|
|
Лекция по ИКТ. Тема основы информатизации общего среднего образования
Вне зависимости от марки, модели, времени создания и области применения все персональные компьютеры, используемые в системе общего среднего образования, имеют общие фундаментальные особенности, в числе которых:
1. Работа с одним пользователем, когда в каждый момент времени с компьютером работает только один человек. При этом не исключается одновременное выполнение нескольких операций по обработке информации;
2. Возможность обработки, хранения, представления и передачи информации разных типов, в числе которых текст, числовые данные, графические изображения, звук и другие;
3. Единообразное общение с пользователем на языке, близком к естественному;
4. Совместная работа с различными аппаратными устройствами, существенно расширяющими возможности персонального компьютера по обработке, хранению, представлению и передаче информации разных типов;
5. Выполнение операций по обработке информации под управлением специально разрабатываемых компьютерных программ, нацеленных как на поддержание работы различных системных функций компьютера, так и на решение прикладных задач, значимых для информатизации деятельности человека. Совокупность подобных системных и прикладных программ составляет программное обеспечение персональных компьютеров.
Для некоторых персональных компьютеров отличительной чертой является их мобильность, когда благодаря небольшим размерам и весу компьютера, человек имеет возможность использовать его вне зависимости от своего местонахождения.
Способ взаимодействия человека с компьютером и тип требуемого программного обеспечения зависят от так называемой аппаратной платформы компьютера.
В это понятие включается совокупность особенностей технической реализации компьютера, присущих марке и фирме-изготовителю конкретного аппаратного обеспечения. В российской системе общего среднего образования используются две таких платформы. В 1976 году был создан первый компьютер Apple Macintosh, разработанный американскими инженерами Стивом Возняком и Стивом Джобсом. Массовое создание таких компьютеров послужило основным толчком к формированию промышленности персональных компьютеров. В 1981 году фирмой IBM был представлен персональный компьютер IBM PC (PC - personal computer). Его модели PC XT, PC AT, а также модели с процессором Pentium стали, каждый в свое время, ведущими на мировом рынке персональных компьютеров. Именно компьютеры семейств IBM PC и Apple Macintosh и соответствующие им аппаратные платформы являются наиболее распространенными в системах среднего образования большинства стран мира.
Важно понимать, что вне зависимости от типа аппаратной платформы персональные компьютеры обладают всеми возможностями, значимыми для повышения эффективности подготовки школьников и могут в равной степени использоваться для достижения целей информатизации образования. В то же время персональные компьютеры, принадлежащие одной аппаратной платформе, могут существенно отличаться друг от друга по целому ряду параметров, учет которых необходим в ходе практической деятельности по внедрению компьютеров в общее среднее образование.
В связи с этим одним из важных вопросов, ответ на который должен быть получен в ходе информатизации образования, является вопрос о достаточности параметров конкретного компьютера для его использования в рамках повышения эффективности образовательной деятельности. Очень часто решение этого вопроса ложится на учителей и администрацию школ. Одним из наиболее правильных подходов к определению достаточности параметров компьютеров можно считать подход, при котором изначально определяются цели их использования в конкретном виде образовательной деятельности, отбираются необходимые компьютерные программные средства и их содержательное наполнение, определяются условия использования средств ИКТ. Достаточными являются такие параметры персональных компьютеров, при которых отобранное программное обеспечение будет успешно функционировать, обеспечивая достижение целей информатизации в заданных условиях.
Достаточными с точки зрения информатизации образования не всегда могут оказаться наиболее современные, мощные и дорогостоящие компьютеры. Для достижения эффективности учебного процесса часто оказывается достаточным использование маломощных компьютеров, произведенных более десяти лет назад. При этом их замена компьютерами последних моделей никак не сказывается на эффективности обучения школьников. В качестве примера можно привести обучение основам программирования в курсе информатики с использованием популярных оболочек семейства Turbo.
Для определения достаточности аппаратного обеспечения, очевидно, необходимо корректное сопоставление его параметров с требованиями, налагаемыми программным обеспечением, необходимым для достижения целей информатизации образования. В связи с этим важно знать, какими параметрами обладают компьютеры, имеющиеся в распоряжении учителя.
К числу этих параметров относятся:
быстродействие компьютера (тактовая частота процессора);
объем оперативной памяти;
объем жесткого диска;
наличие и скоростные параметры устройства для чтения и записи компакт-дисков;
наличие манипуляторов "мышь", джойстик и других;
характеристики видеосистемы компьютера (тип и объем памяти видеокарты; тип, размер и разрешение монитора);
наличие и характеристики аудиосистемы компьютера (вид аудиокарты, тип акустических систем, наличие микрофона);
наличие и тип сетевой карты;
наличие модема;
наличие оборудования, обеспечивающего беспроводную связь (Wi-Fi, Bluetooth);
наличие, тип и марка принтера;
наличие, тип и марка сканера.
Следует отметить, что при определении достаточности конкретных компьютеров существенную роль играют тип и версия операционной системы, а также наличие доступа к локальным и глобальным телекоммуникационным сетям, несмотря на то, что такие параметры не могут быть отнесены к характеристикам аппаратного обеспечения.
Описание компьютерной техники, применяемой в общем среднем образовании, не было бы полным без детального рассмотрения видового состава и возможностей аппаратуры, работающей под управлением персональных компьютеров. По отношению к компьютерам такая аппаратура получила название периферии (периферийных устройств). Появление в школе любого нового периферийного устройства, как правило, предоставляет новые возможности для учителей и учеников. Например, появление компьютерного проектора дает новые возможности представления информации на уроках, делая их более наглядными и занимательными, облегчает подготовку к урокам, увеличивает интенсивность подачи и усвоения учебной информации. Наличие принтеров приводит к возможности создания и оперативного тиражирования учебных материалов, печатаемых на бумаге, существенно повышает уровень обеспечения полиграфической продукцией внеучебных мероприятий, интенсифицирует и облегчает документооборот.
Очевидно, что эти и другие возможности, привносимые в общее среднее образование периферийными устройствами персональных компьютеров, способствуют повышению мотивации к обучению, повышению объективности контроля и оценки результатов обучения, приобщению школьников к самостоятельной, внеучебной и научно-исследовательской деятельности, существенно облегчают и систематизируют профессиональную деятельность педагогов и администрации школ.
Помимо проекторов и принтеров к периферийным устройствам персональных компьютеров относятся сканеры и цифровые фотоаппараты, предназначенные для ввода графических и фотографических изображений, цифровые видеокамеры, обеспечивающие ввод видеоизображений, микрофоны и акустические системы, нацеленные на ввод и вывод аудиоинформации, различные виды манипуляторов, облегчающих человеку взаимодействие с компьютером.
В общем среднем образовании все чаще используются специализированные периферийные устройства, предназначенные для информатизации обучения отдельным школьным дисциплинам. Такими устройствами являются электронные микроскопы, применяемые в обучении биологии, цифровые омметры, вольтметры и амперметры, используемые при изучении физики, устройства глобального позиционирования (GPS), применяемые на практических занятиях по краеведению.
Вместе с тем обсуждение преимуществ и недостатков использования компьютеров и связанных с ними периферийных устройств в системе общего среднего образования не имеет смысла в привязке к особенностям видового состава и возможностям различных аппаратных устройств, относимых к средствам ИКТ. Гораздо эффективнее рассматривать целесообразность практического использования аппаратного обеспечения в ответ на нужды отдельных видов образовательной деятельности.
Нельзя забывать, что использование различного аппаратного обеспечения, наряду с положительными аспектами, имеет и ряд негативных последствий, обусловленных, в первую очередь, отрицательным влиянием на здоровье и психологическое состояние школьников и педагогов. Учет соответствующих норм и правил является обязательным условием эффективного использования компьютерной техники в образовании. Ограничения и рекомендации, выдаваемые по использованию аппаратных средств информатизации образования, существенно варьируются в зависимости от психолого-возрастных особенностей контингента обучаемых, специфики конкретных методических систем обучения отдельным дисциплинам, вида и количества используемого аппаратного обеспечения, условий эксплуатации компьютерной техники и некоторых других параметров. Сформулировать универсальные предложения и рекомендации по использованию аппаратного обеспечения с минимальным вредом для школьников и учителей невозможно.
Важно понимать, что любое использование компьютерной техники в сфере общего среднего образования обязательно должно сопровождаться соотнесением всех упомянутых параметров и условий с положениями действующей документации, регламентирующей правила и нормы безопасного использования соответствующего оборудования в школах.
2.3. Технологии и средства мультимедиа
Многозначность понятия мультимедиа. Средства "виртуальной реальности". Преимущества использования средств мультимедиа в обучении школьников
В аппаратном обеспечении особым образом выделяется семейство средств, характерной особенностью которых является возможность обработки и представления информации различных типов, являющихся относительного новыми с точки зрения развития компьютерной техники. Действительно, за последние годы к числу таких средств, получивших название средств мультимедиа, были отнесены устройства для записи и воспроизведения звука, фото и видео изображений. Если в ближайшее время появятся и получат распространение устройства для цифровой обработки запахов, то эти устройства также будут отнесены к семейству средств мультимедиа. В силу того, что такие средства имеют особое значение для развития общего среднего образования, целесообразно рассмотреть их отдельно.
Специфику средств мультимедиа невозможно понять без знания видов (типов) информации и способов ее представления, что является предметом изучения информатики. Остановимся лишь на основных аспектах классификации информации, значимых для изучения особенностей использования средств ИКТ в общем среднем образовании.
Существует несколько критериев, согласно которым информация может быть классифицирована. В качестве первого критерия может быть использован широко распространенный принцип выделения видов восприятия информации человеком, таких как зрение, слух, обоняние, осязание, вкус. С точки зрения изучения информатизации образования целесообразно рассматривать только те виды информационного воздействия на человека, которые возможны при работе с компьютерной и коммуникационной техникой. Таким образом, всю информацию по видам восприятия можно разделить на три основные группы:
1. Информация, воспринимаемая зрением человека, так называемая зрительная или визуальная информация, включающая текст, графические изображения и рисунки, фотографии, мультфильмы, видеофильмы;
2. Информация, воспринимаемая слуховым аппаратом человека, так называемая звуковая информация, включающая произвольные шумы, музыкальные произведения, речь;
3. Информация, воспринимаемая сенсорной системой человека, так называемая сенсорная или тактильная информация, при работе с помощью специальных технических средств.
Все перечисленные виды информации можно классифицировать и по другим критериям. Одним из них является способ восприятия информации человеком. В этой связи всю поступающую обучаемым информацию можно разделить на ассоциативную и прямую.
Определим ассоциативную информацию как информацию, восприятие которой основано на ассоциациях, возникающих у человека под действием раннее усвоенной информации. При таком подходе к классификации к этому виду информации можно отнести текст, речь и, возможно, рисунки и мультфильмы. В качестве примера можно привести текстовое или словесное описание растения, с которым школьники знакомятся при изучении ботаники. В этом случае чтение текста или прослушивание речи педагога приводит к ассоциации получаемой информации с уже имеющимися у учащихся представлениями о растениях. Важно понимать, что чтение текста или прослушивание речи не приведет к одинаковому восприятию растения всеми обучаемыми. Каждый ученик представит изучаемое растение по-своему.
Прямая информация непосредственно передает важные, в том числе и с точки зрения целей обучения, свойства объектов. К такому виду информации могут быть отнесены фотографии, видеофильмы, произвольный звук, называемый в науке шумом. Одной из существенных отличительных особенностей средств мультимедиа считается возможность представления и обработки прямой информации. Так, например, использование средств мультимедиа при изучении растений в курсе ботаники дает возможность обучаемым увидеть изучаемое растение и происходящие с ним процессы, услышать возможные звуки, что позволяет сформировать более корректные образы, наиболее соответствующие реальным объектам и процессам, с которыми человек имеет дело в жизни.
Таким образом, понятие мультимедиа, вообще, и средств мультимедиа, в частности, с одной стороны тесно связано с компьютерной обработкой и представлением разнотипной информации и, с другой стороны, лежит в основе функционирования средств ИКТ, существенно влияющих на эффективность общего среднего образования. Наличие и внедрение в массовую школу средств мультимедиа способствует появлению соответствующих компьютерных программных средств и их содержательного наполнения, разработке новых методов обучения и технологий информатизации профессиональной деятельности педагогов.
Так, например, появление и проникновение в систему общего среднего образования средств мультимедиа, позволяющих хранить, обрабатывать и воспроизводить видеофильмы, привело к созданию компьютерных программ, используемых в обучении и содержащих фрагменты видеофильмов, демонстрируемых школьникам. Это, в свою очередь, породило новые методические сценарии проведения уроков, на которых ученики, работая с компьютером, часть учебного времени посвящают просмотру видеофрагментов, важных с точки зрения целей обучения. Очевидно, что и сами видеоматериалы, используемые в образовании, качественно изменились, в том числе, и благодаря использованию соответствующих средств мультимедиа. Важно понимать, что, как и многие другие слова языка, слово "мультимедиа" имеет сразу несколько разных значений.
Мультимедиа - это:
технология, описывающая порядок разработки, функционирования и применения средств обработки информации разных типов;
информационный ресурс, созданный на основе технологий обработки и представления информации разных типов;
компьютерное программное обеспечение, функционирование которого связано с обработкой и представлением информации разных типов;
компьютерное аппаратное обеспечение, с помощью которого становится возможной работа с информацией разных типов;
особый обобщающий вид информации, которая объединяет в себе как традиционную статическую визуальную (текст, графику), так и динамическую информацию разных типов (речь, музыку, видео фрагменты, анимацию и т.п.).
Таким образом, в широком смысле термин "мультимедиа" означает спектр информационных технологий, использующих различные программные и технические средства с целью наиболее эффективного воздействия на пользователя (ставшего одновременно и читателем, и слушателем, и зрителем).
Благодаря применению мультимедиа в средствах информатизации за счет одновременного воздействия графической, звуковой, фото и видео информации такие средства обладают большим эмоциональным зарядом и активно включаются в индустрию развлечений, практику работы различных учреждений, домашний досуг.
Появление систем мультимедиа произвело революцию во многих областях деятельности человека. Одно из самых широких областей применения технология мультимедиа получила в сфере образования, поскольку средства информатизации, основанные на мультимедиа способны, в ряде случаев, существенно повысить эффективность обучения. Экспериментально установлено, что при устном изложении материала обучаемый за минуту воспринимает и способен переработать до одной тысячи условных единиц информации, а при "подключении" органов зрения до 100 тысяч таких единиц.
В настоящее время количество созданных средств мультимедиа измеряется тысячами наименований. Мультимедиа-технологии и соответствующие средства ИКТ развиваются очень быстро. Если в первом издании российского справочника по CD-ROM и мультимедиа, изданного в 1995 году, перечислено всего 34 экземпляра мультимедиа-продуктов образовательного назначения, в издании 1996 года таких продуктов было перечислено уже более 112-ти, а в начале 1998 года это число перевалило за 300, то сейчас этот список содержит несколько тысяч наименований. Безусловно, эти показатели не отражают точной картины обеспеченности средствами мультимедиа, но однозначно свидетельствуют о неуклонном росте числа создаваемых и используемых средств мультимедиа.
Средства и технологии мультимедиа обеспечивают возможность интенсификации обучения и повышение мотивации к учению за счет применения современных способов обработки аудиовизуальной информации, таких, как:
"манипулирование" (наложение, перемещение) визуальной информацией;
контаминация (смешение) различной аудиовизуальной информации;
реализация анимационных эффектов;
деформирование визуальной информации (увеличение или уменьшение определенного линейного параметра, растягивание или сжатие изображения);
дискретная подача аудиовизуальной информации;
тонирование изображения;
фиксирование выбранной части визуальной информации для ее последующего перемещения или рассмотрения "под лупой";
многооконное представление аудиовизуальной информации на одном экране с возможностью активизировать любую часть экрана (например, в одном "окне" видеофильм, в другом - текст);
демонстрация реально протекающих процессов, событий в реальном времени (видеофильм).
Существует несколько понятий, связанных с мультимедиа и использованием соответствующих средств ИКТ в общем среднем образовании. В частности, при использовании средств мультимедиа в школьном образовании существенно возрастает роль иллюстраций.
Существует два основных толкования термина "иллюстрация".
Иллюстрация (иллюстрирование) - это:
введение в текст поясняющей или дополняющей информации другого типа (изображения и звука),
приведение примеров (возможно и без использования информации других типов) для наглядного и убедительного объяснения.
Важно понимать, что оба толкования термина иллюстрация в равной степени имеют отношение как к обычным бумажным учебникам и учебным пособиям, так и к современным мультимедиа-средствам информатизации образования. Более того, необходимость иллюстрирования приводит к тому, что теперь все средства информатизации обучения должны быть использованы для наглядного, убедительного и доступного объяснения главных, основополагающих или наиболее сложных моментов учебного материала. Мультимедиа как раз и способствует этому.
В мультимедиа-средствах иллюстрации могут быть представлены в виде примеров (в том числе и текстовых), двухмерных и трехмерных графических изображений (рисунков, фотографий, схем, графиков, диаграмм), звуковых фрагментов, анимации, видео фрагментов. (Посмотреть флеш-анимацию)
Появление в образовательных мультимедиа-средствах новых видов иллюстраций вовсе не означает полного отказа от прежних подходов, используемых при издании традиционных учебников на бумажных носителях. В области иллюстрирования и полиграфического оформления традиционных учебных книг накоплен значительный опыт, согласно которому определяются особенности пространственной группировки элементов издания, осуществляется акцентирование (визуальное выделение) отдельных элементов, учитываются физиологические стороны восприятия и другие факторы. Этот опыт с успехом применяется и при разработке современных средств ИКТ, предназначенных для общего среднего образования.
В настоящее время созданы мультимедийные энциклопедии по многим учебным дисциплинам и образовательным направлениям, характерным для современной средней школы. Разработаны игровые ситуационные тренажеры и мультимедийные обучающие системы, позволяющие организовать учебный процесс в школе с использованием новых методов обучения.
Мультимедиа является эффективной образовательной технологией благодаря присущим ей качествам интерактивности, гибкости и интеграции различных типов учебной информации, а также благодаря возможности учитывать индивидуальные особенности школьников и способствовать повышению их мотивации.
Интерактивность средств ИКТ означает, что пользователям, как правило, учителям и школьникам, предоставляется возможность активного взаимодействия с этими средствами. Интерактивность означает наличие условий для учебного диалога, одним из участников которого является средство ИКТ.
Предоставление интерактивности является одним из наиболее значимых преимуществ мультимедиа-средств. Интерактивность позволяет в определенных пределах управлять представлением информации: ученики могут индивидуально менять настройки, изучать результаты, а также отвечать на запросы программы о конкретных предпочтениях пользователя. Обучаемые могут устанавливать скорость подачи материала, число повторений и другие параметры, удовлетворяющие индивидуальным потребностям. Это позволяет сделать вывод о гибкости мультимедиа-технологий.
Технологии мультимедиа позволяют осмысленно и гармонично интегрировать многие виды информации. Это позволяет с помощью компьютера представлять информацию в различных формах, таких как:
изображения, включая отсканированные фотографии, чертежи, карты и слайды;
звукозаписи голоса, звуковые эффекты и музыка;
видео, сложные видеоэффекты;
анимации и анимационное имитирование.
Целесообразность применения мультимедиа в школьном образовании можно проиллюстрировать многими примерами.
Пример. Как правило, презентации, сопровождаемые красивыми изображениями или анимацией, являются визуально более привлекательными, нежели статический текст, и они могут поддерживать должный эмоциональный уровень, дополняющий представляемый материал, способствуя повышению эффективности обучения.
Пример. Использование мультимедиа позволяет продемонстрировать учащимся ряд опытов по физике или химии, выполнение которых невозможно в школьных условиях.
Пример. С помощью мультимедиа можно "переместиться в пространстве" и показать учащимся изучаемые в курсе истории экспонаты музеев или памятники археологии, не покидая класса.
Мультимедиа может применяться в контексте самых различных стилей обучения и восприниматься самыми различными людьми: некоторые предпочитают учиться посредством чтения, другие - посредством восприятия на слух, третьи - посредством просмотра видео, и т.д.
Использование мультимедиа позволяет школьникам работать с учебными материалами по-разному - человек сам решает, как изучать материалы, как применять интерактивные возможности средств информатизации, и как реализовать совместную работу со своими соучениками. Таким образом, учащиеся становятся активными участниками образовательного процесса.
Работая с мультимедиа-средствами, школьники могут влиять на свой собственный процесс обучения, подстраивая его под свои индивидуальные способности и предпочтения. Они изучают именно тот материал, который их интересует, повторяют изучение столько раз, сколько им нужно, что способствует более правильному восприятию.
Таким образом, использование качественных мультимедиа-средств позволяет сделать процесс обучения гибким по отношению к социальным и культурным различиям между обучаемыми, их индивидуальным стилям и темпам обучения, их интересам.
Применение мультимедиа может позитивно сказаться сразу на нескольких аспектах учебного процесса.
Мультимедиа способствует:
1. Стимулированию когнитивных аспектов обучения, таких как восприятие и осознание информации;
2. Повышению мотивации учащихся;
3. Развитию навыков совместной работы и коллективного познания у обучаемых;
4. Развитию у учащихся более глубокого подхода к обучению, и, следовательно, влечет формирование более глубокого понимания изучаемого материала.
Кроме этого к числу преимуществ использования мультимедиа-средств в общем среднем образовании можно отнести:
одновременное использование нескольких каналов восприятия учащегося в процессе обучения, за счет чего достигается интеграция информации, доставляемой несколькими различными органами чувств;
возможность моделировать сложные, дорогие или опасные реальные эксперименты;
визуализация абстрактной информации за счет динамического представления процессов;
визуализация объектов и процессов микро- и макромиров;
возможность развить когнитивные структуры и интерпретации учащихся, обрамляя изучаемый материал в широкий учебный, общественный, исторический контекст, и связывая учебный материал с интерпретацией учащегося.
Средства мультимедиа могут быть использованы для улучшения процесса обучения, как в конкретных предметных областях, так и в дисциплинах, находящихся на стыке нескольких предметных областей.
На эффективность системы общего среднего образования в значительной степени влияет также среда, в которой протекает учебный процесс. В это понятие входит структура учебного процесса, его условия и доступность (общество, библиотеки, центры мультимедийных ресурсов, компьютерные лаборатории и т.п.).
В таких условиях мультимедиа-средства могут быть использованы как одна из многочисленных возможных сред обучения. Такая среда применима в многочисленных образовательных проектах, в которых учащиеся размышляют об изучаемой предметной области и участвуют в диалоге со своими сверстниками и учителями, обсуждая ход и результаты своего обучения.
Итак, развитие современных мультимедиа-средств позволяет реализовывать образовательные технологии на принципиально новом уровне, используя для этих целей самые прогрессивные технические инновации, позволяющие предоставлять и обрабатывать информацию различных типов. Одними из наиболее современных мультимедийных средств, проникающих в сферу общего среднего образования, являются различные средства моделирования и средства, функционирование которых основано на технологиях, получивших название "виртуальная реальность".
К виртуальным объектам или процессам относятся электронные модели как реально существующих, так и воображаемых объектов или процессов. Прилагательное виртуальный используется для подчеркивания характеристик электронных аналогов образовательных и других объектов, представляемых на бумажных и иных материальных носителях. Кроме этого, данная характеристика означает наличие интерфейса, основанного на мультимедиа-технологиях, имитирующего свойства реального пространства при работе с электронными моделями-аналогами.
Виртуальная реальность - это мультимедиа-средства, предоставляющие звуковую, зрительную, тактильную, а также другие виды информации и создающие иллюзию вхождения и присутствия пользователя в объемном виртуальном пространстве, перемещения пользователя относительно объектов этого пространства в реальном времени.
Системы "виртуальной реальности" обеспечивают прямой "непосредственный" контакт человека со средой. В наиболее совершенных из них пользователь может дотронуться рукой до объекта, существующего лишь в памяти компьютера, надев начиненную датчиками перчатку. В других случаях можно "перевернуть" изображенный на экране предмет и рассмотреть его с обратной стороны. Пользователь может "шагнуть" в виртуальное пространство, вооружившись "информационным костюмом", "информационной перчаткой", "информационными очками" (очки-мониторы) и другими приборами.
Использование подобных мультимедиа-средств в школе изменяет механизм восприятия и осмысления получаемой информации. При работе с системами "виртуальной реальности" в общем среднем образовании происходит качественное изменение восприятия информации. В этом случае восприятие осуществляется не только с помощью зрения и слуха, но и с помощью осязания и даже обоняния. Возникают предпосылки для реализации дидактического принципа наглядности обучения на принципиально новом уровне.
Перспективно использование этой мультимедиа-технологии в школьном образовании для развития пространственных представлений, для организации тренировок школьников в условиях, максимально приближенных к реальной действительности.
Осмысление информации, предоставляемой системами "виртуальной реальности", может быть уже не только теоретическим, но и практическим, а именно: наглядно-образным или наглядно-действенным. Практическое мышление требует меньших усилий по сравнению с теоретическим мышлением, восприятие образной информации, как правило, легче восприятия символьной информации. Поэтому средства ИКТ, построенные с использованием технологии виртуальной реальности в состоянии обеспечить лучшее понимание и усвоение учебного материала в процессе обучения. Однако важно понимать, что чем выше уровень систем виртуальной реальности, тем больше труда должно быть вложено в их создание, тем совершеннее должны быть технические средства информатизации, доступные учителям и школьникам.
2.4. Телекоммуникационные средства, применяемые в общем среднем образовании
Техника построения компьютерных сетей. Доступ к удаленным информационным ресурсам. Электронная почта. Телеконференции.
Вся история нашей цивилизации показывает, что для нормального развития общества необходим обмен информацией между людьми. Особую роль этот обмен играет в сфере образования. Благодаря возможности передавать информацию от одного человека другому, а, может быть, и одновременно с появлением этой возможности и появилось обучение. Неслучайно, в наши дни работа преподавателя и обучаемого невозможна без продуктивного обмена информацией.
Вначале, на заре истории человечества обмен информацией осуществлялся при помощи жестов и мимики, затем отдельных звуков и, наконец, человеческой речи. На протяжении тысячелетий информацию можно было передать только устно при личном общении. В дальнейшем - письменно, при помощи папируса, пергамента или бумаги. В этом случае личный контакт двух людей становился необязательным. С развитием технологий, за последние сто пятьдесят лет, люди научились передавать информацию на большие расстояния при помощи телеграфа, телефона, радио, телевидения. Такие технические средства, которые в полной мере можно назвать телекоммуникационными, позволяют привнести в образовательную деятельность возможность обмена информацией разных типов. Эти средства, в ряде случаев, оказываются очень сложными в техническом и технологическом отношении, что повышает способность телекоммуникационных средств повлиять на эффективность образования.
В современном мире все большую роль в процессе обмена информацией приобретают компьютеры и основанные на них компьютерные средства телекоммуникаций.
В середине шестидесятых годов прошлого века люди научились соединять компьютеры друг с другом. Это дало возможность связывать компьютеры в компьютерную сеть, объединяющую аппаратные, программные и информационные ресурсы нескольких компьютеров и позволяющую каждому человеку, работающему с любым из компьютеров, использовать всю совокупность этих ресурсов. В такой сети отдельные пользователи компьютеров получают возможность обмениваться файлами и сообщениями, пользоваться общим сетевым принтером и другими периферийными устройствами, и, что важно, использовать информацию, рассредоточенную в сети по отдельным компьютерам.
Связанные между собой компьютеры можно рассматривать с разных точек зрения.
С одной стороны, объединение компьютеров - это компьютерная сеть. С другой стороны, - это средство передачи информации в пространстве, средство организации общения людей. Именно благодаря этому свойству компьютерные сети все чаще называют телекоммуникационными сетями, подчеркивая, тем самым, их предназначение, а не особенности их устройства.
Различают локальные и глобальные телекоммуникационные сети. Как правило, локальной называют сеть, связывающую компьютеры, находящиеся в одном здании, одной организации, в пределах района, города, страны. Иными словами чаще всего локальной является сеть, ограниченная в пространстве. Локальные сети распространены в сфере образования. Большинство школ и других учебных заведений имеет компьютеры, связанные в локальную сеть. В тоже время современные технологии позволяют связывать отдельные компьютеры, находящиеся не только в разных помещениях или зданиях, но находящиеся на разных континентах. Неслучайно можно встретить учебные заведения, имеющие филиалы в разных странах, компьютеры которых объединены в локальные сети. Более того, локальные сети могут объединять и компьютеры разных учебных заведений, что позволяет говорить о существовании локальных сетей сферы образования.
В отличие от локальных, глобальные сети не имеют пространственных ограничений. К глобальной сети может быть подключен любой компьютер. Любой человек может получить доступ к информации, размещенной в этой сети. Наиболее известным примером глобальной телекоммуникационной сети является сеть Интернет (INTERNET), доступ к которой появляется у всё большего числа средних школ. Интернет не является единственной глобальной телекоммуникационной сетью. Существуют и другие, такие как сеть FIDO или сеть SPRINT.
Таким образом, большинство школ и других учебных заведений системы общего среднего образования обладают как локальными сетями, так и возможностью использования глобальных сетей.
Важно понимать, что понятия локальной и глобальной сети относительны. Так, например, телекоммуникационная сеть сферы образования с одной стороны локальна, так как не охватывает компьютеры, находящиеся в организациях системы здравоохранения, обороны, искусства или культуры, с другой стороны такая сеть охватывает компьютеры, в учреждениях системы образования, расположенных на разных континентах и, в полной мере может считаться глобальной.
Достоинством локальной сети является ограничение сферы распространения информации, что позволяет организовать оперативный информационный обмен между людьми, работающими в одной области и ограничить доступ к информации людям, не имеющим к ней отношения. В то же время ограниченность локальной сети порождает проблемы ограниченности доступа к информации. Так, например, для учеников и педагогов школы, имеющей только локальную сеть недоступно большинство информационных ресурсов, размещенных в глобальных телекоммуникационных сетях. Однако общедоступность и изобилие информационных ресурсов глобальных сетей приводит к ряду других проблем. К их числу можно отнести проблему качества и достоверности информации, проблему поиска и навигации, проблему информационной безопасности, а также другие проблемы.
В практике информатизации сферы общего среднего образования необходимо разумное сочетание использования локальных и глобальных телекоммуникационных сетей. В связи с этим современный учитель должен уметь использовать все виды телекоммуникационных сетей в своей профессиональной деятельности.
Но, какая бы ни была телекоммуникационная сеть, ее основное назначение состоит в обеспечении обмена информацией. Простейшая модель обмена информацией описывает передачу информации от источника к приемнику. В качестве источника и приемника информации могут выступать как компьютеры, так и люди, работающие с компьютером. Таким образом, с помощью телекоммуникационных сетей возможна организация информационного обмена человека с человеком, человека с компьютером и компьютера с компьютером. Важно отметить, что эти три вида информационного обмена активно используются в сфере общего среднего образования.
Информация от источника передается к приемнику через канал связи. Число источников и (или) приемников может превосходить единицу, и тогда источники и приемники информации соединяются друг с другом последовательно. В этом случае говорят, что используется коммутация каналов связи. Для коммутации каналов противоположностью является коммутация пакетов информации. Коммутация пакетов предполагает разбиение передаваемой информации на фрагменты, имеющие собственный заголовок и рассматриваемые как отдельные сообщения. Пакеты информации, передаваемые по каналам связи от источников к приемникам информации, поступают на специальные устройства, называемые маршрутизаторами, и направляются по назначению.
Коммутация пакетов позволяет эффективно использовать каналы связи для передачи информации, она лежит в основе современных телекоммуникационных сетей.
Информация может быть рассредоточена между отдельными источниками, но любой приемник имеет к ней доступ. Этот подход к совместному использованию информации составляет основу открытости телекоммуникационных сетей.
В качестве источников и приемников информации могут выступать и компьютерные сети, которые, в зависимости от способов взаимодействия компьютеров в них, можно разделить на две группы - централизованные и одноранговые.
Централизованные локальные и глобальные сети строятся на основе архитектуры "клиент-сервер", которая предполагает выделение в сети так называемых серверов и клиентов. К клиентам относятся компьютеры, называемые рабочими станциями и сети, не имеющие непосредственных контактов друг с другом. Одна рабочая станция не может обмениваться информацией с другой рабочей станцией без использования сервера. В качестве сервера может быть использован практически любой компьютер, в том числе и не отличающийся от рабочей станции. Сервер играет в сети особую роль - он управляет процессом обмена информацией.
Архитектура "клиент-сервер" предоставляет пользователям быстрый, эффективный, высокопроизводительный и простой доступ с локальной рабочей станции к информации, размещенной в телекоммуникационной сети, как на сервере, так и на любом другом компьютере.
Одноранговые локальные сети (одноранговыми могут быть только локальные сети) основаны на равноправном взаимодействии компьютеров. В такой телекоммуникационной сети каждый компьютер может выступать и как рабочая станция, и как сервер. В одноранговой сети рабочие станции могут обмениваться информацией напрямую.
В современных учреждениях образования можно встретить как централизованные, так и одноранговые локальные сети, которые часто обеспечиваются выходом в глобальные телекоммуникационные сети. При этом роль сервера может играть как отдельный специальный компьютер, так и обычный компьютер, используемый учителем.
Обмен информацией производится между источниками и приемниками информации по определенному правилу, называемому протоколом. Наиболее известен протокол TCP/IP, используемый в глобальной сети Интернет. Существует несколько протоколов, каждый из которых обладает своими особенностями. Многообразие протоколов затрудняет работу с телекоммуникационными сетями, сужает круг доступа к информации, содержащейся в разных сетях или доступной при использовании разных протоколов. В связи с этим особенностью современных подходов к развитию компьютерных сетей является стандартизация протоколов.
Широкое внедрение телекоммуникационных сетей во все сферы жизни человека, в том числе и в образование, стало возможным только после появления глобальной компьютерной сети Интернет.
В основе работы сети Интернет находятся идеи стандартизации используемых протоколов передачи информации, открытости архитектуры и возможность свободного подключения новых сетей. Все это, в совокупности, привело к распространенности сети Интернет в разных странах мира, к использованию этой телекоммуникационной сети в различных сферах деятельности человека, включая образование.
Использование телекоммуникационных сетей в общем среднем образовании открывает новые возможности, основными из которых являются:
расширение доступа к учебно-методической информации;
формирование у школьников коммуникативных навыков, культуры общения, умения искать информацию;
организация оперативной консультационной помощи;
повышение индивидуализации обучения, развитие базы для самостоятельного обучения;
обеспечение проведения виртуальных учебных занятий в режиме реального времени;
организация совместных исследовательских проектов;
моделирование учебной исследовательской деятельности;
доступ к уникальному оборудованию, моделирование сложных или опасных объектов, явлений или процессов и пр.;
формирование сетевого сообщества педагогов;
формирование сетевого сообщества учащихся;
выработка у обучаемых критического мышления, навыков поиска и отбора достоверной и необходимой информации.
Возможно, под телекоммуникационными средствами, используемыми в общем среднем образовании, следовало бы понимать любые средства и инструменты, имеющие отношение к передаче информации, используемой в обучении школьников. При таком подходе к телекоммуникационным средствам, используемым в системе общего среднего образования, помимо компьютеров и программного обеспечения будут относиться телефон, телевизор и многие другие телекоммуникационные устройства. Такое определение имеет полное право на существование.
При этом телекоммуникационные компьютерные сети полноценно заменяют все остальные телекоммуникационные средства, обладая целым спектром дополнительных возможностей. В связи с этим становится оправданным отнесение к телекоммуникационным средствам, используемым в сфере образования, только компьютерных средств передачи образовательной информации.
Телекоммуникационные средства, используемые в образовании, - средства информатизации образования, обеспечивающие обмен информацией в телекоммуникационных сетях.
Важно отметить, что под понятие телекоммуникационных средств, используемых в образовании, подпадают наряду с аппаратными средствами, такими как серверы, рабочие станции, сети или маршрутизаторы, также и специализированное программное обеспечение и информационное наполнение, без которых полноценный информационный обмен в сфере образования был бы невозможен.
Благодаря использованию телекоммуникационных средств в сферу общего среднего образования проникли общеизвестные телекоммуникационные сервисы, такие как электронная почта, телеконференции и удаленный доступ к информации.
Электронная почта (E-Mail) - система для хранения и пересылки сообщений между людьми, имеющими доступ к компьютерной сети. Посредством электронной почты можно передавать по компьютерным сетям любую информацию (текстовые документs, изображения, цифровые данные, звукозаписи и т.д.). Электронная почта может быть использована для общения участников учебного процесса и пересылки учебно-методических материалов. Важным свойством электронной почты, привлекательным для образования, является возможность реализации асинхронного обмена информацией.
Телеконференция представляет собой сетевой форум, организованный для ведения дискуссии и обмена новостями по определенной тематике. Телеконференция позволяют публиковать сообщения по интересам на специальных компьютерах в сети. Сообщения можно читать, подключившись к компьютеру и выбрав тему для дискуссии. Далее, по желанию, возможен ответ автору статьи или отправка собственного сообщения. Таким образом, организовывается сетевая дискуссия, носящая новостной характер, поскольку сообщения хранятся небольшой период времени.
Доступ к удаленным информационным ресурсам. Используя специализированные средства - информационно-поисковые системы, можно в кратчайшие сроки найти интересующие сведения в мировых информационных источниках. К числу распределенных телекоммуникационных ресурсов, применяемых в системе общего среднего образования, могут быть отнесены различные средства обучения, созданные для школы и доставляемые до обучаемого посредством использования разнообразных средств информатизации.
|
|
|
Скачать 8.94 Mb.