Информационные технологии в современном учебном процессе

Природные возможности человека по накоплению и передаче знаний получили первую технологическую поддержку с созданием письменности. Процесс совершенствования носителей информации еще продолжается: камень - кость - глина - папирус - шелк - бумага магнитные и оптические носители - кремний - ...

Письменность стала первым историческим этапом информационной технологии. Второй этап информационной технологии - возникновение книгопечатания. Оно стимулировало развитие наук, ускоряла темпы накопления профессиональных знаний. Знания, овеществленные через технологии в станки, машины, новые технологии, становились источниками новых идей. Т. О. Цикл: знания - наука - общественное производство - знания замкнулся. Спираль технологической цивилизации начала раскручиваться с бешеной скоростью.

Книгопечатание создало информационные предпосылки роста производительных сил. Но информационная революция связанна с созданием ЭВМ в конце 40-х годов. С этого же времени начинается эра развития компьютерных информационных технологии.

Весьма важным свойством компьютерной информационной технологии является то, что для нее информация не только продукт, но и исходное сырье. Электронное моделирование реального мира на ЭВМ требует обработки существенно большого объема информации, чем содержит конечный результат.

Подведем итог. Информационная технология  в своем развитии прошла несколько этапов.

Первый этап - ручной. В основе информационной технологии были ручка и бухгалтерская книга. Связь осуществлялась путем направления писем. Данный этап характеризовался низкой продуктивностью информационной обработки данных.

Второй этап - механический. Характеризуется тем, что для обработки информации стали применять пишущие машинки и телефон.

Третий этап - электрическая обработка информации. Для обработки информации использовались электрические пишущие машинки и копировальные машины.

Четвертый этап - компьютерная технология. Появление ЭВМ. Информационная технология, содержит как минимум три компоненты обработки информации: учет, анализ и принятие решений и происходит перенос центра тяжести развития автоматизированных систем управления на данные компоненты с максимальным применением человеко-машинных процедур.

Пятый этап - появление персональных компьютеров. Происходит переход от вычислительных центров к распределенному вычислительному потенциалу, происходит повышение однородности технологии обработки информации.

Шестой этап - этап новых информационных технологий, основу которых составляют:

1. развитые коммуникации;

2. дружественное программное  обеспечение;

3. распределенная компьютерная  техника.

 

В развитии компьютерной информационной технологии (КИТ) также выделяются этапы, каждый из которых характеризуется определенным признаком.

1. Начальный этап развития КИТ (1950-1960-е годы) характеризуется тем, что в основе взаимодействия человека и ЭВМ лежат машинные языки. ЭВМ доступна только профессионалам

2. Следующий этап (1960-1970-е годы) характеризуются созданием операционных систем. Ведется обработка нескольких заданий, формулируемых разными пользователями; основная цель - наибольшая загрузка машинных ресурсов.

3. Третий этап (1970-1980-е годы) характеризуется изменением критерия эффективности обработки данных, основными стали человеческие ресурсы по разработке и сопровождению программного обеспечения. К этому этапу относятся распространение мини-ЭВМ. Осуществляется интерактивный режим взаимодействия нескольких пользователей

4. Четвертый этап (1980-1990-е годы) новый качественный скачек технологии разработки программного обеспечения. Центр тяжести технологических решений переносятся на создания средств взаимодействия пользователей с ЭВМ при создании программного продукта. Ключевое звено новой информационной технологии - представление и обработка знаний. Создаются базы знаний, экспертные системы. Тотальное распространение персональных ЭВМ.

 

Основу современных компьютерных информационных технологий составляют три технических достижения

• появление новой среды накопления информации на машиночитаемых носителях (магнитные ленты, микроформы, магнитные диски);
• развитие средств связи, обеспечивающих доставку информации практически в любую точку земного шара без существенных ограничений во времени и расстоянии, широкий охват населения средствами связи (радиовещание, телевидение, сети передачи данных, спутниковая связь, телефонная сеть);
• возможность автоматизированной обработки информации с помощью компьютера по заданным алгоритмам (сортировка, классификация, представление в нужной форме).

 

В целом современные информационные технологии направлены на увеличение степени автоматизации всех информационных процессов, что является предпосылкой ускорения темпов научно-технического прогресса. Одни информационные технологии уже имеют свою историю, другие появились сравнительно недавно.

 

 

2.2 Методика применения информационных технологий в обучении

 

В настоящее время повышения эффективности учебного процесса, расширения и углубления содержания учебных предметов становится возможным благодаря применению средств информационных технологий в школьной практике обучения. Информационные технологии должны автоматизировать учебный процесс, выполняя (за учителя и учащихся) многие рутинные подготовительные функции, не связанные с изучаемым учебным материалом, позволяя более рационально расходовать учебное время, расширяя и углубляя содержание учебного предмета.

Использование средств ИКТ при изложении учебного материала позволяет поддерживать внимание учеников в течение длительного времени, способствует большей глубине осмысления изучаемого материала за счет демонстрации на экране наглядной информации.

Известно, что учитель в процессе своей работы должен не только передавать учащимся определенный объем информации, но и стремиться сформировать у своих подопечных потребность самостоятельно добывать знания, применяя различные средства, в том числе компьютерные. Чем лучше организована самостоятельная познавательная активность учащихся, тем эффективнее и качественнее проходит обучение. Компьютер позволяет повысить самостоятельность работы учащихся, которая необходима для перевода знаний извне во внутреннее достояние школьника, учитель может варьировать формы контроля над усвоением учебного материала.

Реализация идей информатизации образования требует разработки специальных подходов и организационных форм обучения, обеспечивающих переход от иллюстративно-объяснительных методов и механического усвоения знаний к овладению умением самостоятельно приобретать новое знание, пользуясь современными способами представления и извлечения учебного материала и технологиями информационного взаимодействия. Расширяется спектр применения возможностей средств ИКТ в учебном процессе, разрабатываются новые методы и формы обучения, модифицируются традиционные методики обучения различным предметам.15

В новых программных продуктах не всегда эффективно используются дидактические возможности ИКТ, а значит использовать такой продукт в педагогической деятельности не всегда целесообразно.

Возможности современного презентационного оборудования (проекторы, экраны, интерактивные доски), намного выше, чем у традиционного лекционного оборудования, что позволяет педагогу единовременно опираться на всю триаду восприятия: слышу, вижу, пишу.

Наибольшая эффективность обучения достигается за счет демонстрации презентаций, при изучении тем, требующих использования значительного и разнородного учебного материала. Необходимо создавать избыточную базу данных, из которой можно было бы компоновать содержание урока по вкусу учителя и ожидаемому уровню аудитории. При изложении учебного материала учителя могут использовать широкий набор различных демонстраций, которые позволяют:

• проиллюстрировать излагаемый материал видеоизображением, анимационными роликами с аудиосопровождением;

• использовать фрагменты лекций или полностью лекции известных педагогов;

• с помощью проекции на экран или интерактивную доску облегчить процесс восприятия информации благодаря использованию интересных, красочных, запоминающихся образов;

• хранить, систематизировать, готовить новые демонстрационные материалы.

Традиционные средства обучения не позволяющие воспроизводить явления действительности, заменяются моделирующими программами, что делает занятия более насыщенными и интересными.

Использование средств информационных и коммуникационных технологий при изложении учебного материала дает возможность:

• демонстрировать протекание сложных явлений и процессов, которые нельзя представить в реальных условиях или которые необходимо подчинить определенной методической позиции;

• имитировать лабораторные работы, с возможность задания и изменения начальных и граничных условий;

• представлять объект (модель объекта) и выделять его свойства;

• получать статическое и (или) динамическое отображение результатов расчета при использовании наборов произвольных параметров в виде графиков, диаграмм, таблиц, моделей;

• одновременно использовать средства трехмерного изображения, анимацию, видеосюжет и звук.

Таким образом, информатизация образования приводит к существенным изменениям форм и методов, содержания обучения. Внедрение средств ИКТ не приводит к вытеснению педагога, снижению его роли. Средства ИКТ становятся существенным дополнением к традиционным:

• использование готовых мультимедийных программ;

• создание собственных разработок с помощью стандартного программного обеспечения, с соблюдением основных требований целесообразного использования.

Применение компьютера в учебном процессе может быть следующим:

Таблица 1. Применение компьютера в учебном процессе

Применение	Задачи	Содержание	Способ
На занятиях вводного, текущего и итогового контроля.	Для автоматизации процесса, экономии времени на обработку данных.	Контролирующие и тестирующие программы.	Оборудованный класс.
Ведение нового материала, закрепления, обобщения и систематизации знаний.	Для обучения на разных этапах. Демонстрация учебного материала.	Обучающие программы, мультимедийные продукты.	Оборудованный класс. ПО и проектор.
Проведение внеучебных мероприятий.	Для реализации (развития) творческих способностей обучающихся.	Компьютерные версии интеллектуальных и развивающих игр.	Оборудованный класс. ПО и проектор.

 

 

 

Это можно проиллюстрировать использованием компьютера при изучении дисциплины «Материаловедение». Подходящим программным средством в качестве компьютерной поддержки темы может использоваться электронные таблицы EXCEL. Разработка в ней задачи на проценты позволяет, во-первых, освоить многие операции, изучаемые в программном средстве по предмету информационных технологий, и, во-вторых, закрепить материал по данному предмету. Тем самым значительно сокращаются затраты учебного времени по общим предметам.

Программная разработка в EXCEL состоит из набора изучаемых функций; нахождение процента от числа, числа по проценту. В соседний столбец для каждой функции выведены данные числа. На диаграмме отмечается соответствующее процентное содержание. Таким образом, имеется возможность графически и численно проанализировать тип задачи, то есть выполнить компьютерное моделирование.

Кроме описанной технологии применения популярного программного обеспечения, на лекциях возможно применение специализированных программ, таких как Macromedia Flash.

Применение таких программных продуктов позволяет визуализировать и сделать более наглядными многие теоретические понятия и абстракции, позволяют развивать пространственное воображение, организовывать контроль знаний.

2.3. Программное обеспечение информационных технологий

2.3.1 Виды обеспечений

Информационная технология базируется и зависит от технического, программного, информационного, методического и организационного обеспечения.

Техническое обеспечение - это персональный компьютер, оргтехника, линии связи, оборудование сетей. Вид информационной технологии, зависящий от технической оснащенности (ручной, автоматизированный, удаленный) влияет на сбор, обработку и передачу информации. Развитие вычислительной техники не стоит на месте. Становясь более мощными, персональные компьютеры одновременно становятся менее дорогими и, следовательно, доступными для широкого круга пользователей. Компьютеры оснащаются встроенными коммуникационными возможностями. скоростными модемами, большими объемами памяти, сканерами, устройствами распознавания голоса и рукописного текста.