Преподавание информатики

Компьютерные технологии как средство обучения

Необходимым условием целенаправленной работы по развитию интеллектуальных способностей личности является организация собственной учебно-познавательной деятельности школьников. Восточная мудрость гласит: “Можно коня привести к воде, но нельзя заставить его пить”.

В основе деятельности лежит личностное включение учащегося в процесс, когда компоненты деятельности им самим направляются и контролируются. Учебный процесс протекает в условиях мотивированного включения школьника в познавательную деятельность, которая становится желаемой, привлекательной для школьников, приносящей удовлетворение от участия в ней.

Один из стимулирующих инструментариев, за счет которых повышается активность учащихся во время освоения учебного материла на уроке, реализуется через внесение элемента новизны, который отвлекает детей от трудностей, увлекая и пленяя их своей необычностью, использование своеобразных средств.

Такими элементами новизны с использованием своеобразных (компьютерных) средств являются, например:

• Электронные учебники;
• Мультимедийные презентации;
• Учебные видеофильмы.

Использование компьютерных технологий в обучении в настоящее время приобретает все большее значение. Например, особую популярность на Западе получили системы и тренажеры на базе мультимедиа, то есть системы технологий, позволяющих компьютерам вводить, передавать и выводить такие типы данных, как текст, графика, анимация, видео, звук, речь. Кривая обучения среднего ученика по таким программам в 2-5 раз выше, а способность к запоминанию с 35% повышается до 85%.

Электронный учебник выполняется в формате, допускающем гиперссылки, графику, анимацию, речь диктора, регистрационные формы, интерактивные задания, мультимедийные эффекты.

Электронные учебники имеют существенные преимущества перед их бумажными предшественниками. Электронные учебники практически вечны, не боятся износа или старения, занимают мало места и очень мобильны. Электронный учебник вариативен в исполнении: ему можно придать любую удобную для чтения форму – цвет фона, текста, размер шрифта; при необходимости с помощью принтера можно распечатать часть учебника или издать его необходимым тиражом целиком, оформив по своему усмотрению (с соблюдением авторских прав).

Простыми в изготовлении и эксплуатации являются учебники, выполненные в формате html – основном формате сети Internet.

Материал из электронного учебника учитель может дополнить, исправить, записать на компакт-диск. Электронный учебник обеспечивает режим самообучения, возможность самоконтроля.

Включение в учебник элементов анимации и компьютерных игр усиливает его интерактивность и привлекательность. Гипертекстовая структура учебника позволяет осуществлять индивидуальную траекторию обучения. Однако гипертекстовая система навигации должна строиться таким образом, чтобы сохранялась логика и систематичность в освоении содержания, не допускались пробелы в усвоении государственных стандартов.

Электронный учебник предоставляет большие возможности для личностной творческой работы. Учитель и ученики могут участвовать в составлении собственного электронного учебника, в добавлении к нему материалов или заданий без существенных затрат на переиздание.

Электронный учебник предоставляет возможность внесения в него изменений педагогом.

Создание учебных компьютерных видеофильмов, являющихся более высокой ступенькой по сравнению с использовавшимися ранее кинофильмами, как одно из направлений использования такого рода технологий стало приобретать все большее значение в последнее время благодаря высокому уровню звуко-изобразительной наглядности подаваемого учебного материала.

Компьютерный видеофильм позволяет моделировать и демонстрировать в пространстве геометрические тела различной формы, показывать в динамике процессы и явления, использовать яркие, насыщенные, контрастные цвета, записать звуковое (музыкальное или текстовое) сопровождение. Все это способствует развитию пространственного воображения, привлечению большего внимания к изучаемому материалу. Просмотр и обсуждение видеофильма увеличивает и степень запоминания учебного материала, что видно из приведенных ниже данных по результатам исследования эффективности произвольной памяти учащихся старших классов в зависимости от способа изучения нового учебного материала.

Эффективность произвольной памяти старшего школьника

• 10% – читает глазами;
• 26% – слышит;
• 30% – видит;
• 50% - видит и слышит;
• 70% - обсуждает;
• 80% – опирается на опыт;
• 90% – говорит и делает совместно;
• 95% – обучает других.

Систематическое использование компьютерных видеофильмов и демонстрационных презентаций как средства обучения развивает воображение, абстрактное мышление, повышает интерес к изучаемому учебному материалу и предмету в целом.

При создании фильма выполняются следующие действия:

1. Составляется сценарий фильма – покадровая разбивка содержимого учебного материала с учетом таких требований, как:
1. Кадр должен содержать как можно меньше статических картинок – фотографий, чертежей, рисунков;
2. Подбор цветов не должен вызывать у учащихся отрицательные эмоции;
3. Продолжительность показа кадра должна соответствовать фрагменту текста описываемого учебного материала.
2. Создается компьютерный фильм, сочетающий в себе графику, анимацию и звук.
3. Фильм сохраняется на компакт-диск или записывается на видеокассету.

Например, урок по теме “История развития ВТ” можно провести с учебного компьютерного видеофильма. Данный фильм был создан совместно с программистами ЕкСВУ в программах True Space 3.1 и Adobe Premier 4.2 для учащихся 1-го курса (9-го класса). Фильм содержит иллюстрации, портреты ученых, схемы, анимацию и звуковое сопровождение. Портреты ученых и иллюстрации вычислительной техники были получены через Internet.

Фильм может быть показан в первой части урока в различных вариантах:

• На одном компьютере с использованием программы Windows Media и звуковых колонок (желательно с использованием проектора, при его отсутствии просмотр фильма осуществляется с монитора при условии небольших размеров кабинета);
• На каждом рабочем месте с использованием наушников;
• С помощью видеомагнитофона и телевизора или проектора.

Применение фильма позволяет создать положительную мотивацию учения прежде всего благодаря высокой наглядности представления информации и внесения элемента новизны. Яркие иллюстрации и анимированные процессы привлекают внимание учащихся, повышают их интерес к рассматриваемой теме. Данная тема имеет большие возможности для иллюстрирования, но, как правило, не представляется возможным выполнить цветной раздаточный материал для каждого учащегося. Когда же дидактические средства красивы, ярки, необычны или неожиданны, как, например, компьютерный видеофильм со звуком, графикой и анимацией, манипулирование ими доставляет детям удовольствие, так что в итоге проживается удовлетворение учебной работой на уроке.

Такой способ еще и позволяет уменьшить время на объяснение нового материала. Так, например, лекционное изложение материала занимает весь урок, не оставляя времени на закрепление материала, а учебный видеофильм – 20 минут. Благодаря этому освобождается время для закрепления, которое осуществляется также с помощью компьютерных технологий.

Краткое обсуждение просмотренного фильма позволяет заострить внимание на основных моментах изложенного материала и сделать выводы о предпосылках создания и совершенствования вычислительной техники.

После обсуждения фильма учащиеся работают индивидуально с демонстрационной презентацией. Презентация создается в среде PowerPoint и содержит основные вопросы данного учебного материала. Кроме этого, в нее включаются слайды, содержащие вопросы для самостоятельного анализа предлагаемых сведений. Например, презентация по теме “История развития ВТ” (сокращенный вариант презентации представлен в приложении) содержит не только основные этапы развития вычислительной техники, но и вопросы, требующие мыслительных действий. Например, при представлении роли Паскаля в развитие вычислительной техники спрашивается, какой вклад внес этот ученый в физические исследования. На этапе объяснения создания ЭНИАКа и его применения в разработке проекта атомной бомбы задается вопрос: “Когда были сброшены первые атомные бомбы и где?”.

Мультимедийные презентации в помощь преподавателю, как в данном случае, могут создаваться учащимися старших классов в качестве составляющей учебного проекта и, в случае необходимости, корректироваться преподавателем. Использование на уроке материалов, входящих в состав учебного проекта выпускников, позволяет ученикам строить планы на будущее и видеть перспективы собственного развития, а соответственно, стремиться к их осуществлению.

При работе с презентацией каждый ученик имеет возможность работать в удобном для себя темпе, не подстраиваясь под преподавателя или других учеников. В результате создается комфортная для каждого обстановка, что благотворно влияет на формирование мотивов самообразования и социального сотрудничества. Когда учащиеся сами участвуют в процессе познания, управляя своими действиями и корректируя скорость работы, они чувствуют себя не объектами, а руководителями учебного процесса, а это значительно повышает интерес к учебной деятельности.

Чтобы помочь выбрать основные моменты учебного материала и составить конспект для дальнейшей работы, при работе с презентацией (см.) учащимся предлагается заполнить карточку.

Задание для работы с демонстрационной презентацией по теме
“История развития ВТ”

Составьте конспект по написанным предложениям, заполняя пропущенные места:

3000 лет до нашей эры создано механическое счетное устройство ... .(Азия).

В ...г. Лейбниц – возможность представления информации...

... – “отец” современного компьютера.

1830 г. Бэббидж изобрел первую ... машину, назвав ее ... . В этой машине он применил... .

Первый программист – ... .

Машина Т. Холлерита применялась при ... .

В 1936 г. ... доказал возможность создания универсальной программы управления вычислительной машины.

В 30-е годы в Германии создана механическая машина ... .

В ... появился первый компьютер на ... лампах . Он назывался ... .

В 1944 г. изготовлен первый цифровой компьютер – ... . Он был ... .

1946 г. – создан первый полностью электронный цифровой компьютер – ... . Он разрабатывался для ... .

1951 г. – создана машина ... .

В ... создана первая ЭВМ в СССР под руководством ... . Она называлась ... .

1952 г. – ... .

Первые интегральные схемы созданы в ... г.

1965 г. – создан ... .

В 1981 г. появились ... .

Хотелось бы отметить, что проведение урока с использованием компьютерных технологий требует от преподавателя огромной подготовительной работы, занимает длительное время, но все затраты окупаются результатами – эффективностью обучения, созданием мотивации учения.