Интерактивные технологии в образовании

Важным направлением использования ЭВМ как средства обучения является моделирования изучаемых в школе объектов и явлений с помощью ЭВМ. Современные ЭВМ представляют широкие возможности для моделирования различных явлений и процессов. Главная особенность электронной вычислительной техники - прежде всего возможность конечной реализации модельной информации на уровне точных вычислений. Точность обеспечивается математическим совершенством способов программирования и огромной легкостью памяти ЭВМ, универсальность - способностью больших вычислительных машин становиться при соответствующем программировании изоморфными любой динамической системе [5, c. 201].

В учебном процессе ЭВМ не должна просто заменять и подменять собой классную доску, плакат, кино - и диапроектор, натуральный эксперимент. Такая замена целесообразна только тогда, когда использование ЭВМ даст весомый дополнительный эффект по сравнению с использованием других средств обучения. При этом ЭВМ и другие средства обучения должны взаимно дополнять друг друга.

1. 3 Классификация учебно-программных средств

Место компьютера в учебном процессе во многом определяется типом обучающей программы. Некоторые из них предназначены для закрепления умений и навыков. Место таких программ определить не трудно: их можно использовать после усвоения определенного теоретического материала в рамках традиционной системы обучения. Другие программы ориентированы преимущественно на усвоение новых понятий в режиме, близком к программированному обучению. Большинство их обладает ограниченными дидактическими возможностями. Компьютер здесь используется как средство программированного обучения, несколько более совершенное, чем простейшее обучающее устройство, но не допускающее развернутого диалога, содержащее, как правило, фиксированный набор обучающих воздействий. Преобладают обучающие программы, которые реализуют проблемное обучение, особенно «интеллектуальные» обучающие программы (своим названием они обязаны тому, что при их разработке использованы идеи «искусственного интеллекта»). Эти системы осуществляют рефлексивное управление учебной деятельностью, что предполагает построение модели обучаемого. Многие из них генерируют обучающие воздействия (учебные тексты, задачи, вопросы, подсказки). Такие системы, как правило, учитывают правильность ответа, но и способ решения, могут его оценивать, а некоторые - совершенствовать стратегию обучения учетом накапливаемого опыта. Имеются системы, которые могут обсуждать с учащимися не только правильность решения, но и возможные варианты решения, причем в языке, близком к естественному. По мнению педагогов и психологов, знакомившихся с протоколами диалогов, создается такое впечатление, что общались ученик и учитель [20, c. 401].

Следующий тип обучающих программ предполагает моделирование и анализ конкретных ситуаций. Такие программы особенно полезны в трудовом и профессиональном обучении, поскольку способствуют формированию умений принимать решения в различных ситуациях, в том числе и экстремальных. Число таких программ в последнее время возросло.

Наконец, можно выделить программы обучение, по которым строится в виде игры. Они способствуют повышению мотивации учения (хотя следует отметить, что соревновательные мотивы, желание, во что бы то ни стало победить иногда преобладают тут над познавательными мотивами, что вряд ли педагогически оправдано). Игра стимулирует инициативу и творческое мышление, способствует формированию умений совместно действовать (особенно в кооперативных играх), подчинить свои интересы общим целям. Кроме того, игра позволяет выйти за рамки определенного учебного предмета, побуждая учащихся приобретению знаний в смежных областях и практической деятельности. Игры создают предпосылки для формирования у обучаемых всевозможных стратегий решения задач и структуры знаний, которые могут быть успешно применены в различных областях. Немаловажно и то, что обучаемый может свободно принимать решения - как правильные, так и не правильные - и при этом видит, к чему приводит каждое решение [26, c. 145].

Такое обучение весьма привлекательно для школьников, и многим оно настолько нравится, что они хотели бы осуществлять все учение в форме игры. Приступая к изучению основ вычислительной техники, школьники часто задают вопрос, будут ли использованы при этом игры.

Положительно оценивая игровые программы в целом, следует учитывать, что чрезмерное увлечение играми может дать и нежелательный эффект. Развлекательность может оказать отрицательное влияние на волевые качества школьников: учение и труд не могут основываться на эмоционально привлекательной деятельности. Готовность к труду предполагает волевые усилия, готовность к выполнению даже малоинтересных, но необходимых функций.

Одной из основных достоинств моделей, реализуемых с помощью ЭВМ, состоит в гибкости и вариативности, в том, что пользователь может управлять их поведением, активно вмешиваться в работу моделей и даже сам участвовать в их создании. Если пользователь ЭВМ - учитель, то он может использовать учебную компьютерную модель (УКМ) в демонстрационных целях и перед ним открывается широкое поле для педагогического творчества. Демонстрируя модель, он может по своему усмотрению выбирать режим работы, в той или иной последовательности менять параметры исследуемого объекта, регулировать темп работы, при необходимости повторять элементы демонстрации и одновременно вести беседу с классом. Если пользователем ЭВМ является ученик, то УКМ может выступать как объект исследования (например, при выполнении фронтальной лабораторной работы или работы практикума на базе ЭВМ). При этом ученик имеет большие возможности для исследовательской, творческой деятельности, что стимулирует развитие его умственных способностей, делает усваиваемые им знания глубже и прочнее, повышает интерес к изучаемому предмету. Одновременно ученик приобретает элементарные умения работы с ЭВМ: запуск и останов программы, ввод данных, проведение несложных вычислений и др. С другой стороны, УКМ может выступать как чисто иллюстративное средство, повышающее наглядность изучаемого материала [3, c. 9].

Работа ученика с УКМ может длиться несколько минут, а может и весь урок. Но, ни в том, ни в другом случае необходимы определенные указания учителя по организации учебной деятельности, во втором случае, кроме того, необходимы печатные пособия, содержащие описания лабораторной или практической работы.

Выделим те свойства УКМ, которые будут способствовать успешному применению этих моделей в учебном процессе.

Информативность. Под этим свойством в данном случае понимается способность моделирующей программы выдать пользователю необходимую для изучения объекта информацию, глубина и характер которой определяются дидактической целью данной учебной деятельности.

Наглядность. Ясно, что наглядность и информативность - не одно и то же, хотя они и тесно связаны. Информация, получаемая в процессе работы с моделью, должна иметь удобный для восприятия вид. Это обеспечивается делением информации на порции оптимального объема, выбором определенного темпа ее подачи, применением разных видов сообщения информации (тексты, формулы, графики, рисунки и др.), выделением в ней наиболее существенных элементов.

Динамичность. Современные ЭВМ позволяют наблюдать на экране дисплея не просто неподвижные картинки, но изображение различных явлений в их движении, развитии.

Возможность варьирования пользователем параметров модели и режимов работы моделирующей программы.

Цикличность использование моделирующей программы или её частей в учебном процессе. Цикличность полезна тогда, когда исследуется зависимость одних параметров изучаемого объекта от других (например, зависимость давления газа от его объема) [17, c. 308].

Естественно, что, прежде чем приступить к созданию УКМ, необходимо хотя бы в общих чертах определить, какие учебные задачи будут решаться с помощью данной модели и каким образом, то есть будет ли ученик самостоятельно работать с моделью или же учитель будет использовать ее в демонстрационных целях и т.д. Кроме того, необходимо представлять себе вычислительные, графические и другие возможности той ЭВМ, на которой будет реализовываться разрабатываемая УКМ.

1.4 Использование  интерактивных методов на уроках  информатики и  ИКТ

Интерактивные технологии активно входят в жизнь российских учителей, превращая традиционный урок, например в урок-путешествие, путем создания различных объектов своими руками. Они помогают каждому учащемуся максимально развить свой творческий потенциал, стать более открытым, успешным в учебе. 
      Один из важных путей развития интерактивности обучающей среды связан с применением информационно - коммуникационных технологий.  
Без интерактивных технологий сегодня невозможно представить современный образовательный процесс.

Использование ИКТ в учебном процессе  позволяет поддерживать высокий уровень мотивации учащихся, насытить обучающегося большим количеством готовых, строго отобранных, соответствующим образом организованных знаний, развивать интеллектуальные, творческие способности учащихся и содействует развитию коммуникативных аспектов навыков работы с информацией. При этом система заданий и деятельность учащихся должны быть спланированы таким образом, чтобы процесс обучения был направлен на изменение в уровнях мыслительной деятельности; важно формировать не просто мышление, а навыки мышления высокого уровня. Использование информационных технологий универсальных (базовых),  мультимедиа-технологий, сетевых технологий на уроках и во внеурочное время позволяют решать задачу  формирования информационной компетентности учащихся.

Одним из наиболее наглядных и эффективных инструментов интерактивного взаимодействия являются электронные интерактивные доски. 
      Их установка в классе или учебной аудитории позволяет не только по-новому подать учебный материал: в виде красочных схем, графиков, текстовой информации различного формата. Но еще и организовать ее усвоение в виде постоянного взаимодействия, как учителя и учеников, так и учеников друг с другом. Однако и этим  не ограничиваются возможности использования интерактивной доски в образовании. В информацию, которая отражается с помощью такого устройства, можно непосредственно по ходу урока вносить изменения, которые затем могут быть сохранены. А учащиеся при необходимости могут получить цифровую копию урока, для самостоятельного изучения дома.

Работа с интерактивной доской очень удобна как для учителя, так и для учеников – ведь на ней можно не только писать маркером, но и вести навигацию простым прикосновением. Ход урока, который ведется с применением интерактивного оборудования, можно разнообразить как красочными графическими презентациями, так и мультимедийными материалами – аудио, видео. Несложно представить себе, какой неослабевающий интерес будет вызывать каждый урок, в ходе которого задействовано такое оборудование. В высокой результативности применения интерактивных методов в образовании уже имели возможность убедиться многие школы и вузы.

Интерактивные доски отличаются рядом существенных для использования именно в образовании преимуществ. Удобное, полностью русифицированное программное обеспечение легко освоят даже самые консервативные преподаватели.  Применение инфракрасной и ультразвуковой технологии позволяет делать поверхность достаточно прочной и долговечной для интенсивной работы в учебных заведениях. 
Работая на доске электронным маркером как мышью, преподаватель может быстро и наглядно показать тот или иной прием работы с программой сразу всему классу, а не объяснять то же самое каждому у его компьютера. Когда преподаватель в центре внимания, все видят его действия, и сам он обращен к классу - объяснение доходит гораздо лучше, чем когда он сидит за своим компьютером, а ученики пытаются уследить за мельканием курсора мыши на экране. 
     Использование интерактивной доски позволяет показывать слайды и видео, делать пометки, рисовать и чертить различные схемы, как на обычной школьной доске. Возможности интерактивных досок позволяют в реальном времени наносить на проецируемое изображение пометки, вносить любые изменения и сохранять их в виде компьютерных файлов для дальнейшего редактирования, печати на принтере, рассылки по факсу или электронной почте.

Мультимедийные презентации - они прочно вошли в школьную жизнь. Практически каждый учитель, имеющий практические навыки владения информационными технологиями, использует их в своей повседневной работе. Презентация может иметь различные формы, применение которых зависит от знаний, подготовленности авторов, а так же предполагаемой аудитории. Наиболее эффективно использовать презентации при проведении лекции, практического занятия, лабораторной работы, самостоятельной работы, тестирования.

Интерактивные панели - интерактивный монитор, установленный на рабочем месте преподавателя, позволяет ему управлять демонстрацией визуальных материалов прямо со своего места, делать пометки поверх изображения. 
      Беспроводной планшет - легкий беспроводной планшет с электронным пером предоставляет возможность свободно перемещаться по аудитории и с любого места получать доступ ко всем функциям программного обеспечения, позволяя управлять демонстрацией визуальных материалов и снабжать их пометками. 
       Мультимедиа - это представление объектов и процессов не традиционным текстовым описанием, но с помощью фото, видео, графики, анимации, звука, то есть во всех известных сегодня формах.  
       Мультимедийные уроки помогают решить следующие дидактические задачи: усвоить базовые знания по предмету; систематизировать усвоенные знания; сформировать навыки самоконтроля; сформировать мотивацию к учению в целом и к информатике в частности. 
       Учеников привлекает новизна проведения мультимедийных уроков. В классе во время таких уроков создаётся обстановка реального общения, при которой ученики стремятся выразить мысли «своими словами», они с желанием выполняют задания, проявляют интерес к изучаемому материалу, у учеников пропадает страх перед компьютером. Учащиеся учатся самостоятельно работать с учебной, справочной и другой литературой по предмету. У учеников появляется заинтересованность в получении более высокого результата, готовность и желание выполнять дополнительные задания. При выполнении практических действий проявляется самоконтроль.

Выводы по I главе

В данной главе было рассмотрено внедрение новых информационных технологий обучения, которые способствуют:

1. Индивидуализации учебно-воспитательного процесса с учетом уровня подготовленности, индивидуально-типологических особенностей усвоения материала, интересов и потребностей обучаемых;
2. Изменению характера познавательной деятельности учащихся в сторону её большей самостоятельности и поискового характера;
3. Стимулированию стремления учащихся к постоянному самосовершенствованию и готовности к самостоятельному переобучению;
4. Усилению междисциплинарных связей в обучении, комплексному изучению явлений и событий;
5. Повышению гибкости, мобильности учебного процесса, его постоянному и динамическому обновлению;
6. Изменению форм и методов организации вне учебной жизнедеятельности воспитанников и организации их досуга[19, c. 111].