ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ Курс лекций Электронные материалы Лекция № 1 Альбина Алексеевна Темербекова, д. п. н. , профессор кафедры алгебры, геометрии и МПМ ГАГУ 2013 1

План и содержание лекции 1. Целеполагание курса. Трудоемкость и направленность курса, учебный план курса, тематика лабораторных работ. Квалификационные требования к студенту и др. 2. Современные информационные технологии в науке и образовании. 3. Применение компьютера в преподавании учебных дисциплин. 2

Целеполагание курса n В настоящее время самыми интенсивными процессами, протекающими в нашем обществе, являются процессы информатизации. В свою очередь информатизация общества ставит перед собой наиболее актуальной задачу информатизации образования, которое готовит квалифицированные кадры для всех областей и отраслей общественной жизни. n Отсюда следует, что одной из глобальных целей информатизации образования является подготовка специалистов, обладающих высокой информационной культурой, готовых и умеющих применять новые информационные технологии в образовании и науке, активно участвующих в процессе информатизации своей предметной области знаний. 3

Раздел 1 n Целеполагание курса. Трудоемкость и направленность курса, учебный план курса, тематика лабораторных работ. Квалификационные требования к студенту и др. 4

Цели курса n Формирование готовности будущих педагогов к применению НИТ в своей будущей профессиональной деятельности, к самостоятельному решению теоретических задач в области технологии обучения. n Повышение активности участия будущих специалистов в решении задач информатизации своей предметной области и образования. n Повышение эффективности учебного процесса на основе применения ИТ в образовании. n Повышение уровня профессиональной подготовки студентов. 5

Трудоемкость и направленность курса n Настоящая программа по курсу предназначена для подготовки обучающихся к будущей профессиональной деятельности в соответствии с требованиями, отраженными в государственных образовательных стандартах для указанного направления. n На самостоятельную подготовку выносится работа над рефератами и работа с мировыми информационными ресурсами. 6

Квалификационные требования n После изучения программы данного курса обучающийся: n будет иметь представления : об основных тенденциях информатизации образования; современных средствах информатизации образования; n будет знать: требования к разработке методических материалов для дистанционного образования; технологию компьютерного тестирования и типы тестовых заданий; методику обучения с использованием электронных (в том числе мультимедийных ) конспектов лекций; n будет уметь: осуществлять поиск и составлять аннотированную коллекцию Интернет-ссылок информационно-образовательных ресурсов для своей профессиональной деятельности; разрабатывать и применять в учебном процессе учебно-методические материалы в системе образования; разрабатывать тестовые задания для компьютерного тестирования; оформлять электронную презентацию конспекта лекции в Power Point и др. 7

Раздел 2 n Современные информационные технологии в науке и образовании 8

Информатизация общества n ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБЩЕСТВА - глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также разнообразных средств информационного обмена. n Информатизация - организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов. 9

Процесс информатизации образования в России развивается по четырем основным направлениям: n 1. Оснащение образовательных учреждений современными компьютерами и средствами информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) и использование их в качестве нового педагогического инструмента, позволяющего существенным образом повысить эффективность образовательного процесса. n 2. Использование современных средств информатики, информационных телекоммуникаций и баз данных для информационной поддержки образовательного процесса, обеспечение возможности удаленного доступа педагогов и учащихся к научной и учебно-методической информации как своей страны, так и других стран мирового сообщества. n 3. Развитие и все большее распространение дистанционного обучения – нового метода реализации процессов образования и самообразования, позволяющих существенным образом расширить масштабы образовательного пространства (вне расстояния, вне национальных границ) и обеспечить возможность доступа все большей части населения к образовательным ресурсам своей страны и других стран мирового сообщества. n 4. Пересмотр и радикальное изменение содержания образования на всех его уровнях, обусловленные стремительным развитием процесса информатизации общества. 10

Компьютеризация n Электронизация охватывает чисто технические процессы, связанные с развитием полупроводников и их внедрением в самые разные сферы национальной экономики, непроизводственной сферы, научных исследований. n Компьютеризация означает разработку, производство и широкое использование компьютерной техники в производстве, науке и образовании и т. д. 11

Информационные технологии n Современные информационные технологии - совокупность математических и кибернетических методов, современных технических средств, обеспечивающих осуществление сбора, хранения, переработки и передачи информации на основе современной компьютерной техники. n Информационная технология охватывает область проектирования и управления максимально экономичным производственным процессом. Она учитывает все возможные связи производства и окружающей нас среды, последствия реализации производственного процесса для всех имеющихся ресурсов в соответствии с социокультурной динамикой. 12

Телематика - единая компьютеризованная система средств массовой информации Это качественно новая информационная инфраструктура общества, которая объединяет компьютерные сети, телевидение , спутниковые средства связи и т. д. , на основе которой создаются локальные, профессиональные, региональные и глобальные информационные системы. Всемирная сеть Интернет сегодня стала среди множества вариантов телекоммуникационных технологий безусловным лидером. 13

Основные направления применения ИТ в образовании n Использование ИТ в качестве дидактического средства обучения для повышения наглядности при изложении учебного материала, моделирования различных объектов и процессов, систематизации и логического упорядочения учебного материала, тренажера, контроля усвоения знаний. n 2. Реализация различных форм обучения: индивидуальной, коллективной, самостоятельной и дистанционного обучения. n 3. Обучение профессиональному применению средств ИТ в управлении образованием (автоматизированные системы управления, автоматизированные рабочие места). n 4. Использование НИТ в предметной области. n 5. Доступ к локальным и глобальным информационным ресурсам с использованием НИТ. n 6. Применение средств информационных технологий в психолого- педагогических и научных исследованиях. 14

Информатизация образования n Информатизация образования - процесс обеспечения сферы образования теорией и практикой разработки и использования современных, новых информационных технологий, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения и воспитания (И. В. Роберт, директор Института информатизации образования РАО). Информатизация образования является одним из важнейших условий успешного развития процессов информатизации общества, поскольку именно в сфере образования подготавливаются и воспитываются те люди, которые не только формируют новую информационную среду общества, но и которым предстоит самим жить и работать в этой новой среде. 15

Целевые программы информатизации образования Федеральные целевые программы n «Электронная Россия» n «Развитие единой образовательной информационной среды» Региональная целевая программа «Развитие единой образовательной информационной среды Республики Алтай» 16

Феномен информатизации Информация - универсальная информация мировоззренческая категория, образует в общем научно- образовательном энергия пространстве триаду – материя – энергия – информация материя 17

Информационно-образовательная среда (ИОС) n Информационно-образовательная среда - многоаспектная, целостная социально-психологическая реальность, обеспечивающая совокупность необходимых психолого- педагогических условий, современных технологий обучения и программно-методических средств обучения, построенных на основе современных информационных технологий, предоставляющих необходимое обеспечение познавательной деятельности при работе с информационными ресурсами. 18

Цели создания ИОС n - обеспечение максимальных возможностей для индивидуализации «образовательных траекторий» потребителей образовательных услуг различных уровней и форм обучения, включая дистанционное обучение, при соблюдении всех требований к качеству обучения в соответствии с государственным образовательным стандартом; n - повышение эффективности и качества обучения по многим дисциплинам за счет методически обоснованного применения информационных технологий в учебном процессе; n - повышение эффективности комплексного управления учебным процессом в рамках университета, а также эффективности использования кадровых и материальных ресурсов; n - обеспечение возможности комплексного взаимодействия университета с учебными заведениями различного уровня (школы, лицеи, техникумы, другие вузы), академическими институтами и отраслевыми предприятиями, зарубежными научными и учебными центрами, отдельными лицами, заинтересованными в получении образовательных услуг. 19

Задачи ИОС 1. Создание, распространение и внедрение в учебный процесс современных электронных учебных материалов, их интеграция с традиционными учебными пособиями, а также разработка средств поддержки и сопровождения. Обеспечение качества, стандартизация и сертификация средств информационных технологий учебного назначения. 2. Подготовка педагогических, административных и инженерно-технических кадров образовательных учреждений, способных использовать в учебном процессе новейшие информационные технологии. 3. Обеспечение образовательных учреждений средствами вычислительной техники, современными электронными учебными материалами, а также средствами доступа к глобальным информационным ресурсам. 20

Компоненты ИОС n Средства поддержки учебного процесса (А) n Средства информационного обеспечения образовательной деятельности (В) 21

Средства поддержки учебного процесса (А) n электронные учебники, n учебно-методические комплексы по отдельным дисциплинам, n компьютерные тренажеры, n автоматизированные лабораторные практикумы, n компьютерные системы тестового контроля качества обучения; 22

Средства информационного обеспечения образовательной деятельности (В) n система электронной почты университета, n системы администрирования (электронный отдел кадров, электронный деканат и пр. ), n комплекс порталов и web-сайтов университета 23

Раздел 3 n Применение ИТ в преподавании учебных дисциплин 24

Зачем нужен компьютер в обучении? Обучаемый с первого раза усваивает: n 1/4 услышанного; n 1/3 увиденного; n ½ увиденного и услышанного одновременно; n ¾ освоенного в действии. 25

Вариации знания n Все знания делятся на: n Явные (артикулируемые - информация); n Неявные (неартикулируемые – опыт, интуиция). n Артикулируемая часть знания относительно легко поддается превращению в информацию, которая является удобным средством передачи знаний. Она может быть передана от учителя к ученику с помощью учебных текстов и графических изображений, заранее подготовленных и хранящихся на каком-либо носителе, например на бумаге, на магнитном или оптическом диске. n Неартикулируемая часть знания представляет собой тот неосязаемый, но очень важный личностный компонент знания, который принято называть опытом, интуицией и т. п. Эта часть знания охватывает умения, навыки, интуитивные образы и другие формы личностного опыта, которые не могут быть переданы непосредственно от учителя к ученику. Они могут быть "добыты" учеником лишь в ходе самостоятельной учебной деятельности по решению практических задач. n Компьютерные системы для поддержки процесса обучения будем назвать: n декларативными, если они ориентированы на артикулируемые знания ("электронные" книги, базы данных и другие компьютерные средства, позволяющие накапливать, хранить и передавать информацию учебного назначения, причем не только в виде текстов, но и в форме графических, аудио- и видеоиллюстраций); n процедурными, если они ориентированы на неартикулируемые знания (Эти системы не содержат овеществленное знание в виде информации. Они построены на основе математических моделей, которые позволяют обучаемому в ходе детерминированного или свободного учебного исследования получать (добывать) знания о свойствах изучаемых объектов или процессов).

Схема взаимодействия в системе "Педагог - ПК -Обучаемый"

Варианты использования компьютера n Помощь при чтении лекций (презентации) n Работа в виртуальной лаборатории n Изготовление электронных и виртуальных изданий n Разработка и применение тренажеров n Осуществление контроля знаний обучаемых (тесты, контрольные задания и др. ) n Дистанционное обучение (сайты) 28

Основные варианты использования компьютера в учебном процессе 29

Расшифровка уровней усвоения учебного материала n “Нулевой” уровень (Понимание) - это такой уровень, при котором учащийся способен понимать, т. е. осмысленно воспринимать новую для него информацию. Этот уровень нельзя называть уровнем усвоения учебного материала по изучаемой теме. Фактически речь идет о предшествующей подготовке учащегося, которая дает ему возможность понимать новый для него учебный материал. Условно деятельность учащегося на "нулевом" уровне называют Пониманием. n Первый уровень (Опознание) это узнавание изучаемых объектов и процессов при повторном восприятии ранее усвоенной информации о них или действий с ними, например, выделение изучаемого объекта из ряда предъявленных различных объектов. Условно деятельность первого уровня называют Опознанием, а знания, лежащие в ее основе, - Знания знакомства. n Второй уровень (Воспроизведение) это воспроизведение усвоенных ранее знаний от буквальной копии до применения в типовых ситуациях. Примеры: воспроизведение информации по памяти; решение типовых задач (по усвоенному ранее образцу). Деятельность второго уровня условно называют Воспроизведением, а знания, лежащие в ее основе, - Знания копии. n Третий уровень (Применение) это такой уровень усвоения информации, при котором учащийся способен самостоятельно воспроизводить и преобразовывать усвоенную информацию для обсуждения известных объектов и применения ее в разнообразных нетиповых (реальных) ситуациях. При этом учащийся способен генерировать субъективно новую (новую для него) информацию об изучаемых объектах и действиях с ними. Примеры: решение нетиповых задач, выбор подходящего алгоритма из набора ранее изученных алгоритмов для решения конкретной задачи. Деятельность третьего уровня условно называют Применением, а знания, лежащие в ее основе, - Знания умения. n Четвертый уровень (Творческая деятельность) это такой уровень владения учебным материалом темы, при котором учащийся способен создавать объективно новую информацию (ранее неизвестную никому). 30

Средства ИКТ n Компьютеры, n локальные и глобальные компьютерные сети, n современные средства связи всех видов, n устройства ввода-вывода информации всех видов, n средства и устройства транслирования, представления и использования текстовой, графической, аудиовизуальной информации, n средства архивного хранения информации, n устройства для преобразования данных в цифровую форму и обратно, n системы компьютерной графики и анимации, n программные системы и комплексы (языки программирования, трансляторы, компиляторы, ОС, инструментальные пакеты разработки прикладного программного обеспечения, ППП и пр. ), n системы искусственного интеллекта, n средства и системы, реализующие потенциал технологий: мультимедиа, телекоммуникации, виртуальная реальность. 31

Педагогические цели использования средств ИКТ Развитие личности обучающегося, его подготовка к жизни в условиях современного информационного общества массовой коммуникации и глобализации. Реализация социального заказа в условиях современного общества: подготовка профессиональных кадров и специалистов, компетентных в области реализации возможностей средств и методов ИКТ в соответствующей сфере жизнедеятельности членов информационного общества; подготовка пользователя к применению средств ИКТ различного уровня (от бытового использования до профессионального); Интенсификация образовательного процесса во всех уровнях системы непрерывного образования: повышение эффективности и качества образовательного процесса за счет реализации возможностей ИКТ; активизация познавательной деятельности с использованием ИКТ; углубление межпредметных связей за счет использования ИКТ; реализация идей открытого образования на основе использования распределенно го информационного ресурса. 32

Компоненты инвариантной составляющей подготовки педагогов в области ИТО n Общеобразовательные знания, которыми должен обладать любой гражданин информационного общества. n Знания мировоззренческого компонента относятся к социально-гуманитарной сфере и отражают проблемы, связанные с последствиями информатизации, воздействием ее на личность, образование, общество в целом. n Психолого-педагогический компонент включает знания, умения, навыки, специфичные для педагогической деятельности. n Технологический компонент включает основные знания и умения, связанные со спецификой средств ИКТ, применяемых в учебном процессе. 33

Классификация средств ИТ по способу использования в деятельности педагога: n использование в качестве средства обучения, совершенствующего процесс преподавания; n в качестве инструмента познания окружающей действительности и самопознания; n в качестве средства развития личности обучаемого; n в качестве объекта изучения в рамках освоения курса информатики; n в качестве средства информационно-методического обеспечения и управления учебно-воспитательным процессом; n в качестве средства коммуникаций; n в качестве средства автоматизации процессов обработки результатов эксперимента и управления; n в качестве средства автоматизации процессов контроля, коррекции, результатов учебной деятельности, тестирования и психодиагностики; n в качестве средства организации интеллектуального досуга. 34

Информационные ресурсы образовательного учреждения: n библиотека, Новые ресурсы: n учебные кабинеты, n медиатека, n лаборатории, n Web сайт ОУ, n архивы…. n файловые архивы, n правовые базы данных, n ресурсы Интернет. 35

n Каталоги и полнотекстовые документы учебных материалов; n Мультимедийные курсы; n Учебные CD и методики работы с ними; n Методические работы и рефераты учителей; n Образовательные материалы, созданные педагогическими коллективами; n Материалы, созданные обучающимися

Медиатека Термин «медиатека» подчеркивает - в образовании, наряду с традиционными средствами информации, появились новые их электронные формы. Библиотека + Медиатека = Медиацентр (информационный центр школы) 37

Проблема информационного образовательного насыщения Роль библиотеки: ü накапливать, ü систематизировать, ü распространять образовательную информацию во всех формах ее предъявления. Противоречие - осталась в стороне от процесса формирования и развития информационной среды образования. Проблема не только в плохой технической оснащенности библиотек, но и психологическая и профессиональная готовность (а скорее, неготовность) библиотекарей использовать ИТ в своей работе. 38

Ресурсы Интернет для педагогов n Архив научно-педагогической прессы. n Образовательные порталы и сайты. n Образовательные клубы: Общение в chat -режиме или в форуме. n Коллективная работа: для участия в проекте могут привлекаться все заинтересованные педагоги и лучшие специалисты. 39

Применение мультимедиа- технологий в образовании n Мультимедиа в практике преподавания. n Мультимедиа как дидактическое средство. n Условия эффективного использования мультимедиа в учебном процессе ОУ. n Научно-методические требования к ОЭИ. 40

Использование мультимедиа позволяет повысить интенсивность и эффективность процесса обучения; создает условия для самообразования и дистанционного образования, тем самым, позволяя осуществлять переход к непрерывному образованию; в сочетании с телекоммуникационными технологиями решает проблему доступа к новым источникам разнообразной по содержанию и формам представления информации. 41

Цели уровней проектирования обучающих курсов n На концептуальном уровне учебные цели описываются в общем виде, соответствующем социально-педагогическому их описанию. Например, усвоение решения задач определенного типа (ближайшие цели), формирование приемов логического мышления (более отдаленные цели) и т. и. n На технологическом уровне учебные цели должны описываться на уровне способа действия с указанием всех операций (действий), которые должны быть сформированы у учащихся, и уровня их сформированности. n На уровне педагогической реализации учебные цели должны описываться операционально, так, чтобы можно было точно определить, достигнуты ли они. n Безотносительно к тому, делает это педагог или компьютер, описание учебных целей должно включать четкие критерии, которые позволят различным специалистам одинаково описывать результаты деятельности учащихся. 42

Дидактический уровень I. Цели, содержание, методы. n Есть ли логика в отборе образовательных целей и содержания? n Обладает ли программа подтверждаемой/реальной образовательной ценностью? n Существует ли оправданная/опознаваемая взаимосвязь между целями, содержанием и методами? n Отражает ли дидактический подход современное состояние знаний с точки зрения научного содержания и учебных целей? II. Форма представления (графика, таблицы, текст, мультипликация). n Существует ли опознаваемая взаимосвязь между формой представления, последовательностью выполнения программы, содержанием и дидактическим методом? n Свободны ли в основном форма представления и порядок прогона программы от всякого рода дидактически не оправданных трюков? III. Воздействие. n Способствует ли программа приобретению нового учебного опыта и возникновению новых форм обучения, которые были бы немыслимы без компьютера?

Основные этапы проектирования учебных комплексов Построение модели содержания учебного материала. Формирование модели освоения учебного материала. Определение состава комплекса. Написание рукописи учебного пособия. Подготовка АУК. Разработка сценариев для тренажеров. Построение сценариев и алгоритмов для учебных пакетов прикладных программ. 44