Классификация учебно-программных средств.

Место компьютера в учебном процессе во многом определяется типом обучающей программы. Некоторые из них предназначены для закрепления умений и навыков. Место таких программ определить не трудно: их можно использовать после усвоения определенного теоретического материала в рамках традиционной системы обучения. Другие программы ориентированы преимущественно на усвоение новых понятий в режиме, близком к программированному обучению. Большинство их обладает ограниченными дидактическими возможностями. Компьютер здесь используется как средство программированного обучения, несколько более совершенное, чем простейшее обучающее устройство, но не допускающее развернутого диалога, содержащее, как правило, фиксированный набор обучающих воздействий. Преобладают обучающие программы, которые реализуют проблемное обучение, особенно “интеллектуальные” обучающие программы (своим названием они обязаны тому, что при их разработке использованы идеи “искусственного интеллекта”). Эти системы осуществляют рефлексивное управление учебной деятельностью, что предполагает построение модели обучаемого. Многие из них генерируют обучающие воздействия (учебные тексты, задачи, вопросы, подсказки). Такие системы, как правило, учитывают правильность ответа, но и способ решения, могут его оценивать, а некоторые - совершенствовать стратегию обучения учетом накапливаемого опыта. Имеются системы, которые могут обсуждать с учащимися не только правильность решения но и возможные варианты решения, причем в языке, близком к естественному. По мнению педагогов и психологов, знакомившихся с протоколами диалогов, создается такое впечатление, что общались ученик и учитель.

Следующий тип обучающих программ предполагает моделирование и анализ конкретных ситуаций. Такие программы особенно полезны в трудовом и профессиональном обучении, поскольку способствуют формированию умений принимать решения в различных ситуациях, в том числе и экстремальных. Число таких программ в последнее время возросло.

Наконец, можно выделить программы обучение по которым строится в виде игры. Они способствуют повышению мотивации учения (хотя следует отметить, что соревновательные мотивы, желание во что бы то ни стало победить иногда преобладают тут над познавательными мотивами, что вряд ли педагогически оправдано). Игра стимулирует инициативу и творческое мышление, способствует формированию умений совместно действовать (особенно в кооперативных играх), подчинить свои интересы общим целям. Кроме того, игра позволяет выйти за рамки определенного учебного предмета, побуждая учащихся приобретению знаний в смежных областях и практической деятельности. Игры создают предпосылки для формирования у обучаемых всевозможных стратегий решения задач и структуры знаний, которые могут быть успешно применены в различных областях. Немаловажно и то, что обучаемый может свободно принимать решения - как правильные, так и не правильные - и при этом видит, к чему приводит каждое решение

Такое обучение весьма привлекательно для школьников, и многим оно настолько нравится, что они хотели бы осуществлять все учение в форме игры. Приступая к изучению основ вычислительной техники, школьники часто задают вопрос, будут ли использованы при этом игры.

Положительно оценивая игровые программы в целом, следует учитывать, что чрезмерное увлечение играми может дать и нежелательный эффект. Развлекательность может оказать отрицательное влияние на волевые качества школьников: учение и труд не могут основываться на эмоционально привлекательной деятельности. Готовность к труду предполагает волевые усилия, готовность к выполнению даже малоинтересных, но необходимых функций.

Одной из основных достоинств моделей, реализуемых с помощью ЭВМ, состоит в гибкости и вариативности, в том, что пользователь может управлять их поведением, активно вмешиваться в работу моделей и даже сам участвовать в их создании. Если пользователь ЭВМ - учитель, то он может использовать учебную компьютерную модель (УКМ) в демонстрационных целях и перед ним открывается широкое поле для педагогического творчества. Демонстрируя модель, он может по своему усмотрению выбирать режим работы, в той или иной последовательности менять параметры исследуемого объекта, регулировать темп работы, при необходимости повторять элементы демонстрации и одновременно вести беседу с классом. Если пользователем ЭВМ является ученик, то УКМ может выступать как объект исследования (например, при выполнении фронтальной лабораторной работы или работы практикума на базе ЭВМ). При этом ученик имеет большие возможности для исследовательской, творческой деятельности, что стимулирует развитие его умственных способностей, делает усваиваемые им знания глубже и прочнее, повышает интерес к изучаемому предмету. Одновременно ученик приобретает элементарные умения работы с ЭВМ: запуск и останов программы, ввод данных, проведение несложных вычислений и др. С другой стороны, УКМ может выступать как чисто иллюстративное средство, повышающее наглядность изучаемого материала.

Работа ученика с УКМ может длиться несколько минут, а может и весь урок (лабораторная работа или работа практикума на базе ЭВМ). Но ни в том, ни в другом случае необходимы определенные указания учителя по организации учебной деятельности, во втором случае, кроме того, необходимы печатные пособия, содержащие описания лабораторной или практической работы.

Выделим те свойства УКМ, которые будут способствовать успешному применению этих моделей в учебном процессе.

1. Информативность. Под этим свойством в данном случае понимается способность моделирующей программы выдать пользователю необходимую для изучения объекта информацию, глубина и характер которой определяются дидактической целью данной учебной деятельности.

2. Наглядность. Ясно, что наглядность и информативность - не одно и то же, хотя они и тесно связаны. Информация, получаемая в процессе работы с моделью, должна иметь удобный для восприятия вид. Это обеспечивается делением информации на порции оптимального объема, выбором определенного темпа ее подачи, применением разных видов сообщения информации (тексты, формулы, графики, рисунки и др.), выделением в ней наиболее существенных элементов.

3. Динамичность. Современные ЭВМ позволяют наблюдать на экране дисплея не просто неподвижные картинки, но изображение различных явлений в их движении, развитии.

4. Возможность варьирования пользователем параметров модели и режимов работы моделирующей программы.

5. Простота управления работой УКМ.

6. Цикличность использование моделирующей программы или её частей в учебном процессе. Цикличность полезна тогда, когда исследуется зависимость одних параметров изучаемого объекта от других (например, зависимость давления газа от его объема).

Отметим, что пункты 1-3 характеризуют в основном саму УКМ, 4-6 процесс ее использования, особенности взаимодействия пользователя с моделирующей программой. Свойства 1, 2, 5 и в пункте 4 - "возможность варьирования пользователем параметров модели" - следует, на наш взгляд, признать обязательными для всех УКМ, остальные в ряде случаев могут и не быть реализованы.

Естественно, что, прежде чем приступить к созданию УКМ, необходимо хотя бы в общих чертах определить, какие учебные задачи будут решаться с помощью данной модели и каким образом, то есть будет ли ученик самостоятельно работать с моделью или же учитель будет использовать ее в демонстрационных целях и т.д. Кроме того, необходимо представлять себе вычислительные, графические и другие возможности той ЭВМ, на которой будет реализовываться разрабатываемая УКМ.

Если сходство модели и оригинала лишь качественное, то математический аппарат модели может быть значительно упрощен по сравнению с аппаратом оригинала. Если же в информацию о модели, которую получает пользователь, входят числа, графики, диаграммы, то здесь должно выполняться соответствие на уровне количественных соотношений и аппарат модели (или его часть, описывающая данное свойство физического явления или процесса) должен копировать математический аппарат оригинала (или его части). Конечно, в одной модели часть свойств может описываться лишь качественно, а другая часть - количественно.