О. И. Пащенко информационные технологии
 Скачать 1.78 Mb.
|
|
Министерство образования и науки РФ ФГБОУ ВПО «Нижневартовский государственный университет» Факультет информационных технологий и математики Кафедра информатики и методики преподавания информатики О.И. Пащенко ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ Учебно-методическое пособие Издательство Нижневартовского государственного университета 2013 ББК 74.0 П 22 Печатается по постановлению Редакционно-издательского совета Нижневартовского государственного университета Рецензенты: кандидат физико-математических наук, доцент, заведующий кафедрой математики и естественных наук филиала Тюменского государственного университета в г.Нижневартовске Н.П.Дмитриев; доктор педагогических наук, профессор кафедры общей и социальной педагогики Нижневартовского государственного университета Л.А.Ибрагимова Пащенко О.И. П 22 Информационные технологии в образовании: Учебно- методическое пособие. — Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. гос. ун-та, 2013. — 227 с. ISBN 978–5–00047–022–0 Данное пособие содержит теоретические и практические мате- риалы по проблеме использования информационных технологий (ИТ) в образовании. В пособии представлены психолого-дидакти- ческие и методические возможности информационных технологий, раскрыты особенности использование коммуникационных техно- логий и их сервисов в образовании. Представленный материал апробирован и используется при изучении дисциплины «Информационные технологии» студентами направления «Педагогическое образование» ФГОС ВПО третьего поколения, а также в процессе подготовки учителей-предметников по программе «Использование ИТ в образовании». Пособие ориентировано на студентов, аспирантов, педагогов и широкий круг специалистов образования, занимающихся модерни- зацией учебного процесса на основе информационных технологий. Обширный список литературы позволит читателю найти более подробную информацию по интересующим вопросам. ББК 74.0 ISBN 978–5–00047–022–0 © Пащенко О.И., 2013 © Издательство НВГУ, 2013 ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие............................................................................................. 5 Список сокращений .............................................................................. 10 Модуль 1. Информационные технологии (ИТ): сущность, возникновение и развитие ................................................. 11 1.1. Информационные технологии: определение, инструментарий...... 11 1.2. История развития информационных технологий ......................... 14 1.3. Средства информационных технологий. Виды информационных технологий ....................................................... 17 1.4. Информационные технологии обучения (ИТО) ........................... 21 Модуль 2. Информационные технологии (ИТ): образовательные возможности ............................................................ 24 2.1. Информатизация образования как средство повышения эффективности образовательного процесса........................ 24 2.2. Использования ИТ в обучении: цели, задачи, возможности ........ 29 2.3. Средства ИТ, используемые в системе образования .................... 33 Модуль 3. Единая информационная образовательная среда (ЕИОС) ........................................................... 38 3.1. ЕИОС: общие сведения и подходы к проектированию. ............... 38 3.2. Принципы создания и развития единой информационно-образовательной среды (ЕИОС) .................................. 42 3.3. Принципы создания единой информационно-образовательной среды образовательного учреждения (ЕИОСОУ) .................................. 47 Модуль 4. Цифровые образовательные ресурсы (ЦОР): определение, дидактические возможности, методы создания, анализа и экспертизы .......................................................... 58 4.1. ЦОР: определение, дидактические принципы и психологические особенности применения......................................... 60 4.2. Классификации и типологии ЦОР ................................................ 68 4.3. Программное обеспечение образовательного процесса. Инструментальные средства разработки ЦОР........................................ 77 4.4. Проектирование цифрового образовательного ресурса ............... 88 4.5. Требования к цифровым образовательным ресурсам. Анализ ЦОР............................................................................................. 95 Модуль 5. Инновационные технологии обучения в условиях информатизации образования........................................ 100 5.1. Использование коммуникационных технологий и их сервисов в образовании................................................................. 100 5.2. Технологии компьютерного дистанционного обучения............. 108 Модуль 6. Использование информационных технологий в дошкольном и начальном образовании......................................... 121 6.1. Информатизация дошкольного образования. ............................. 121 6.2. Информатизация начального образования ................................. 135 Модуль 7. Методические рекомендации по изучению дисциплины «Информационные технологии»................................. 154 Заключение .......................................................................................... 177 Рекомендуемая литература ................................................................ 178 Глоссарий ............................................................................................. 194 Приложения ......................................................................................... 215 5 ПРЕДИСЛОВИЕ Любая реальность является суммой информационных технологий. Виктор Пелевин Современный период развития общества характеризуется сильным влиянием на него информационных технологий, кото- рые проникают во все сферы человеческой деятельности и обра- зуют глобальное информационное пространство. Неотъемлемой и важной частью этих процессов является информатизация образо- вания. В настоящее время в России идет становление новой системы образования, которая ориентирована на вхождение в мировое информационно-образовательное пространство. Этот процесс сопровождается определенными изменениями в педагогической теории и практике учебно-воспитательного процесса. Информа- ционные технологии призваны стать не дополнительным средст- вом в обучении, а неотъемлемой частью целостного образова- тельного процесса, значительно повышающей его эффектив- ность. Основные надежды возлагаются на создание и сопровож- дение информационно-образовательных сред открытого и дис- танционного обучения, на развитие новых объектных технологий создания баз учебных материалов, наряду с развитием традици- онных технологий разработки цифровых образовательных ресур- сов (ЦОР). Проблема широкого применения информационных техноло- гий в сфере образования в последнее десятилетие вызывает по- вышенный интерес в отечественной педагогической науке. Классиками научной информатики, берущей свое начало от кибернетики и математики, стали виднейшие русские и зарубеж- ные ученые-академики А.И.Берг, А.П.Ершов, А.Н.Колмогоров, П.Ланда, С.А.Лебедев, Н.Винер, Д.Нейман, С.Пейперт, К.Шен- нон и др. Большой вклад в изучение процессов информатизации образова- ния и решение проблемы компьютерных технологии обучения вне- сли российские и зарубежные ученые: Я.А.Ваграменко, Е.П.Вели- хов, Г.Р.Громов, В.И.Гриценко, Б.С.Гершунский, Д.В.Зарецкий, 6 Е.В.Зворыгин, В.М.Монахов, Т.Б.Казиахмедов, О.А.Кривошеев, Ю.А.Первин, В.Ф.Шолохович, С.Пейперт, Г.Клейман, Б.Сендов, Б.Хантер и др. Также следует отметить создателей учебников по информатике: С.И.Бешенкова, А.Г.Гейна, Ю.М.Горвица, А.Г.Куш- ниренко, Е.И.Машбиц, И.Г.Семакина, Ю.А.Шафрина. Значительный вклад в теорию и практику компьютеризации российского образования внесли ученые под руководством ака- демика А.П.Ершова, осуществлявшие работу по методическому и программному обеспечению компьютерного всеобуча. При раз- работке компьютерных технологий обучения, особенно на на- чальном этапе, они опирались на принципы и приемы програм- мированного обучения Д.Брунера, Б.Скиннера, Н.Ф.Талызиной, П.Ланда. Различные дидактические проблемы компьютеризации обуче- ния в нашей стране нашли отражение в работах А.П.Ершова, А.А.Кузнецова, Т.А.Сергеевой, Г.К.Селевко, И.В.Роберт; мето- дические — в работах Б.С.Гершунского, Е.И.Машбица, Н.Ф.Та- лызиной; психологические — в работах В.В.Рубцова, В.В.Тихо- мирова и др. Итак, информационные технологии и образование в совокуп- ности становятся теми сферами человеческих интересов и дея- тельности, которые знаменуют эпоху XXI века и должны стать основой для решения стоящих перед человечеством проблем. В настоящее время сформировалась новая перспективная предметная область — «Информационные технологии в образо- вании». К этой области относится проблематика интеллектуаль- ных обучающих систем, открытого образования, дистанционного обучения, информационных образовательных сред. Эта область тесно соприкасается, с одной стороны, с педагогическими и пси- хологическими проблемами, с другой стороны — с результатами, достигнутыми в таких научно-технических направлениях, как телекоммуникационные технологии и сети, компьютерные сис- темы обработки, визуализации информации и взаимодействия с человеком, искусственный интеллект, автоматизированные сис- темы моделирования сложных процессов и многие другие. Говоря о возможностях ИТ для образовательного процесса, многие исследователи приводят следующие аспекты (Л.Л.Босова, В.А.Красильникова, Е.И.Машбиц, И.В.Роберт и др.): 7 — неограниченные возможности сбора, хранения, передачи, преобразования, анализа и применения разнообразной по своей природе информации; — повышение доступности образования, с расширением форм получения образования; — обеспечение непрерывности получения образования и по- вышения квалификации в течение всего активного периода жизни; — развитие личностно ориентированного обучения, дополни- тельного и опережающего образования; — значительное расширение и совершенствование организа- ционного обеспечения образовательного процесса (вирту- альные школы, лаборатории, университеты и др.); — повышение активности субъектов в организации образова- тельного процесса; — создание единой информационно-образовательной среды обучения не только одного региона, но и страны и мирово- го сообщества в целом; — независимость образовательного процесса от места и вре- мени обучения; — значительное совершенствование методического и про- граммного обеспечения образовательного процесса; — обеспечение возможности выбора индивидуальной траек- тории обучения; — развитие самостоятельной творчески развитой личности; — развитие самостоятельной поисковой деятельности обу- чающегося; — повышение мотивационной стороны обучения и др. Бесспорно, что возможности ИТ в реорганизации образова- тельного процесса впечатляют и предоставляют огромное поле деятельности для педагога. Но главное, что решение этих непро- стых задач во многом зависит от подготовленности педагога к работе в условиях лавинообразного нарастания потока информа- ции. Подготовленность будущего и практикующего педагога к работе в новом информационном пространстве, прогрессивность его взглядов является необходимым условием разработки и вне- дрения новых форм и технологий обучения на основе активного использования ИТ. 8 Неоспоримо, что учитель-предметник, являясь ключевой фи- гурой информатизации образования, призванной устранить мно- гие проблемы развития системы образования, должен не только понимать возможности ИТ, но и воспитать в себе потребность непрерывного повышения квалификации, стремление к непре- рывному обучению. В соответствии с требованиями федерального государственно- го образовательного стандарта высшего профессионального об- разования третьего поколения по направлению «Педагогическое образование» в учебный план включена дисциплина, предпола- гающая информационную подготовку будущих специалистов. Это дисциплина «Информационные технологии» или «Информа- ционные технологии в образовании», «Информационные техно- логии в профессиональной деятельности». Целью этих дисцип- лин является содействие становлению профессиональной компе- тентности педагога через формирование целостного представле- ния о роли информационных технологий в современной образо- вательной среде и педагогической деятельности. Одной из главных задач создания данного пособия является приобщение студентов, обучающихся по направлению «Педаго- гическое образование», и практикующих педагогов-предмет- ников к перспективным информационным технологиям и ориен- тация их на творческое и продуктивное использование данных технологий в своей учебе, будущей профессиональной деятель- ности, а также в процессе самообразования и повышения квали- фикации. Вместе с тем при всей несомненной теоретической и практи- ческой значимости всех исследований по проблеме использова- ния ИТ в образовании необходимо отметить, что целый ряд про- блем остается недостаточно разработанным. В том числе: — недостаточно проработаны теоретические основания при- менения компьютерных технологий для обеспечения педа- гогической деятельности; — ощущается недостаточность теоретического обоснования технологий разработки программно-методического сопро- вождения обучения в современных информационных сре- дах; 9 — недостаточно теоретически обоснованных методик ком- плексного применения сетевых компьютерных технологий обучения и организационно-методического обеспечения самостоятельной познавательной деятельности и др. Также очевидно, что круг вопросов, составляющих предмет информационных технологий в образовании, чрезвычайно ши- рок, и попытка изложить все аспекты проблемы в одном пособии была бы обречена на неудачу. Поэтому в данном издании сделан акцент на рассмотрение некоторых педагогических, психологиче- ских и методических аспектов использования информационных технологий в дошкольном, начальном и основном образовании, в ущерб изложению аппаратного, программного и технического обеспечения автоматизированных обучающих систем. Предлагаемое пособие предназначено для студентов, аспиран- тов, педагогов и широкого круга специалистов образования, за- нимающихся модернизацией учебного процесса на основе ИТ. Подробный глоссарий и обширный список литературы позво- лит читателю найти более подробную информацию по интере- сующим вопросам. 10 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ЕИОП — единое информационное образовательное простран- ство. ЕИПОУ — единое информационное пространство образова- тельного учреждения. ИТ — информационная технология. ИКТ — информационно-коммуникационная технология. ИТО — информационная технология обучения. НИТ — новая информационная технология. ПК — персональный компьютер. УМК — учебно-методический комплекс. ЦОР — цифровой образовательный ресурс. ЭУ — электронный учебник. ЭУМК — электронный учебно-методический комплекс. ФГОС ВПО — федеральные государственные образователь- ные стандарты высшего профессионального образования. 11 Модуль 1. Информационные технологии (ИТ): сущность, возникновение и развитие 1.1. Информационные технологии: определение, инстру- ментарий. Развитие новых технологий всегда следовало за новыми от- крытиями в других, подчас смежных, областях развития челове- ческой мысли и потребностей общества. Технологии обучения всегда строились на новых теориях психологии обучения. Вторая половина XX в. ознаменовалась открытием, которое оказало очень большое влияние на развитие всех сторон жизни общества — по- явлением персонального компьютера и современных средств коммуникации. Слово технология происходит от греческого techne, что в пе- реводе означает «искусство», «мастерство», «умение». С опреде- ленной точки зрения, все перечисленные понятия могут тракто- ваться как процессы. Под процессом обычно принято понимать совокупность определенных действий, направленных на дости- жение поставленной цели. Под технологией материального производства понимается процесс, определяемый совокупностью средств и методов обра- ботки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья или материала. Технология изменяет качество или первоначаль- ное состояние материала. Информация является одним из ценнейших ресурсов общества наряду с такими природными богатствами, как нефть, газ, полез- ные ископаемые и др. Следовательно, процесс переработки ин- формации по аналогии с процессом переработки материальных ресурсов тоже можно определить как технологию. Тогда спра- ведливо следующее определение: Информационная технология — процесс, использующий со- вокупность средств и методов обработки и передачи первичной информации для получения информации нового качества о со- стоянии объекта, процесса или явления. Цель технологии материального производства – выпуск про- дукции, удовлетворяющей те или иные потребности человека или системы. 12 Цель информационной технологии — производство информа- ции для ее последующего анализа и принятия на ее основе реше- ния по выполнению какого-либо действия. В современном обществе основным техническим средством обработки информации служит персональный компьютер. Вне- дрение персонального компьютера в информационную сферу и использование телекоммуникаций определило новый этап разви- тия информационной технологии, которая с этого момента полу- чает наименования «новой», «компьютерной». Определение «новая» подчеркивает радикально новаторский, а не эволюционный характер этой технологии. Ее внедрение суще- ственно изменяет содержание различных видов деятельности в учреждениях и организациях. В сферу новой информационной технологии включены также коммуникационные технологии, обеспечивающие передачу информации различными средствами, такими как телефон, телеграф, телевидение, факс и др. Определение «компьютерная» подчеркивает, что основным техническим средством реализации информационной технологии является компьютер. Существуют три основных принципа компьютерной информа- ционной технологии: — интерактивный (диалоговый) режим работы с компьюте- ром; — интеграция с другими программными продуктами; — гибкое изменение данных и поставленных задач. Информационная технология, как и любая другая технология, должна отвечать следующим требованиям: — обеспечивать высокую степень расчленения всего процес- са обработки информации на этапы (фазы), операции, дей- ствия; — включать весь набор элементов, необходимых для дости- жения поставленной цели; — иметь регулярный характер. Приведем несколько определений понятия «информационная технология». Под информационными технологиями (ИТ) понимают процес- сы накопления, обработки, представления и использования ин- формации с помощью электронных средств. Они характеризуется 13 средой, в которой осуществляются, и компонентами, которые она содержит: — техническая среда (вид используемой техники для реше- ния основных задач); — программная среда (набор программных средств для реа- лизации ИТО); — предметная среда (содержание конкретной предметной об- ласти науки, техники, знания); — методическая среда (инструкции, порядок пользования, оценка эффективности и др.). Информационная технология (ИТ) |