Информационно-коммуникационные технологии в образовании

Применение
информационных
технологий в преподавании
Гейн Александр Георгиевич
Доктор педагогических наук,
кандидат физико-математических наук,
профессор Института математики и
компьютерных наук Уральского
федерального университета
Как осуществляется обучение?
Обучение – это процесс.
Процесс – это действие или деятельность,
развертывающаяся во времени.
Кто участвует в процессе обучения?
ющийся
Обучаемый и обучающий.
Каков первый этап обучения?
Актуализация знаний, необходимых
для дальнейшего обучения.
Применение информационных
технологий рутинное: фиксация и
представление требуемых знаний.
Второй этап: мотивационный.
Способы создания мотивации.
Вариант 1. Обращение к предшествующему
опыту обучаемых.
Вариант 2: Полезность для будущего.
Вариант 3:
Проблемная
ситуация.
Вариант 4: Новый
взгляд на известное.
Дидактический потенциал
информационных технологий
1)
2)
3)
4)
5)
Коммуникативность.
Возможность моделирования.
Реактивность, в частности,
интерактивность.
Возможность использования
информационных ресурсов (баз данных,
экспертных систем, Интернета и т. д.).
Высокая производительность.
Свойство коммуникативности
состоит в том, что учащийся может
изменять те или иные параметры
взаимодействия с компьютерными
средства учебного назначения,
подстраивая их под свои личные
особенности восприятия –
регулировать темп подачи материала,
уровень сложности, включение или
отключение каких-либо функций и
т.п.
Компьютерное моделирование позволяет:
- имитационно моделировать реальные
процессы, которые учащиеся не могут
наблюдать непосредственно, или
проводить эксперименты, которые
невозможно осуществить натурно в силу
тех или иных условий.
- учащимся самостоятельно создавать
информационные модели исследуемых
ими процессов и явлений.
Свойство реактивности состоит в том, что
программные средства учебного назначения не только работают под управлением
учащегося, но и способны выдавать ту или
иную реакцию на его действия.
Эта реакция может быть направляющей
(например, в форме подсказок, что
надлежит делать дальше или чего не
хватает для успешного выполнения
задания) или оценочной (например, в виде
информации о том, какие ошибки были
допущены при выполнении задания).
Эта реакция может быть открытой,
т.е. доступной учащемуся (в этом
случае говорят об интерактивности
данного программного средства),
либо закрытой от него и доступной
только для педагога.
Возможность использования дополнительных информационных ресурсов.
Высокая производительность – это не
столько собственные показатели
компьютерной техники, сколько то, что эти
возможности, реализованные в виде тех
или иных инструментов компьютерных
технологий, позволяют уменьшить
занятость учащегося нетворческими,
рутинными операциями, и, следовательно,
высвобождают время и силы для развития
творческих способностей.
Четыре вида электронных
образовательных ресурсов –
педагогические программные
средства (ППС)
1)
2)
3)
4)
Электронный учебник.
Обучающие программы.
Электронные тренажеры.
Программы контроля результатов
обучения.
Причины недостаточной
эффективности ППС
1. Все указанные ресурсы встраиваются
в учебный процесс преимущественно по
одной из двух схем взаимодействия:
Преподаватель
Студент
Студент
Компьютерная среда
Компьютерная среда
Преподаватель
Должно быть так:
Преподаватель
Учебные
материалы
на печатной
основе
Студент
Компьютерная
информационная
среда
2. В программных продуктах учебного
назначения первых трех видов жестко
зафиксирована методика изучения
материала.
Применение мультимедиа-ресурсов в
образовательном процессе будет
давать положительный эффект только
в том случае, если их использование
органично сочетается с активной
продуктивной информационной
деятельностью учащихся.
О создании мотивации
Если идет апелляция к предшествующему
опыту или обоснование полезности в
будущем, то здесь в основном используются демонстрационные возможности.
Если речь идет о мотивации в проблемном
ключе, то важно предоставить учащемуся
возможность виртуального компьютерного эксперимента, в котором нужная
проблема будет возникать.
Проблемная ситуация практическое или
теоретическое задание, для
выполнения которого ранее
усвоенных им знаний
оказывается недостаточно и
возникает потребность в
новых знаниях.
В естественнонаучных дисциплинах для
создания проблемной ситуации могут
использоваться виртуальные
лаборатории.
В математике также есть
виртуальные инструменты –
математические конструкторы.
В гуманитарных дисциплинах –
различные анализаторы текстов.
Проблема: найти условия, при
которых в четырехугольник может
быть вписана окружность
Задача для создания проблемной ситуации:
В
четырехугольнике,
описанном
около
Имеется
пять отрезков.
Можно ли
из
окружности,
имеют
длины
10
них выбратьстороны
четыре так,
чтобы
из них
см,
15 см ичетырехугольник,
18 см. Какой может
быть
составить
в который
длина
стороны?
можночетвертой
было бы вписать
окружность?
Предлагается набор отрезков:
5 см; 6,3 см; 6,8 см; 8,2 см; 10 см.
Обучение новому
По технологической концепции
методики обучения можно разделить
на две группы: трансляционные и
проблемно-развивающие.
Трансляционные технологии (подругому их называют традиционными)
– это непосредственная передача
ученику учебной информации от ее
источника (преподавателя, учебника,
мультимедийной презентации и т.п.).
Составляющими учебного процесса при
традиционной технологии являются:
- изложение преподавателем теоретических и фактических сведений с соответствующими объяснениями и аргументацией;
- ознакомление учащихся с правилами и
приемами решения учебных задач (умения
и навыки), которые тоже сообщает
преподаватель;
- контроль результатов обучения.
Репродуктивные задания – те, в которых
обучаемый воспроизводит изложенный
ему алгоритм выполнения задания.
Продуктивные задания – те, для решения
которых обучаемый должен модифицировать известный ему алгоритм или создать
комбинацию известных алгоритмов.
Необходим переход от
трансляционной технологии к
парадигме деятельностного
подхода.
«Скажи мне – и я забуду, покажи мне – и я
запомню, дай мне сделать – и я пойму».
Конфуций (IV век до н.э.)
Психологические механизмы того, как
деятельность приводит к развитию
умственных способностей, были открыты
лишь в середине XX века. В это же время
активно разрабатываются методы
развивающего обучения.
В вузе необходимо применение
проблемно-детельностного подхода.
Результат эксперимента:
получен четырехугольник, в который
можно вписать окружность, и выяснено,
что при любой его трансформации без
изменения длин сторон это свойство
сохраняется.
Возможность самостоятельного
формулирования проблемы:
Какому соотношению должны
удовлетворять длины сторон
четырёхугольника, чтобы в него можно
было вписать окружность?
Контроль результатов обучения.
1) Существует две целевых установки:
- контроль приобретенных знаний и
умений;
- контроль учебных достижений.
Вывод: компьютерная тестовая
система не должна сама выставлять
оценку тестируемому – она только
сообщает параметры прохождения
теста, а решение об оценке принимает
преподаватель.
Автоматизированная БРС как
дидактическое недоразумение
1) БРС не попадает ни в одну из целевых
установок.
2) БРС создаёт иллюзию объективности.
3) БРС дает преподавателю возможность
уйти от какой-либо ответственности за
результаты обучения.
Плоха не сама БРС, а попытка её
автоматизировать.
2) Два вида тестирования –
нормативное и адаптивное.
Нормативное тестирование означает, что
всем участникам предъявляется
одинаковый по содержанию и уровню
трудности комплект заданий.
Соответственно участники ранжируются в
зависимости от своих ответов на вопросы
теста.
Адаптивное тестирование означает, что
каждому участнику следующее задание
предъявляется в зависимости от того, как
он выполнил предыдущие задания.
Требования к системам
нормативного тестирования:
1) наличие обеих форм тестовых заданий – с
выбором ответа и с формированием ответа;
2) возможность рандомизации списка ответов;
3) возможность предъявления заданий и
ответов в разной форме – текстовой,
визуальной, аудиальной, мультмедийной;
4) разграничение прав доступа к результатам;
5) возможность статистической обработки
результатов.
На практическом занятии предстоит
работать с тестовой оболочкой TMaker
Её можно скачать с сайта
kadm.imkn.urfu.ru
перейдя на страницу Преподаватели,
затем Гейн Александр Георгиевич,
затем Лекции по курсам
Там два файла: с данной презентацией
и с тестовой системой.
Д.з.: Подготовить материал по своей
специальности для создания тестов.
До встречи на практике!