Ніклас Вірт, Лоуренс Г. Теслер, Террі Виноград, Андріесван Дам та ін.
Важливе місце у вузівському процесі навчання посідає комп'ютерне моделювання, в тому числі екологічних моделей, об'єктів, явищ. Ці питання досліджували І. Кузьмін, М. Вальдман, Ю. Панов та ін.
На наш погляд, програми моделювання за допомогою комп'ютера дають унікальну можливість досліджувати складні процеси та явища, прогнозувати кінцеві результати цих досліджень. Експериментуючи з моделлю, учні багато дізнаються про властивості, недоліки конкретної моделі, одержуючи при цьому можливість реально брати участь у процесі. Це ефективно впливає на мотивацію, інтерес, пізнавальну активність учня.
Ю. Кузнецов виділяє чотири режими застосування комп'ютерів: з) режим пасивного користування. Тут комп'ютер виконує лише обчислювальні завдання; б) режим реактивного діалогу. До цього режиму можна віднести навчальні та контролюючі системи, коли комп'ютер видає завдання, а потім сам оцінює; в) режим активного діалогу. Цей режим являє собою сукупність перших двох; г) режим . інтерактивного діалогу. Тут комп'ютер «веде себе» більш активно у порівнянні з вище згаданими режимами. При цьому 'ЕОМ може вести повноправний діалог з учнем і викладачем, оскільки, за визначенням Ю. Кузнецова, з'являється нова схема «учитель — комп'ютер — учень». Слід відзначити, що існуючі режими можна застосувати як незалежно один від одного, так і всі разом, залежно від того, який результат ми хочемо отримати.
Велику увагу приділяють вчені використанню ЕОМ при вивченні дисциплін мовознавчого циклу (В. Редько, Г. Кияшко, Г. Мальковський, М. Фурдуй, В. Ризун). «Використовуючи ЕОМ, мовознавець може автоматизувати трудомісткі, але найнеобхідніші для його наукової і навчальної діяльності операції. Укладання словників, алфавітних і частотних, підготовка дидактичного матеріалу для навчання орфографії, пунктуації, лексиці, граматиці — це вже зараз може взяти на себе ЕОМ». Для вивчення мов розроблено системи обробки текстів. Посилюється мотивація навчання учень не боїться зробити помилку, оскільки комп'ютер відразу ж показує її, а тому можна більше уваги приділити смисловим та стилістичним моментам при написанні певних робіт (на наш погляд, саме цим аспектам у вузі потрібно приділяти більше уваги).
Проблеми використання комп'ютерів при вивченні технічних дисциплін досліджували В. Мартинкус, П. Сторожилова, П. Кущ, Ю. Таран, Н. Акименко, К. Вузлів, І. Матюшко, М. Бугаєць та ін. А проблемами впровадження комп'ютерів при вивченні дисциплін медичного циклу (зокрема, діагностичні комп'ютерні системи, комп'ютерна томографія, комп'ютерна хірургія тощо) займалися І. Булах, Л. Добровольська, О. Шушляпін, О. Медведев, Г. Владимирова. «Програмовані ситуаційні контрольно-навчаючі завдання — важливий елемент формування у учнів-медиків знань (умінь) в диференційно-діагностичній і диференційно-терапевтичній тактиці лікаря».
Питання екологічного навчання за допомогою комп'ютерів розглядали вчені Т. Кирієнко, В. Грискова, Л. Волкова, А. Карпюк. «Екологічна освіта із широким застосуванням комп'ютерних технологій навчання надає нового смислу сучасному освітньому процесу. Новий підхід до екологічної освіти вимагає від учнів особистої участі у вирішенні проблем, причому надійним помічником та постійним учителем служить ПЕОМ і прикладне програмне забезпечення».
Необхідною умовою інформатизації освіти є підготовка викладача до використання в навчальному процесі нових інформаційних технологій. Новітні системи дозволяють будувати процес навчання, зберігаючи основні переваги навчання під керівництвом педагога, даючи йому невичерпні творчі можливості.
ЕОМ усе більше застосовуються в медицині, народному господарстві, космосі та інших сферах людського життя. Широке використання комп'ютерів у промисловості, науці, освіті вносить кардинальні зміни в ці галузі, стимулює подальший розвиток та пропонує новітні інформаційні технології.
1.2 Психолого-педагогічні проблеми застосування комп'ютерів у процесі навчання
Впровадження комп'ютерів у сферу освіти змінює форми, зміст, засоби навчання, наближає його до реалій сучасного життя. Основним завданням викладача в такому разі є, як вважає В.Васильєв, «розвиток особистості того, хто вчиться, творчий пошук в організації навчального процесу, добір, розробка І вибір найкращих і найдоцільніших для навчання програмних продуктів». Під час роботи на ЕОМ наявні комфортні умови для активного пізнання, прийняття самостійних рішень, моделювання реальних процесів. Усе це є значним фундаментом для випускників вузів. Питання розвитку комп'ютерної техніки досліджували О. Алексеєнко, М. Брусенцов, Б. Виноградов, І. Громов, В. Котляров, Л. Корольов, Л. Левенталь, В. Бардаченко, Ю. Корольов виділяють кілька етапів комп'ютеризації освіти. Зрозуміло, що застосування ЕОМ у навчальному процесі призвело до зміни засобів та організаційних форм навчання. Є можливість використання, залежно від бажання учень, різних електронних довідників, ілюстративного матеріалу, методичних порад. Ці можливості пропонуються в будь-якому індивідуальному обсязі. Можна всіляко варіювати самостійну діяльність учень; включення його в процес мислення та засвоєння нових знань відбувається в умовах спілкування з комп'ютером; існує можливість візуалізації не тільки безпосередньо отриманого результату, а й усього ходу мислення; комп'ютерні технології можна використати в різних формах управління навчальною діяльністю. Саме комп'ютер може виступати як пасивним елементом, так і активним, все залежатиме від того, яка роль для нього відведена користувачем; виникають різні нові форми організації навчання: дистанційне навчання, електронні конференції, електронна пошта.
Діяльність учнів теж помітно зазнає змін. Вони одержують можливість самостійно приймати рішення. Не звертаючись до педагога, можуть отримати необхідну інформацію з комп'ютерної системи і навіть проекспериментувати з нею, розглядаючи різні шляхи розв'язання задачі, з частковою, повною допомогою комп'ютера або взагалі без неї. Завдяки творчого пошуку, і, що важливо — можуть не боятися зробити помилку: комп'ютер не дозволить. Учні, таким чином, застраховані від зайвих емоційних стресів. Ще одним важливим аспектом є можливість займатися дослідницькою роботою, простежуючи в динаміці розвиток різних явищ та процесів.
З активним упровадженням комп'ютерної техніки виникають питання, пов'язані з комп'ютерною грамотністю та інформаційною культурою.
Проблему комп'ютерної грамотності деякі автори розглядають дуже вузько, як «оволодіння вміннями розв'язувати задачі на комп'ютері». З цим не можна погодитися тому, що розв'язуванням задач функції комп'ютера не обмежуються, бо, застосовуючи комп'ютери, можна продивлятися текстову інформацію, наприклад, з різних галузей знань. ЕОМ можна використовувати при прогнозуванні, моделюванні різних явищ, процесів і т. ін. Існує точка зору, що комп'ютерна грамотність включає в себе тільки знання про можливості комп'ютера, інші дослідники називають тільки практичне застосування ЕОМ при розв'язуванні складних задач. Ми вважаємо, що комп'ютерна грамотність включає в себе знання новітніх інформаційних технологій та їх функціонування; умови більш ефективного застосування тих або інших технологій; обов'язкове знання мережі Internet та уміння працювати в ній; знання застосування комп'ютерів в усіх галузях людської діяльності; знання алгоритмічних мов та уміння їх, практичного застосування (не тільки для фізико-математичного циклу навчальних дисциплін); уміння працювати з програмними продуктами, в тому числі й з текстовими редакторами; знання архітектури ЕОМ. У свою чергу комп'ютерна грамотність дає учням знання про вплив загальної автоматизації на діяльність суспільних інститутів.
Інтенсивне впровадження комп'ютерних технологій в освіту актуалізує питання змісту, форм самостійної роботи учнів. Від викладачів вищої школи вимагається якомога більше уваги приділяти різним видам самостійної роботи, бо вони є важливим чинником культури навчальної праці. Практично всі програмні засоби (комп'ютерні електронні підручники, гіпертексти, експертні системи) мають деякі елементи самостійної роботи. Питанням самостійної організації навчальної діяльності із застосуванням комп'ютерів займалися вчені В. Глушков, В. Коржуков, Н. Полякова та ін. Організація самостійної роботи учнів із застосуванням ЕОМ може водночас здійснюватися по кількох напрямах. Наприклад, Н.Полякова виділяє такі: «розробка часткових алгоритмів розв'язання типових задач; розробка евристичних приписів нетипових задач; розробка навчаючих програм, як більш вищий ступінь алгоритмізації; індивідуалізація самостійних робіт; спеціалізація самостійної роботи з урахуванням практичних задач спеціальності; розробка систем рефератів з окремих розділів лекційних курсів; розробка спеціальних методів навчання; забезпечення спеціальною й довідковою літературою, застосування ПЕОМ і т. ін.».
Практичне використання комп'ютерної техніки в навчальному процесі надає можливість вибирати різні організаційні форми роботи — індивідуальну, групову або колективну. Це ще раз спростовує помилковість думки про те, що комп'ютерне навчання за організаційною формою завжди має тільки один певний вид. Використання колективної навчальної діяльності в навчальному процесі також має переваги. Завдяки такій діяльності учень може виступати і як викладач, і як учень. В цьому випадку також передбачається виховна мета, а саме: в учнів формуються навички спільної діяльності, з'являється почуття відповідальності за всю групу, уміння поважати думку інших при обговоренні рішення певної задачі. Колективна форма навчання дає можливість спілкування, обговорення ходу рішення задачі (при цьому кожний учень висловлює свою точку зору,) її кінцевого результату. Відбувається врахування всіх пропозицій, висловлених у процесі обговорення. Підвищується ефективність навчального процесу, особливо індивідуального навчання. Учень стає об'єктом педагогічного впливу й активним суб'єктом навчальної діяльності. Ці проблеми досліджували В. Глушков, В. Крутецький, В. Галузинський, В. Наурзоков, І. Резвицький та ін. Отже, можна зробити висновок, що ЕОМ із точки зору використання організаційних форм у навчальному процесі є універсальною.
Серед першочергових завдань, що стоять перед вищими навчальними закладами, є збільшення кількості ЕОМ з використанням сучасних обчислювальних технологій (інтегровані бази даних та знань, текстові, експертні системи, сучасне програмне забезпечення, візуальне та графічне подання інформації).
1.3 Роль та місце персональних комп'ютерів у індивідуалізованому навчанні
Умови, створювані з допомогою комп'ютера для індивідуалізації навчання, повинні сприяти формуванню зв'язків і закономірностей. Справді, ефективним можна вважати тільки таке комп'ютерне навчання, при якому забезпечуються можливості формування і підвищення мислитель них процесів в учнів. На основі сучасної педагогічної та психолого-педагогічної теорії комп'ютер як новий засіб навчання знайшов своє місце в навчальному процесі. Крім того, він дає можливість індивідуалізувати процес навчання. Працюючи за персональними ЕОМ, учні можуть працювати у своєму зручному ритмі, не зазнаючи жодного дискомфорту, ні на кого, не орієнтуючись.
Комп'ютер вносить істотні зміни й доповнення до тих завдань, що використовуються при традиційному підході. Тут можливі завдання на моделювання, планування, прогнозування, імітацію різноманітних дій, на занурення в певне середовище, де учень, виконуючи певні дії, сам змінює навчальну ситуацію. Зазнав значних змін і такий вид навчальної діяльності, як викладення нового матеріалу. З'явилися різні середовища, зокрема, такі, як гіпертексти, звукові, графічні, анімаційні, при використанні яких дуже змінюються всі види й форми навчального впливу. Дидактичні можливості графіки колосально збільшуються завдяки тому, що з'являється можливість моделювання тривимірного зображення. Діалогова взаємодія учня з комп'ютером є необхідною умовою ефективного застосування сучасних комп'ютерних систем у процесі навчання. Як і будь-яке інше спілкування, так і спілкування «учень — комп'ютер» має відповідати певним вимогам, особливо психологічним. Потрібно домагатися, щоб навчальні системи, які застосовуються, були якомога краще адаптовані до спілкування з учням, відповідали таким умовам, як гнучкість, комфортність, простота, кольоровість, відкритість, максимальне спрощення спілкування, мінімальна витрата часу на ознайомлення з певною системою тощо.
В умовах використання сучасної інформаційної технології в навчальному процесі мінімальний обсяг знань, умінь і навичок викладачів повинен включати в себе: знання правил техніки безпеки при роботі з комп'ютером, знання призначення основних пристроїв комп'ютера — процесора, клавіатури, дисплею, принтера, модему; уміння працювати з будь-якими видами інформації; уміння працювати з довідковими системами; уміння працювати з основними операційними системами; знати та уміти працювати з основними редакторами (текстові, графічні, музичні та ін.); знати архітектуру комп'ютера; володіти мовами програмування; уміти розібратися з новими програмними пакетами; застосовувати в навчальному процесі якомога широкий спектр навчаючих комп'ютерних систем.
Використання персональних комп'ютерів у навчальному процесі не повинно змінювати логіку, системність і цілісність матеріалу, що вивчається. Перед тим, використати ЕОМ у навчальному процесі, викладачу необхідно визначити пріоритети, за якими буде подаватися навчальна Інформація, доцільні та ефективні форми, засоби й види організації навчальної діяльності. Тільки такий підхід до вирішення найважливіших питань методичного, психологічного й педагогічного планів може гарантувати якість і ефективність використання комп'ютерної техніки.
Можна навести такі позитивні моменти застосування комп'ютерної техніки при індивідуалізованому підході до навчального процесу:
— викладач не повинен орієнтуватися на середній рівень, оскільки його об'єктивно не Існує. Навіть у так званих середніх ученьів у кожного свої особливості пам'яті, мислення, уяви, сприймання, різні інтереси (у такому разі, звичайно, одні нудьгують, інші не встигають);
— застосування комп'ютерів у навчанні — це постійний і об'єктивний контроль;
— надається можливість учням не тільки відповідати на вже сформульовані питання, а й формулювати їх;
— за допомогою комп'ютерних тренажерів ефективно формуються навички практичної роботи з будь-яким технічним обладнанням;
— індивідуалізована форма організації навчання для учнів є більш ефективною при оволодінні вміннями та навичками, поглибленні теоретичних знань і застосуванні їх у практичній роботі. При правильному підході до організації такого навчання формується потреба до самоосвіти;
— персональний комп'ютер дає змогу реалізувати в навчанні довідково-інформаційні, комунікативні, конструкторські, мультімедіа функції. За допомогою, такого широкого спектру можливостей при вирішенні різноманітної складності задач підвищується інформаційна культура як окремого індивіда, так і суспільства в цілому;
— успішне застосування сучасних комп'ютерних технологій і технічних засобів дає змогу спростити управління навчальним процесом і т.д.
Водночас є й негативні наслідки застосування персональних комп'ютерів у процесі навчання:
— існує загроза витиснення спілкування, що може істотно вплинути на емоційний стан людини. Машина ніколи не замінить спілкування з людиною;
— не виключається небезпека обмеження письмової комунікації, розвитку творчого мислення (характерною рисою для комп'ютерних навчальних програм є алгоритмічна структура), обміну досвідом (досвід, який набувається особисто під час навчання, не стає надбанням усіх), надмірне спілкування з комп'ютером призводить до негативних наслідків (замкненість у спілкуванні з людьми, стомленість, порушення зору й ін.);
— потрібно пам'ятати, що процес навчання із застосуванням комп'ютерів необхідно перемежовувати з груповими та колективними формами навчання.
РОЗДІЛ 2. МЕТОДИЧНІ АСПЕКТИ ЗАСТОСУВАННЯ КОМПЮТЕРІВ У НАВЧАННІ
2.1 Позитиви і негативи комп'ютеризації освіти
Можна сформулювати такі переваги навчання за допомогою персональних комп'ютерів:
— комп'ютер дозволяє контролювати індивідуальний темп навчальної діяльності: в учня є можливість самостійно вибрати момент переходу до наступної порції навчальної інформації, задавати швидкість подання задач, час розв'язання задачі. При цьому комп'ютер може служити певним регулятором, попереджаючи учня, що його темп роботи або занадто задовільний, або необґрунтоване швидкий;
— комп'ютер дає змогу учень самостійно переходити від більш високого ступеня трудності навчального матеріалу до більш легкого і навпаки. Учень вибирає й визначає для себе ступінь складності навчальної задачі. Є можливість пробувати свої сили на різних рівнях складності І враховувати прогалини в засвоєнні навчального матеріалу;
— образотворча роль комп'ютера — унікальна. Велике значення мають образотворчі ефекти комп'ютера, із допомогою яких можуть демонструватися процеси і явища, що вивчаються. Комп'ютери роблять Інформацію видимою, завдяки цьому, фундаментально змінюючи людську комунікацію, бо носієм інформації стає картина (анімація, графіка);
— комп'ютер може «особисто» спілкуватися з учням і певним чином мотивувати їхню діяльність (похвалою, оцінкою, зважаючи на помилкові дії та ін.)- Але необхідно чітко враховувати комплекс характеристик ученьів при використанні цієї можливості комп'ютера: застосування цього навчального впливу може мати як позитивні, так і негативні наслідки.
Аналіз досвіду застосування комп'ютерної техніки у вузі, зокрема, на практичних заняттях, дає змогу зробити деякі висновки з проблем застосування нових інформаційних технологій у процесі активізації пізнавальної діяльності учнів при впровадженні індивідуалізованого підходу в навчанні. Використання персональних комп'ютерів дає змогу:
1) інтенсифікувати й раціоналізувати час, що витрачається при традиційному навчанні на демонстраційні моменти, пошук інформації, на індивідуальний темп роботи з теоретичним матеріалом;
2) підвищити ефективність процесу навчання внаслідок переробки великого обсягу навчальної інформації, необхідної для кожного учня;
3) розвивати пізнавальну активність, підвищувати ефективність самостійної роботи, інтерес до теми, що вивчається;
4) установлювати взаємозв'язок, необхідний для управління навчальним процесом, систематично контролювати знання та вміння, отримані під час опрацювання навчального матеріалу, підвищувати рівень перевірки знань;
5) удосконалювати форми й засоби організації самостійної, диференційованої, індивідуальної, індивідуалізованої роботи ученьів;
6) індивідуалізувати процес навчання, застосовуючи окрему методику, заставлену в ЕОМ для моделі кожного учня, що дозволяє враховувати індивідуальні особливості учня, розвивати здібності, підвищувати якість засвоєння знань та необхідних умінь.
Працюючи на персональному комп'ютері і, освоюючи певний навчальний курс, учень водночас набуває й відпрацьовує навички роботи з електронно-обчислювальною технікою, що в останні десятиріччя набуває всезростаючої ролі в усіх сферах діяльності людини. Використання комп'ютерної техніки в навчальному процесі може виступати не тільки засобом навчання, а й предметом вивчення. Одначе не слід усі проблеми й питання в педагогічному процесі вирішувати шляхом застосування комп'ютерів. Необхідно враховувати принцип педагогічної доцільності при використанні певних засобів. Маючи відправною точкою конкретну дидактичну мету певного навчального матеріалу і конкретної моделі учня, необхідно вибирати форми й засоби навчання, які б стимулювали пізнавальну активну діяльність учнів.
