Современные информационные технологии в общеобразовательной школе

В статье анализируется возможность использования современных информационных технологий в учебном процессе общеобразовательной школы. Приведена классификация современных информационных технологий, применяемых в учебном процессе в настоящее время.

Процесс обучения в общеобразовательной школе – это целенаправленное, последовательно изменяющееся взаимодействие преподавателя и учащихся, в ходе которого решаются задачи образования, воспитания и общего развития обучаемых [1]. Использование специальных информационных технологий воздействует на процесс восприятия учебного материала, в конечном счете, влияет на эффективность учебного процесса.

Информационная технология – процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки, хранения и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления [2]. Эволюция используемых человеком информационных технологий приводит к изменению содержания учебного процесса.

Рассмотрим более подробно этапы развития информационных технологий:

Ручной этап – начался с изобретение письменности. Формы записи данных, присуще этому этапу: наскальные рисунки, иероглифы на глиняных табличках, символы алфавита на пергаменте или бумаге. Применяемые орудия труда: стило (металлическая палочка) кисть, гусиное перо. Существовавшие способы записи данных – нанесение записи на носитель информации вручную.

Механический этап – начался с изобретения книгопечатания. Формы записи данных, присуще этому этапу: начало печати на листах с последующей брошюровкой. В качестве основного орудия труда использовался печатный станок. Способ записи данных – нанесение знаков на носители при помощи печатного станка.

Электрический этап – начался с изобретения телеграфа, телефона и радио. Формы записи данных, присуще этому этапу: ввод данных в приёмное устройство, преобразование в сигнал, передача сигнала на расстояние, восстановление сигнала до сообщения в приёмнике. Орудия труда: телеграфный аппарат, телефон, радиоприёмник, радиопередатчик. Способ записи данных: фиксация записывающими устройствами приёмника.

Компьютерный этап – начался с изобретения электронной вычислительной машины. Формы записи данных: магнитная запись на диск или ленту, лазерная запись на компакт-диск. Орудия труда: компьютер и соответствующее программное обеспечение. Способ записи данных: магнитная или лазерная запись.

В настоящее время учебный процесс в общеобразовательной школе характеризуется использованием информационных технологий «компьютерного» этапа.

Существует ряд особенностей, которые необходимо учитывать при использовании современных информационных технологий в учебном процессе общеобразовательной школы. Они касаются, в первую очередь, вопросов организации и контроля психических процессов: восприятия, внимания, памяти и др. Основная их часть сгруппирована вокруг основных каналов восприятия информации (визуальный, аудио и кинестетический).

Звуковой канал. Можно выделить следующие основные типы звуков, воспринимаемых человеком: речь, музыка, упорядоченные периодические и разовые сигналы, характерные и беспорядочные шумы. Важнейшую роль среди этих типов звуков играет речь, которая должна занимать важнейшее место в организации использования информационных технологий в учебном процессе. Второе место по значимости в жизни человека занимают естественные и искусственные шумы. Проведенные исследования показали, что человек лишенный шумов становится менее активным и ощущает психологический дискомфорт [3]. Поэтому шумы также должны занимать свое место в учебном процессе. Традиционно музыка играет заметную роль в жизни человека. Исследования, проведенные в школах, показали, что при постоянном музыкальном фоне работоспособность учащихся повышается в среднем примерно на 20% [3]. По степени предпочтения можно выделить четыре основных группы людей: любящих марши, предпочитающих вальсы, желающих слушать танго и поклонников быстрых мелодий типа шейка. Эти предпочтения связаны с доминирующими ритмами мозга. Поэтому в учебном процессе нужно предусматривать, как минимум, четыре мелодии разных типов. Упорядоченные периодические и разовые сигналы, вроде телефонных звонков, звука будильника, привлекающего внимания писка, поощрительно-приятных или наказывающе-неприятных звуков играют, обычно, отвлекающую, мобилизующую, информативную и редко нейтральную роль. Целенаправленное и систематическое использование таких сигналов может быть полезным дополнением в системе звуковых воздействий на ученика.

Кинестетический канал. Современные информационные технологии, применяемые в учебном процессе в настоящее время, позволяют использовать кинестетический канал только в ограниченных рамках. Тем не менее, можно отметить несколько направлений, где использование этого канала не ограничивается только взаимодействием с клавиатурой компьютера:

• использование микрофона при изучении языков и т.п.;

• использование графических планшетов или музыкальных клавиатур в гуманитарных предметах;

• использование наборов ЛЕГО в курсе технологии, а также в курсах физики, химии, биологии и др.;

• использование измерительных лабораторий для компьютерных исследований на материале физики, химии, биологии и др.

Приведенные примеры характерны тем, что в них компьютерные технологии используется в физической, а не просто организационной связи с другими внешними устройствами. С этими внешними устройствами ученик производит не только действия руками, но и управляет ими с помощью компьютера.

Визуальный канал. Визуальное восприятие объектов человеком имеет ряд особенностей [3]. Так, первичное обследование объекта осуществляется с помощью многочисленных движений глаз. После того как объект исследован, внимание к нему ослабевает. В дальнейшем человек реагирует только на изменения, происходящие с объектом или в объекте. При этом, на движущиеся объекты реакция у человека более сильная, чем на неподвижные. На приближающиеся или удаляющиеся объекты наблюдается более сильная реакция, чем на просто движущиеся. Поэтому при проектировании занятий следует отдавать предпочтение тем приемам обучения, где используются движущиеся объекты, причем в первую очередь - приближающимся или удаляющимся объектам, затем объектам, проходящим мимо глаза и, наконец, изменяющимся со временем объектам.

Далее рассмотрим основные образовательные информационные технологии и технические средства, используемые в учебном процессе общеобразовательной школы.

Образовательные информационные технологии

на базе современных технических средств

Технические средства обучения – совокупность технических устройств с дидактическим обеспечением, применяемых в учебно-воспитательном процессе для предъявления и обработки информации с целью его оптимизации [4].

Компьютер – это программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить математические вычисления. Компьютер значительно расширил возможности представления учебной информации. Возможность применения мультимедийных форматов (компьютерной графики, звука в сочетании с современными средствами видеотехники), позволяет моделировать различные ситуации и среды, выводя занятия на качественно более высокий уровень.

Использование дополнительных технических средств, таких как мультимедийный проектор и интерактивная доска, могут дополнительно повысить уровень усвоения знаний учащимися при помощи визуализации информации.

Можно выделить основные возможности использования компьютера в учебном процессе:

• работа с обучающими программами;

• выполнение математических вычислений;

• поиск информации;

• моделирование различных процессов;

Мультимедийный проектор (Видеопроектор) – техническое средство, предназначенное для проецирования различных изображений на большой экран с источника видеосигнала [4, 5].

Мультимедийный проектор позволяет [5]:

• пользоваться любыми компьютерными приложениями;

• использовать на занятиях обучающие видеофайлы;

• демонстрировать презентацию для аудитории;

• использовать материалы глобальной сети Интернет.

Применение проектора в учебной деятельности позволяет увеличить уровень наглядности учебного процесса.

Графопроектор – это техническое средство для проецирования на экран изображений, нанесённых на филии (кодограммы) стандартного формата A4. Графопроектор может быть также использован при демонстрации других прозрачных объектов (колб, пробирок), динамических иллюстраций волновых и оптических явлений, химических реакций.

Слайд-проектор – техническое средство, предназначенное для проецирования статической информации с точной цветопередачей относительно носителя информации (слайда) и автоматической подстройкой фокуса резкости изображения.

Как и мультимедийный проектор, графопроектор и слайд-проектор позволяют увеличить наглядность преподаваемого материала.

Интерактивная доска – это сенсорный экран, подсоединённый к компьютеру, изображение с которого передаётся на доску при помощи мультимедийного проектора проектор [4].

Для работы интерактивной доски необходимо установленное на компьютере специальное программное обеспечение. Только в этом случае сенсорный экран будет реагировать на действия пользователя. Для нанесения записей на доску предназначены специальные маркеры. При касании доски сигнал передаётся на компьютер, и программное обеспечение выполняет требуемое действие. Писать можно непосредственно на экране. Интерактивные доски бывают прямой и обратной проекции. При прямой проекции проектор помещается перед доской на подставке или на потолке. При обратной проекции проектор устанавливается за доской.

В процессе обучения так же возможно использование аудиопроигрывателей, видеопроигрывателей, DVD-плееров и др.

Образовательные информационные технологии

на базе современных Интернет-технологий

Электронные библиотеки

Одной из важных задач современного образования является организация доступа к электронным информационным ресурсам. Одним из наиболее эффективных способов решения данной проблемы является создание электронных библиотек.

Электронные библиотеки – это распределенные каталогизированные информационные системы, позволяющие хранить, обрабатывать, распространять, анализировать, а также организовывать поиск в разнообразных коллекциях электронных документов через глобальные сети передачи данных. Электронные библиотеки являются новым этапом в развитии обычных (традиционных) библиотек.

Электронные библиотеки имеют ряд преимуществ перед традиционными аналогами [6]:

• по характеру решаемых задач. Электронные библиотеки ориентированы на анализ, поиск данных, а также на структуризацию, классификацию и систематизацию информации. Традиционные библиотеки – только на систематизацию по определенным правилам;

• по организационной структуре. Электронная библиотека является электронным ресурсом, который может включать в себя ресурсы, принадлежащие не одной организации, а различным организациям или даже частным лицам;

• технологические принципы формирования ресурсов фонда библиотеки и обслуживания клиентов.

Основными целями электронных библиотек на сегодняшний день являются [6]:

• сделать информацию более доступной;

• содействовать сохранению научного и культурного наследия;

• повысить эффективности работы и обучения.

Основные задачи электронных библиотек – интеграция информационных ресурсов и эффективная навигация в них Благодаря широкому распространению доступа к глобальной вычислительной сети Интернет электронные библиотеки становятся доступны практически всем.

Библиотеки в Интернет в основном бывают двух видов:

• неспециализированные библиотеки;

• специализированные библиотеки, содержащие только тематическую литературу.

Благодаря электронным библиотекам, ученик имеет возможность получать новые знания, не выходя из дома.

Вебинары.

Дистанционное образование в последнее время приобретает для жителей нашей страны все большее значение. Используя современные информационно-коммуникационные технологии, люди могут учиться или принимать участие в конференциях не выходя из дома. Это возможно за счёт технологии вебинаров [7].

Вебинары – это семинары или конференции, которые проводятся в удалённом (дистанционном) режиме через Интернет с использованием соответствующих технических средств. Для проведения вебинаров необходимо иметь наушники, микрофон и веб-камера, а также программное обеспечение для проведения вебинаров.

Перечислим основные функции, которые вебинары предоставляют пользователям:

• слайдовые презентации;

• видео в режиме реального времени (обычно через веб-камеру);

• аудио-связь в режиме реального времени с использованием наушников и микрофона;

• запись для последующего просмотра и прослушивания;

• текстовый чат для сеансов вопросов и ответов в режиме реального времени;

• голосования и выборочные опросы;

• удалённый рабочий стол и совместное использование приложений;

Преимущества использования вебинаров:

• независимость от территориальной удалённости обучающегося от места обучения;

• уменьшение финансовых расходов на аренду помещений, кофе-брейки, распечатку раздаточных материалов;

• все вебинары записываются на электронные носители, что позволяет в дальнейшем использовать учебные материалы повторно.

Основным недостатком вебинаров является ограничение обратной связи для участников. В настоящее время ведутся активные исследования для решения данной проблемы. Ранее нами предлагался возможный механизм решения этой задачи, который описан в [8].

Системы электронных дневников и журналов

Система электронных дневников и журналов – это единая информационная среда для эффективного взаимодействия учителей, учеников и родителей.

Введение электронных журналов и дневников в школах нашей страны обусловлено стремительным развитием информационных технологий. С 2011/2012 учебного года систему электронных дневников и журналов обязаны использовать все школы России без исключения. В настоящее время имеется достаточно широкий выбор информационных систем для этой цели [9 – 13]. Выбор же конкретной информационной системы остается за самой школой.

Перечислим основные услуги, предоставляемые системами:

• электронный дневник, позволяющий ученикам и их родителям оперативно получать информацию по оценкам, домашним заданиям и пр.;

• электронный журнал, позволяющий оперативно контролировать выполнение учебной и педагогической нагрузки, анализировать успеваемость и посещаемость учащихся;

• электронное расписание, автоматически интегрируемое в дневник и журнал;

• индивидуальная и сводная отчётность по предметам;

• общение пользователей в информационном пространстве;

• информирование о мероприятиях, изменениях в расписании, домашних заданиях и т.д.

Использующиеся в настоящее время Информационные системы электронных журналов и дневников делятся на платные и бесплатные, находящиеся на школьном сервере или на удалённом сервере компании производителя. Из упомянутых выше информационных систем [9 – 13], бесплатными являются три. Они же являются проектами, находящимися на удалённых серверах, к которым доступ осуществляется через Интернет: Городская школьная информационная система Департамента образования г. Москвы (доступна только для школ Москвы) [9], Сеть «Образование web2.0» [10] и школьная образовательная сеть «Дневник.ру» [11]. Проекты электронной школы «NetSchool» [12] и «Аверс» [13] являются коммерческими. Их необходимо покупать и устанавливать на школьный сервер. Без отдельного сервера использовать эти системы невозможно. Недостатком этих систем является также то, что они не являются кросс-платформенными, и для их работы на сервере должен быть установлен MS Windows Server. Несмотря на перечисленные недостатки, коммерческие системы в настоящее время востребованы, поскольку у них имеется гораздо больший функционал. Они предназначены не только для ведения журналов, дневников и общения в сети, но и для управления школой, делопроизводством в электронном виде и др.

Серьезной проблемой для ресурсов в Интернете является их информационная безопасность [14]. Говоря о безопасности информации, находящейся в электронных журналах и дневниках, то все без исключения системы отвечают требованиям Федерального закона № 152-Ф3 «О персональных данных» [15], а так же имеют дополнительные настройки безопасности индивидуально для каждого пользователя.

К сожалению, ведение журналов и дневников в электронном виде становится тяжелейшей задачей для учителей, которые не всегда обладают достаточной компетентностью в области информационных технологий. Ко всему прочему, заполнение электронной документации не отменяет ведение бумажных дневников и журналов. Вот как прокомментировал это президент РФ Д.А. Медведев [16]: «Давайте вот как сделаем: бумажную форму журнала и дневника убирать не будем, а вменим в обязанности школ параллельно ввести эти электронные документы...».

Заключение

В работе приведены примеры информационных технологий, используемых в учебном процессе общеобразовательной школы в настоящее время. Эффективность использования этих технологий во многом зависит от методики применения и учета физиологических особенностей ученика. Современный учитель должен учитывать развитие информационных технологий и быть готовым использовать эти технологии в своей практической деятельности.

Литература:

1. Педагогика / Под ред. Ю.К. Бабанского. – М.: Просвещение", 1983, 608 С.

2. Макарова Н.В., Матвеев Л.А., Бройдо В.Л. и др. Информатика: Учебник / Под ред. Н.В. Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 2002, 768 С.

3. Огородников Е.В. Метод параллельных циклов в информационных технологиях: Монография. – М.: МГПУ, 2006, 77 С.

4. Кравченя Э.М. Технические средства обучения в школе: учебное пособие. / Минск: ТетраСистемс, 2005, 272 С.

5. Терентьева М.А., Фесенко В.В. Техника нового поколения в учебном процессе на примере использования мультимедийного проектора // Вопросы совершенствования предметных методик в условиях информатизации образования: материалы Второй Всероссийской научно-методической конференции студентов и аспирантов (Славянск-на-Кубани, 31 декабря 2010 г.). – Славянск-на-Кубани: ИЦ СГПИ, 2011, С. 288 – 291.

6. Вигурский К.В., Горный Е.А. Развитие электронных библиотек: мировой и российский опыт, проблемы, перспективы // Интернет и российское общество / Под ред. И. Семенова; Моск. Центр Карнеги. – М.: Гендальф, 2002, С.158 – 188.

7. Латыпова В.А. Анализ инструментов организации и проведения вебинаров // Молодой ученый, 2011, №9, С. 69 – 74.

8. Заславская М.А., Прончев Г.Б. Организация интерактивных Интернет-лекций / в кн. “Информационные ресурсы образования: Материалы Всероссийской научно-практической конференции (Нижневартовск, 15 – 17 апреля 2010 года)” / Отв. ред. Т.Б. Казихмедов. – Нижневартовск: НГГУ, 2010, С. 54 – 55.

9. Городская школьная информационная система ДО г. Москвы / Интернет-ресурс http://schoolinfo.educom.ru.

10. Телекоммуникационная образовательная сеть «Образование web2.0» / Интернет-ресурс http://web2edu.ru.

11. Школьная образовательная сеть «Дневник.ру» / Интернет-ресурс http://dnevnik.ru.

12. NetSchool. Сетевой город. Образование / Интернет-ресурс http://www.net-school.ru.

13. Сайт поддержки пользователей электронной школы «Аверс» / Интернет ресурс http://umic.ucoz.ru.

14. Кораблев М.Н., Лонцов В.В., Прончев Г.Б. Защита конфиденциальной информации в социальных сетях Интернета // Социология, 2010, № 4, С. 33 – 45.

15. Федеральный закон № 152-Ф3 О персональных данных / Российская газета / Интернет-ресурс http://www.rg.ru.

16. Медведев предлагает сделать электронными школьные журналы и дневники / РИА новости 17.07.2008 / Интернет-ресурс http://ria.ru.