Глава 1. Понятие и общая характеристика информационно-коммуникационных технологий
1.1.Основные понятия информационно-коммуникационных технологий
В настоящее время в сфере образования существует ряд понятий, связанных с интенсивным процессом информатизации.
Информационные технологии – это совокупность знаний о способах и средствах работы с информационными ресурсами, и способ сбора, обработки и передачи информации для получения новых сведений об изучаемом объекте.
Информационная технология – это педагогическая технология, использующая специальные способы, программные и технические средства (кино, аудио – и видео средства, компьютеры) для работы с информацией.
Компьютерные технологии – это вспомогательные средства в процессе обучения, так как передача информации – это не передача знаний [20].
Последние годы термин «информационные технологии» часто выступает синонимом термина «компьютерные технологии», так как все информационные технологии в настоящее время так или иначе связаны с применением компьютера. Однако, термин «информационные технологии» намного шире и включает в себя «компьютерные технологии» в качестве составляющей. При этом информационные технологии, основанные на использование современных компьютерных и сетевых средств, образуют термин «Современные информационные технологии».
Информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) – это обобщающее понятие, описывающее различные устройства, механизмы, способы, алгоритмы обработки информации. Важнейшим современным устройствами ИКТ являются компьютер, снабженный соответствующим программным обеспечением и средства телекоммуникаций вместе с размещенной на них информацией.
Под средствами современных информационных и коммуникационных технологий понимают программные, программно-аппаратные и технические средства, а так же устройства, функционирующие на базе микропроцессор- ной, вычислительной техники, а также современных средств и систем транслирования информации, информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации и возможность доступа к информационным ресурсам компьютерных сетей (в том числе глобальных).
К средствам современных информационных и коммуникационных технологий относятся ЭВМ, ПЭВМ, комплекты терминального оборудования для ЭВМ всех классов, локальные вычислительные сети, устройства ввода- вывода информации, средства ввода и манипулирования текстовой и графи- ческой информацией, средства архивного хранения больших объемов ин- формации и другое периферийное оборудование современных ЭВМ; устройства для преобразования данных из графической или звуковой формы представления данных в цифровую и обратно; средства и устройства манипулирования аудиовизуальной информацией (на базе технологий Мультимедиа и
«Виртуальная реальность»); системы искусственного интеллекта; системы машинной графики, программные комплексы (языки программирования, трансляторы, компиляторы, операционные системы, пакеты прикладных про- грамм и пр.) и др.; современные средства связи, обеспечивающие информационное взаимодействие пользователей как на локальном уровне (например, в рамках одной организации или нескольких организаций), так и глобальном (в рамках всемирной информационной среды) [15].
Так как обучение является передачей информации ученику, то, следуя определению академика Б.Н.Глушкова (информационные технологии — процессы, связанные с переработкой информации), информационные техно- логии использовались всегда, т.е любая педагогическая технология — ин- формационная. Когда же компьютеры стали широко использоваться в образовании, появился термин "новая информационная технология обучения".
В образовании "педагогическая технология" и "информационная технология" — это в определенном смысле синонимы.
Говорить о новой информационной технологии обучения можно только в том случае, если она:
— удовлетворяет основным принципам педагогической технологии (предварительное проектирование, воспроизводимость, целеполагание, целостность);
— решает задачи, которые ранее в дидактике не были теоретически или практически решены.
При этом средством подготовки и передачи информации обучаемому является компьютер.
Информационное обеспечение процесса обучения должно целостно, системно описывать все его компоненты, давать возможность в каждом его звене оптимально решать необходимые дидактические задачи на основе новых информационных технологий.
Абсолютное большинство методических указаний по использованию компьютеров и новых информационных технологий в процессе обучения один к одному соответствуют хорошо известным руководствам по использованию ТСО на уроках. Что, где и когда применять, опираясь на эти инструкции и личный опыт, учитель определяет сам.
Информатизация процесса обучения рассчитана на то, что учитель при планировании своей деятельности, опирается на закономерности, принципы обучения и рекомендации компьютера, и тем самым выбирает оптимальный ее вариант [14].
Следовательно, речь должна идти не об отдельных способах информатизации, а именно о системе способов, в совокупности охватывающие все характеристики процесса обучения.
Групп способов информатизации процесса обучения:
• Построение оптимального учебного плана школы.
• Построение электронных моделей школьных учебников.
• Построение полного внутришкольного педагогического мониторинга.
• Построение и проведение полного внутришкольного психологического
• мониторинга.
• Построение и проведение полного внутришкольного мониторинга
• здоровья и физического развития учащихся.
• Прогнозирование результатов обучения учащихся и класса в целом.
• Оптимизация распределения учебного времени внутри предмета и по
• классу в целом.
• Дифференцированный и индивидуальный подход к ученикам.
• Оптимальный отбор форм и методов работы на уроке.
• Построение оптимальной системы уроков и каждого урока по теме.
• Оптимальное сочетание управления и самоуправления учебно – познавательной деятельностью на уроке.
• Текущий анализ, самоанализ и оперативное регулирование процесса обучения.
• Тематический анализ, самоанализ и стратегическое регулирование процесса обучения.
Сегодня в педагогике сложилась ситуация, когда по-старому невозможно, а по-новому не получается. Несмотря на попытки изменить содержание и саму систему образования, в педагогической теории и практике остается много неясного и противоречивого. Современный период ученые характеризуют по-разному. И.А.Колесникова называет его эпохой смены педагогики (от классической – к неклассической). Е.А.Ямбург говорит о «конфликте парадигм». А.Г.Асмолов, М.А.Гусаковский, В.В.Краевский, В.В.Сериков, В.И.Слободчиков и другие пишут о кризисе гуманитарности, который трактуется как кризис рациональности и целостности.
1.2.Эволюция информационно-коммуникационных технологий
Если в качестве признака информационных технологий выбрать инструменты, с помощью которых проводится переработка информации (инструментарий технологии), то допускается выделение следующие этапов ее развития:
1- й этап (до второй половины XIX в.) - «ручная» информационная технология, инструментарий которой составляли: перо, чернильница, книга. Коммуникации осуществлялись посредством посылки через почту писем, пакетов, депеш и др. Главная задача технологии - представление информации в нужной форме.
2- й этап (с конца XIX в.) - «механическая» технология, оснащенная более совершенными способами доставки почты, инструментарий которой составляли: пишущая машинка, телефон, диктофон. Главная задача технологии
- представление информации в нужной форме более современными удобны- ми средствами.
3- й этап (40 - 60-е гг. XX в.) - «электрическая» технология, инструментарий которой составляли: большие ЭВМ и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны. Главная задача информационной технологии начинает перемещаться с формы представления информации на формирование ее содержания.
4- й этап (с начала 70-х гг.) - «электронная» технология, главным инструментарием которой становятся большие ЭВМ и формируемые на их базе автоматизированные системы управления (АСУ) и информационно- поисковые системы, оборудованные широким диапазоном базовых и специализированных программных комплексов. Центр тяжести технологии еще больше сдвигается в сторону формирования содержательной стороны ин- формации для управленческой среды всевозможных сфер социальной жизни, в особенности на организацию аналитической работы.
5- й этап (с середины 80-х гг.) - «компьютерная» («новая») технология, главным инструментарием которой является персональный компьютер с широким диапазоном стандартных программных продуктов различного предназначения. На данном этапе происходит процесс персонализации автоматических систем управления (АСУ), который проявляется в создании систем поддержки принятия решений определенными специалистами. Похожие системы имеют встроенные элементы анализа и искусственного интеллекта для разных уровней управления, реализуются на персональном компьютере и используют телекоммуникации. В связи с переходом на микропроцессорную базу важным переменам подвергаются и технические средства бытового, культурного и других назначений.
6- й этап – «сетевая технология» (иногда ее считают частью компьютерных технологий) на этапе становления в настоящее время. Этап начала широкого использоваться в различных областях глобальных и локальных компьютерных сетей. Ей предсказывают в ближайшем будущем бурный рост, обусловленный популярностью ее основы - глобальной компьютерной сети Интернет [17].
Прежде чем стать «катализатором» современного процесса обучения и преподавания, ИКТ прошли несколько стадий развития:
Первые программы, с помощью которых компьютеры выполняли функции электронного учителя, появились еще в 1970-х гг. Это была первая попытка разработать программу диалога между специалистом и новичком. Специалист должен был исправить и объяснить ошибки новичка [2].
С появлением более сложных систем компьютер начинает выполнять функции представления знаний. В начале 1980-х гг. появились экспертные системы. Основная сложность при разработке экспертных систем состояла в невозможности точно смоделировать образ мышления человека. По этой причине так называемое пятое поколение «думающих машин» не получило должного развития (за исключением ограниченного числа примеров решения примитивных задач).
Интеллектуальные обучающие системы, интеллектуальные системы моделирования и решения задач стали активно развиваться в начале 1990-х гг. Методисты и разработчики образовательных программ возлагали на них огромные надежды.
В середине 1990-х гг. появились гипертекстовые, мультимедийные и гипермедийные средства. Основными носителями информации стали CD- ROM и DVD; начал активно развиваться Интернет.
С 2000 г. стремительно развиваются системы интерактивного трехмерного моделирования. Технологии компьютерного моделирования и имитации в сочетании с ускоренной трехмерной визуализацией позволяют реалистично отображать на экране движение и создают эффект присутствия пользователя в виртуальной реальности.
Общее направление этого развития состоит в том, что ИКТ, используя познавательную способность воображения, расширяют возможности восприятия информации посредством органов чувств. Именно эмоциональный, чувственный, эстетический аспекты восприятия будут учитываться в будущем при разработке обучающих средств и программ. Например, уже сейчас для подготовки летчиков или хирургов применяется оборудование, позволяющее задействовать осязание и моторику учащихся, отработать наиболее важные профессиональные навыки. Современные образовательные методики ориентированы на развитие личности обучаемого путем погружения в игровую среду с возможностью самостоятельного моделирования, экспериментирования, а также систематизации полученной информации и закрепления приобретенных знаний [21].
Новейшие технологии – уже не просто одно из средств проверки и за- крепления полученных знаний. Теперь они открывают совершенно новые познавательные возможности и перспективы для самостоятельного обучения учащегося. Преподаватель стимулирует у учащихся интерес к предмету, поясняет материал с помощью аналогий и поддерживает стремление к новым знаниям. Видеоконференции в сочетании с системами виртуальной реальности позволяют учащемуся существовать в незнакомых пространствах и даже путешествовать в микро- и макрокосмосе
Принимая во внимание огромное влияние современных информационных технологий на процесс образования, многие педагоги все с большей готовностью включают их в свою методическую систему. Однако процесс информатизации школьного образования не может произойти мгновенно, согласно какой-либо реформе, он является постепенным и непрерывным. В концепции информатизации образования охарактеризованы несколько этапов этого процесса.
1 этап характеризуется следующими признаками:
• начало массового внедрения средств новых информационных технологий и в первую очередь компьютеров;
• проводится исследовательская работа по педагогическому освоению
средств компьютерной техники и происходит поиск путей ее применения для интенсификации процесса обучения;
• общество идет по пути осознания сути и необходимости процессов информатизации;
• происходит базовая подготовка в области информатики на всех ступенях непрерывного образования;
2 этап характеризуется следующими признаками:
• активное освоение и фрагментарное внедрение средств НИТ в традиционные учебные дисциплины;
• освоение педагогами новых методов и организационных форм работы с использованием компьютерной техники;
• активная разработка и начало освоения педагогами учебно- методического обеспечения;
• постановка проблемы пересмотра содержания, традиционных форм и методов учебно-воспитательной работы;
3 этап характеризуется следующими признаками:
• повсеместное использование средств современных ИТ в обучении;
• перестройка содержания всех ступеней непрерывного образования на основе его информатизации;
• смена методической основы обучения и освоение каждым педагогом широкого круга методов и организационных форм обучения, поддерживаемых соответствующими средствами современных информационных технологий [7].
Практическая реализация компьютерных технологий и переход на последующие этапы информатизации связана с отбором содержания отдельных предметов с целью создания компьютерных программ. Программное обеспечение должно отражать действующий учебный план и быть сопряженным во времени с учебным планом школы.
1.3.ИКТ, применяемые в образовании
Основным средством ИКТ для информационной среды любой системы образования является персональный компьютер, возможности которого определяются установленным на нем программным обеспечением. Основными категориями программных средств являются системные программы, прикладные программы и инструментальные средства для разработки программного обеспечения. К системным программам, в первую очередь, относятся операционные системы, обеспечивающие взаимодействие всех других программ с оборудованием и взаимодействие пользователя персонального компьютера с программами. В эту категорию также включают служебные или сервисные программы. К прикладным программам относят программное обеспечение, которое является инструментарием информационных технологий – технологий работы с текстами, графикой, табличными данными и т.д. [3]
В современных системах образования широкое распространение получили универсальные офисные прикладные программы и средства ИКТ: текстовые процессоры, электронные таблицы, программы подготовки презентаций, системы управления базами данных, органайзеры, графические пакеты и т.п.
С появлением компьютерных сетей и других, аналогичных им средств ИКТ образование приобрело новое качество, связанное в первую очередь с возможностью оперативно получать информацию из любой точки земного шара. Через глобальную компьютерную сеть Интернет возможен мгновенный доступ к мировым информационным ресурсам (электронным библиотекам, базам данных, хранилищам файлов, и т.д.). В самом популярном ресурсе Интернет – всемирной паутине WWW опубликовано порядка двух миллиардов мультимедийных документов.
В сети доступны и другие распространенные средства ИКТ, к числу которых относятся электронная почта, списки рассылки, группы новостей, чат. Разработаны специальные программы для общения в реальном режиме времени, позволяющие после установления связи передавать текст, вводимый с клавиатуры, а также звук, изображение и любые файлы. Эти программы позволяют организовать совместную работу удаленных пользователей с программой, запущенной на локальном компьютере [4].
С появлением новых алгоритмов сжатия данных доступное для передачи по компьютерной сети качество звука существенно повысилось и стало приближаться к качеству звука в обычных телефонных сетях. Как следствие, весьма активно стало развиваться относительно новое средство ИКТ – Интернет-телефония. С помощью специального оборудования и программного обеспечения через Интернет можно проводить аудио и видеоконференции.
Для обеспечения эффективного поиска информации в телекоммуникационных сетях существуют автоматизированные поисковые средства, цель которых – собирать данные об информационных ресурсах глобальной компьютерной сети и предоставлять пользователям услугу быстрого поиска. С помощью поисковых систем можно искать документы всемирной паутины, мультимедийные файлы и программное обеспечение, адресную информацию об организациях и людях.
С помощью сетевых средств ИКТ становится возможным широкий до- ступ к учебно-методической и научной информации, организация оперативной консультационной помощи, моделирование научно-исследовательской деятельности, проведение виртуальных учебных занятий (семинаров, лекций) в реальном режиме времени.
Существует несколько основных классов информационных и телекоммуникационных технологий, значимых с точки зрения систем открытого и дистанционного образования. Одними из таких технологий являются видео- записи и телевидение. Видеопленки и соответствующие средства ИКТ позволяют огромному числу студентов прослушивать лекции лучших преподавателей. Видеокассеты с лекциями могут быть использованы как в специальных видеоклассах, так и в домашних условиях. Примечательно, что в американских и европейских курсах обучения основной материал излагается в печатных издания и на видеокассетах.
Телевидение, как одна из наиболее распространенных ИКТ, играет очень большую роль в жизни людей: практически в каждой семье есть хотя бы один телевизор. Обучающие телепрограммы широко используются по всему миру и являются ярким примером дистанционного обучения. Благодаря телевидению, появляется возможность транслировать лекции для широкой аудитории в целях повышения общего развития данной аудитории без после- дующего контроля усвоения знаний, а также возможность впоследствии проверять знания при помощи специальных тестов и экзаменов.
Мощной технологией, позволяющей хранить и передавать основной объем изучаемого материала, являются образовательные электронные издания, как распространяемые в компьютерных сетях, так и записанные на CD- ROM. Индивидуальная работа с ними дает глубокое усвоение и понимание материала. Эти технологии позволяют, при соответствующей доработке, приспособить существующие курсы к индивидуальному пользованию, предоставляют возможности для самообучения и самопроверки полученных знаний. В отличие от традиционной книги, образовательные электронные издания позволяют подавать материал в динамичной графической форме [13].
В зарубежной практике принята следующая классификация компьютерных технологий обучения:
• Компьютерное программное обучение – обеспечивает реализацию механизма с помощью соответствующих компьютерных программ;
• Изучение с помощью компьютера – самостоятельная работа по изучению нового материала с помощью различных средств, в том числе и компьютера;
• Изучение на базе компьютера – использование программных средств, обеспечивающих эффективную самостоятельную работу обучаемых;
• Обучение на базе компьютера – всевозможные формы передачи знаний обучаемым.
• Оценивание с помощью компьютера – передача знаний, при наличии специальной системы оценки качества усвоения знаний;
• Компьютерные коммуникации – программные средства информационных технологий обучения и образовательных технологий выстраиваются в качестве подсистем.
