Програмні засоби навчального призначення: особливості розробки, дидактична доцільність застосування, їх функціональне призначення і тип

Реферат на тему:

Програмні засоби навчального призначення: особливості розробки, дидактична доцільність застосування, їх функціональне призначення і типологія

Голубця Віктора

Аналіз дидактичної доцільності використання програмних засобів (реалізація на ПЕОМ) із метою навчання проводиться багатьма фахівцями в галузі інформатизації освіти. Такого роду аналіз дозволяє з позицій положень, що описують дидактичну доцільність їх використання, створити обгрунтовані підходи до типології програмних засобів (ПЗ), використовуваних у навчальних цілях, вимоги до їх якості. В даний час у процесі навчання курсу інформатики і загальноосвітніх предметів використовується як матзабезпечення певного типу ПЕОМ, так і програмне забезпечення, що відповідає цілям і завданням навчального процесу, і спеціально розроблювальні ПЗ і системи для цілей навчання і виховання. Процес розробки ПЗ навчального призначення, в основному, робиться у двох напрямках:

a)       ініціативна розробка авторськими колективами або окремими авторами, що створюють ПЗ за своїм розсудом як відповідно до тематики досліджуваних навчальних курсів, так і незалежно від них;

b)       розробка згідно різним координаційним планам окремих відомств, наукових організацій, фірм, що має на меті насичення сфери освіти ПЗ, які можна використовувати в процесі навчання.

Програмні засоби навчального призначення використовуються як:

1)       окремі програми, що забезпечують частину заняття або весь урок, декілька уроків;

2)       пакети програм, що забезпечують тему навчального предмета, розділ або курс комп'ютерною підтримкою;

3)       практикуми, що забезпечують певну програму практичних занять навчального курсу;

4)       компонент комп'ютерного курсу або мультимедійного курсу.

Використання ПЗ навчального призначення в процесі вивчення загальноосвітніх предметів робиться в переважній більшості випадків разом з навчально-методичною літературою, що забезпечує самий процес застосування того або іншого ПЗ і його включення в канву заняття.

Дидактична доцільність застосування ПЗ навчального призначення в більшості випадків обгрунтовується авторами необхідністю автоматизації процесів контролю і тестування, а в більш рідких випадках – необхідністю демонстрації досліджуваних об'єктів, процесів або явищ з елементами моделювання. У переважній більшості ПЗ навчальних призначень контроль обмежується або пропозицією тому, кого навчають, вибрати вірну відповідь із декількох (звичайно 3-5), поданих на екрані, або констатацією правильності отриманої відповіді (“вірно/невірно”), або пропозицією прочитати вірну відповідь у готовому виді (при неправильній відповіді). Такий підхід до контролю знань ніяк не можна назвати методично виправданим в умовах використання сучасних ПЕОМ. Це пояснюється тим, що їхні можливості дозволяють забезпечити діагностику помилок за результатами навчання й у залежності від цього направити подальшу пошуково-творчу діяльність учня, організувати діалог у процесі виправлення помилок і забезпечити поетапний контроль (із зворотним зв'язком) на кожному логічно закінченому етапі діяльності учня.

Програмні засоби, що реалізують ідеї програмованого навчання з використанням можливостей комп'ютера, досить широко подані як у вітчизняних, так і в зарубіжних розробках. Вони являють собою лінійні або розгалужені програми (за Скіннером або Краудером), реалізовані за допомогою комп'ютера, і нічого принципово нового з погляду дидактичних можливостей не містять.

Використання деяких програмних засобів підтримки навчання, наприклад, курсів інформатики, математики, фізики, мають мету – створення предметно-орієнтованого програмного середовища, робота з яким забезпечує різні види взаємодії з користувачем. Такі ПЗ є перспективними стосовно контролюючих, тренінгових програм або програм, що використовують ідеї програмованого навчання, тому що набагато повніше використовують можливості сучасних ПЕОМ (графічні, обчислювальні), надаючи учню інструмент для дослідження певної предметної галузі та реалізуючи ідеї діяльнісного підходу до навчання.

Інструментальні програмні засоби, призначені для конструювання програмних засобів (систем) навчального призначення або створення графічних уключень, сервісних надбудов програми, підготовки навчальних і організаційних матеріалів, мають такі можливості:

1.        Функціонування засобів діалогової підтримки процесу спілкування користувача з програмою.

2.        Забезпечення контролю (самоконтролю) засвоєння навчального матеріалу і реакції програми на результати контролю.

3.                 Убудовування в програму засобів для здійснення обчислювальних операцій.

4.        Убудовування в програму засобів, що забезпечують якісне оформлення, дизайн програми.

5.                 Генерування і розсилання роздавальних матеріалів на робочі місця учнів.

6.        Забезпечення взаємодії з програмними засобами загального призначення (наприклад, із редактором тексту).

7.        Забезпечення декількох робочих полів на екрані для створення активних зон, що забезпечують реакцію комп'ютерної програми на дії користувача.

Певний практичний інтерес представляє розробка сервісних ПЗ для викладача, що забезпечують автоматизацію процесу контролю результатів засвоєння або просування в навчанні, генерування завдань, завантаження і передачу ПЗ по мережі, керування процесом навчання (наприклад, із викладацької ПЕОМ). Сервісні ПЗ вкрай необхідні викладачу, тому що слугують цілям керування навчальним процесом і забезпечують комфортність роботи користувача.

У різних програмних системах досить часто зустрічаються ПЗ, що моделюють досліджуваний об'єкт, процес, експеримент або явище. Вони звичайно об'єднують демонстрацію досліджуваного процесу або експерименту, поданого моделлю, і контроль, будучи в деякому роді програмами-тренажерами. Вивчення властивостей моделі, що відбиває певний об'єкт або процес, наочне представлення досліджуваного матеріалу через модель, можливість одержання негайного зворотного зв'язку при роботі з моделлю – все це підвищує дидактичний рівень такого типу ПЗ.

Використання ігрової компоненти в ПЗ навчального призначення дозволяє програвати навчальну ситуацію, на фоні ігрового сюжету пропонувати вирішення нескладних навчальних завдань. Ці програми, швидше за все, мають дозвільне призначення, тому що ігрова компонента найчастіше в них превалює над навчальною. Набагато рідше за їхньою допомогою організується діяльність, що забезпечує розвиток логічного способу мислення. У переважній більшості такі ПЗ є програмами-тренажерами, з якими в кращому випадку хочеться поспілкуватися а їх не можна назвати навчальними хоча б тому, що вони не сприяють процесу засвоєння знань або вмінь.

Окремо слід зазначити як позитивний напрямок використання ПЗ з ігровою компонентою, що реалізує в тій або іншій мірі ідею формування алгоритмічного або логічного стилю мислення. Використання таких ПЗ доцільно, у тому числі і в позаурочній роботі.

Таким чином, дидактична доцільність використання ПЗ навчального призначення різних типів обпирається на наступні висновки:

         використання в практиці навчання ПЗ навчального призначення доцільно орієнтувати на тренування засвоюваних умінь, навичок, на контроль результатів навчання, на використання ігрової компоненти;

         застосування програмних засобів і систем у навчальному процесі значно підвищує мотивацію навчання за рахунок надання можливості самостійного вибору режиму роботи з ПЗ, забезпечення різноманітних видів самостійної роботи, комп'ютерної візуалізації, використання ігрових ситуацій;

         реалізація в ПЗ навчального призначення можливостей сучасної комп'ютерної графіки, різноманітних засобів наочності формує і розвиває наочно-образний, наочно-діючий вид мислення;

         виконання учнем експериментально-дослідницької діяльності, організованої за допомогою ПЗ, формує дослідницькі вміння, ініціює самостійне придбання знань;

         реалізація ідей алгоритмізації навчання в ПЗ навчального призначення ініціює навчання оптимальному пошуку стратегії вирішення завдань певного класу, розвиває алгоритмічний, логічний стиль мислення;

         використання навчальних баз даних, електронних таблиць, застосування системи підготовки текстів, включення в навчальні програми діяльності з класифікації навчальної інформації формує інформаційну культуру учня.

Таким чином, варто констатувати необхідність висування на передній план (при розробці перспективних ПЗ навчального призначення) концептуальних психолого-дидактичних аспектів проблеми створення і використання ПЗ із метою навчання і розвитку інтелектуального потенціалу індивіда, у тому числі визначення умов реалізації унікальних (із погляду методичних застосувань) можливостей сучасних інформаційних технологій.

Перейдемо до розгляду типології програмних засобів, використовуваних у навчальних цілях за функціональним і методичним призначенням.

Типологія ПЗ за функціональним призначенням. Їх доцільно підрозділити на наступні типи.

Прикладні програми, призначені для організації і підтримки навчального діалогу користувача з комп'ютером. Частіше всього їх називають педагогічні програмні засоби (ППЗ). Функціональне призначення ППЗ – давати навчальну інформацію і спрямовувати навчання, з огляду на індивідуальні можливості і переваги учня. Як правило, ППЗ припускають засвоєння нової інформації при наявності зворотного зв'язку користувача з програмою.

Діагностичні, тестові програми, мета яких констатація причин помилкових дій учня, оцінка його знань, умінь, навичок, установлення рівня його навченості або рівня інтелектуального розвитку.

Інструментальні програмні засоби (ІПЗ) прикладного призначення можна розділити на наступні основні види:

1.        Інструментальні системи, призначені для розробки автоматизованих засобів або систем контролюючого, консультуючого, тренінгового призначення, що дозволяють звести до мінімуму «паперове» подання навчального матеріалу, замінюючи його «екранним».

2.        Авторські програмні системи, призначені для конструювання програмних засобів (систем) навчального призначення.

3.        Системи комп'ютерного моделювання (демонстраційного, імітуючого).

4.        Програмні засоби з убудованими елементами технології навчання, що включають як предметне середовище, так і елементи педагогічної технології для її вивчення.

5.        Інструментальні програмні засоби, що забезпечують здійснення операцій з систематизації навчальної інформації на основі використання системи обробки даних (наприклад, інформаційно-пошукові системи, навчальні бази даних з різних галузей знань).

6.        Експертні системи навчального призначення як засіб подання знань, призначені для організації діалогу між користувачем і системою, здатною за вимогою користувача представити хід міркувань при вирішенні того або іншого навчального завдання у виді, прийнятному для учня.

Предметно-орієнтовані програмні середовища дозволяють здійснювати моделювання досліджуваних об'єктів або їхніх відношень у певному предметному середовищі (при необхідності, не відображаючи об'єктивну реальність); за їх допомогою звичайно організується навчальна діяльність із моделями, що відображають об'єкти, закономірності деякої предметної області.

Програмні засоби, призначені для формування культури навчальної діяльності, інформаційної культури на основі застосування системи підготовки текстів, електронних таблиць, графічних і музичних редакторів або інтегрованих систем їхнього комплексного використання.

Програмні засоби, призначені для автоматизації процесу обробки результатів навчального експерименту, у тому числі що вимірюють і контролюють програми для датчиків, які дозволяють одержувати, записувати і візуалізувати інформацію про процеси, що реально протікають.

Керуючі ПЗ, мета яких – керування діями реальних об'єктів.

Навчальні середовища програмування, призначені для початкового навчання навичкам програмування і формування основних компонентів алгоритмічного і програмістського стилю мислення.

ПЗ, що забезпечують виконання деяких функцій викладача. Ці ПЗ звичайно видають команди, що стосуються роботи на комп'ютері, вказівки про припинення роботи, про виконання перевірки, про необхідність модифікації інформації, про одержання додаткових даних, про обговорення ходу роботи.

Сервісні програмні засоби, що забезпечують комфортність роботи користувача (автоматизація процесу контролю результатів навчання, генерування і розсилання організаційно-методичних матеріалів, завантаження і передача ПЗ по мережі, керування процесом навчання).

Ігрові ПЗ, що є засобом, який забезпечує різні види ігрової й навчально-ігрової діяльності.

Крім поданої вище типології ПЗ за функціональним призначенням, можлива і доцільна типологія ПЗ також за методичним призначенням.

Методичне призначення кожного типу ПЗ відбиває методичну ціль (або цілі) його використання в процесі навчання і ті можливості ПЗ, реалізація яких інтенсифікує навчальний процес, переводить його на якісно більш високий рівень. Доцільність проведення такої типології ПЗ викликана низкою обставин, із яких основними є необхідність: а) вибору викладачем, методистом потрібного ПЗ із наявних або запропонованих; б) порівняння ПЗ у рамках одного типу для добору найкращого; в) створення ієрархії ПЗ за складністю і трудністю; г) орієнтування користувача в множині наявних ПЗ різного методичного призначення.

Методичні цілі використання ПЗ навчального призначення. Назвемо найбільш значущі, з позиції дидактичних принципів методичні цілі, що найбільш ефективно реалізуються з використанням ПЗ:

1)       індивідуалізація і диференціація процесу навчання (наприклад, за рахунок можливості поетапного просування до цілі по лініях різного ступеня складності і трудності;

2)       здійснення контролю зі зворотним зв'язком, із діагностикою помилок (констатація причин помилкових дій того, кого навчають, і подання на екрані комп'ютера відповідних коментарів) результатів навчання і оцінкою результатів навчальної діяльності;

3)       здійснення самоконтролю і самокорекції;