаемых представлений.
• — Природосообразность заключается в том, что воспитание и обучение должны строиться в соответствии с природой и спецификой каждого возрастного этапа развития человека и в соответствии с природой и индивидуальными возможностями каждого учащегося. Для реализации этого принципа информационные технологии обучения обладают неисчерпаемыми возможностями вплоть до создания индивидуальных программ обучения и интеллектуальных программ, которые подстраиваются под особенности конкретного ученика путем дифференцирования учебного материала по уровням сложности.
• — Научность, доступность, систематичность и последовательность. Принцип научности реализуется, когда с помощью информационных технологий передаются прочно установившиеся в науке знания и показываются самые существенныe признаки и свойства предметов в доступной для учащихся форме. Принцип доступности обучения, т. е. соответствия содержания и методов изложения материала возрастным и индивидуальным особенностям учащихся, также лежит в основе применения современных информационных технологий обучения: привлечение их на уроке вызвано необходимостью облегчить усвоение учебного материала. Принципу систематичности (строгой логической последовательности изложения) должно быть подчинено любое пособие, мультимедийная презентация, рассчитанные на определенное место в системе уроков или на данном конкретном уроке в логической связи с его материалом.
• — Принцип сознательности, активности и самодеятельности также имеет отношение к информационным технологиям обучения. С их помощью учащиеся лучше разбираются в фактах и явлениях, они пробуждают инициативу, учат применять получаемые в школе знания.
• — Активность мышления стимулируется с помощью информационных технологий путем создания проблемных ситyаций: учащихся направляют по поисковому пути приобретения знаний, когда умышленно создается такое положение, выход из которого ищут сами ученики.
• — Активизация обучения тесно связана с формированием устойчивого познавательного интереса. Информационные технологии вызывают такой интерес своими изобразительными возможностями, что даже известный материал, представленный в необычном виде, приобретает новые стороны, выглядит иначе, чем представлялось. Стимулируется интерес учащихся к обучению и включение в учебно-воспитательный процесс документального материала: фотографий, рисунков, рукописей, старинных книг, фотохроники, благодаря чему повышается мотивация учащихся к изучению предмета.
• — Принцип наглядности — принцип, породивший всю систему информационных технологий, определяющий их направленность, содержание, разработку соответствующих дидактических средств. Этот принцип наиболее полно реализуется с помощью применения информационных технологий на уроках, благодаря программным и техническим возможностям демонстрации различных фактов и явлений природы в реальном времени, которые без использования компьютера продемонстрировать невозможно.
• — Принцип прочности побудил к разработке всевозможных тренажеров, различных обучающих программ и учебных комплексов, которые помогают учащимся закрепить полученные теоретические знания при решении задач или повторить и обобщить теоретический материал.
• — Принцип коллективного характера воспитания и обучения в сочетании с развитием индивидуальных особенностей личности каждого ребенка. Информационные технологии с возможностями создания и предложения индивидуальных заданий в системе деятельности всего класса, когда каждый ученик может выполнять полностью автономно свою часть общей работы, а затем все это сводится в единый результат, становятся основным средством сочетания коллективной, фронтальной и индивидуальной работы на уроке.
• — Принцип меры и принцип комплексного характера использования.

Разнообразные и неиссякаемые возможности информационных технологий обучения у ряда учителей порождают увлечение ими, и тогда эти средства превращаются в самоцель. Все хорошо в меру? правило, которое применительно к педагогике можно было бы назвать вторым «золотым правилом» воспитания и обучения. Любое, самое великолепное средство или метод обречены на провал, если учитель теряет чувство меры в их использовании.

Существует оптимальная информационная емкость восприятия, превышение которой неизбежно приведет к снижению качества усвоения учебного материала, и вследствие этого значительная часть информации останется неусвоенной. Поэтому беспредельно увеличивать информационную насыщенность педагогического процесса нельзя.

Являясь составной частью средств обучения, информационные технологии должны использоваться в сочетании с печатными учебно-наглядными пособиями, макетами, натуральными объектами, действующими моделями и другими традиционными средствами обучения [28].

Качество проведения занятий в школе зависит от наглядности изложения, от умения учителя сочетать живое слово с образами, используя разнообразные информационные технологии, которые обладают следующими дидактическими возможностями:

• — являются источником информации;
• — рационализируют формы преподнесения учебной информации;
• — повышают степень наглядности, конкретизируют понятия, явления, события;
• — организуют и направляют восприятие;
• — развивают круг представлений учащихся, их любознательность;
• — наиболее полно отвечают научным и культурным интересам учащихся;
• — улучшают эмоциональное восприятие учебной информации;
• — усиливают интерес учащихся к учебе путем применения оригинальных, новых конструкций, технологий;
• — обеспечивают доступность учащимся материала, который без компьютера недоступен;
• — активизируют познавательную деятельность учащихся, способствуют сознательному усвоению материала, развитию мышления, пространственного воображения, наблюдательности;
• — являются средством повторения, обобщения, систематизации и контроля знаний;
• — иллюстрируют связь теории с практикой;
• — создают условия для использования наиболее эффективных форм и методов обучения, реализации основных принципов целостного педагогического процесса и правил обучения (от простого к сложному, от близкого к далекому, от конкретного к абстрактному);
• — экономят учебное время, энергию преподавателя и учащихся за счет уплотнения учебной информации и ускорения темпа. Способствуют сокращению времени, затрачиваемого на усвоение учебного материала, за счет переложения на технику тех функций, которые выполняет учитель: технические операции по воспроизведению графиков, таблиц, формул.

Таким образом, чтобы применение информационных компьютерных технологий на уроках математики приводило к положительным результатам, необходима правильная организация процесса преподавания учебного предмета «математика».

Задания, предложенные для выполнения с помощью компьютера, должны быть составлены в соответствии с содержанием учебного предмета и методикой его преподавания, должны развивать и активизировать мыслительную и творческую деятельность учащихся.

Учащиеся должны владеть основами компьютерной грамотности на уровне необходимом для выполнения заданий, предложенных на компьютере.

Занятия с использованием информационных компьютерных технологий должны проводиться в кабинете, соответствующем установленным гигиеническим нормам.

Информационные компьютерные технологии в процессе преподавания математики должны органично вписываться в учебный процесс, использоваться целесообразно.

При разработке урока математики с использованием информационных компьютерных технологий необходимо определить следующие моменты:

• ? выделить темы, которые целесообразно проводить с использованием информационных компьютерных технологий, и отдельные уроки в этих темах, поставить цели и задачи;
• ? определить какие программные средства целесообразно использовать для разработки урока и решения поставленных дидактических задач;
• ? какие предварительные умения и навыки работы с компьютером должны быть сформированы у детей. Определить владеют ли учащиеся необходимыми навыками для проведения урока с компьютерной поддержкой;
• ? продумать организацию занятия с использованием информационных технологий;
• ? заранее проверить исправность компьютерной техники и альтернативу проведения занятия без ее использования в случае поломок, которые нельзя устранить вовремя.

Для организации урока математики с использованием информационных компьютерных технологий можно выделить следующие этапы:

• 1. Выбор конкретного раздела учебной программы по математике, темы и отдельных уроков.
• 2. Анализ содержания, относящегося к выбранному фрагменту учебного материала, и методики его преподавания с целью обоснования необходимости проведения уроков с использованием информационных компьютерных технологий.
• 3. Разработка заданий для урока.
• 4. Выбор программных средств для подачи необходимого учебного материала.
• 5. Разработка материалов урока с использованием выбранных программных средств.
• 6. Проверка, апробация и редактирование разработанных материалов урока.
• 7. Разработка методических рекомендаций для учителя, использующего разработку, и указаний для учащихся.
• 8. Самоанализ проведенного урока и устранение выявленных недостатков.

Качество проведения учебных занятий в школе зависит от наглядности и изложения учебного материала, от умения учителя сочетать устное изложение материала с наглядным материалом, используя разнообразные информационные технологии, в том числе и компьютерные. Информационные компьютерные технологии позволяют улучшить восприятие учебного материала учащимися за счет возможности динамизации и улучшения наглядности демонстрируемых предметов, явлений, фактов. ИКТ облегчают труд преподавателя, повышают положительное эмоциональное отношение учащихся к предмету «математика», благодаря возможности ярко и интересно преподнести учебный материал.

Можно выделить определенные дидактические особенности информационных компьютерных технологий.

? Информационная насыщенность.

Благодаря заранее подготовленным материалам и возможности последовательного воспроизведения необходимых элементов в нужный момент времени, учитель математики экономит время на аккуратном выполнении изображений геометрических фигур, графиков функций. Это позволяет расширить содержание урока и облегчить труд преподавателя во время учебного занятия.

? Возможность преодолевать существующие временные и пространственные границы.

При использовании интернет ресурсов появляется возможность показать учащимся явления и факты, ограниченные временем и пространством.

? Возможность глубокого проникновения в сущность изучаемых явлений и процессов.

Демонстрация учащимся опытов, процессов, явлений, которые сложно продемонстрировать без использования информационных компьютерных технологий. Демонстрация свойств функций на графике, изменяющемся на экране в реальном времени, изменение стереометрических фигур и объектов на экране путем изменения их линейных параметров.

? Показ изучаемых явлений в развитии, динамике.

Демонстрация таких сложных для понимания и восприятия объектов и процессов как возрастание и убывание функции, наглядная демонстрация алгебраической и геометрической прогрессии, объема и площади поверхности стереометрических тел и так далее.

? Реальность отображения действительности.

Возможность динамически показать различные геометрические объекты с разных сторон в реальном времени.

? Выразительность, богатство изобразительных приемов, эмоциональная насыщенность.

Благодаря техническим возможностям информационных компьютерных технологий улучшается подача учебного материала с точки зрения наглядности.

Эффективность использования информационных компьютерных технологий в учебно-воспитательном процессе определяется их соответствием конкретным учебно-воспитательным целям, задачам, специфике учебного материала, материально-техническим условиям.