1.5.2. Програмне забезпечення навчально-виховного процесу

Ефективність застосування інформаційно-комунікаційних засобів у навчальному процесі багато в чому залежить від умілого добору і використання програмного забезпечення персонального комп'ютера.

Програмне забезпечення сучасних комп'ютерних класів і окремих персональних комп'ютерів, які використовуються в навчальному процесі, можна розділити на три основні групи (рис. 18).

Рис. 18. Класифікація програмного забезпечення

Системне програмне забезпечення призначене для керування роботою складових комп'ютера і обміном даними між ними, діагностування та усунення недоліків у роботі комп'ютера, автоматизації процесу обробки даних, організації взаємодії з користувачем. Воно включає операційні системи, сервісні програми, програми – оболонки тощо.

Серед системного програмного забезпечення особливе місце посідають операційні системи (ОС). Без операційної системи робота сучасного комп'ютера неможлива.

Операційна система приховує від користувача складні подробиці взаємодії з апаратним і програмним забезпеченням. Користувач вивільняється для реалізації творчих задач.

У сучасних комп'ютерах використовуються операційні системи Windows, Linux, Unix, MacOS, Netware, Palm OS та інші.

Сервісні програми – це програми, що призначені для діагностування апаратної і програмної складових комп'ютера, і, за необхідності, усунення недоліків і оптимізації його роботи. Ці програми називають утилітами (англ. utility – корисність). Такими програмами, наприклад, є: комплекс програм Norton Utilities, SiSoft Sandra, Dr. Hardware, антивірусні програми, програми-архіватори та інші.

Програми-оболонки – це спеціальні програми, що призначені для створення користувачеві додаткових зручностей при взаємодії з комп'ютером.

Такими програмами, наприклад, є: Norton Commander, Volkov Commander, FAR manager, Total Commander та інші.

Прикладне програмне забезпечення – це програми, які призначені для реалізації конкретних задач опрацювання даних, з якими користувач стикається у своїй діяльності. їх поділяють на прикладні програми загального і спеціального призначення. До прикладних програм загального призначення відносять програми, які можуть застосовуватися в різних галузях людської діяльності для опрацювання текстів, малюнків, баз даних, електронних таблиць, створення презентацій тощо. У початковій школі прикладні програми загального призначення використовуються для підготовки навчальної документації вчителя, дидактичних і методичних матеріалів тощо.

Педагогічні програмні засоби (комп'ютерні програми для навчання) використовуються для реалізації завдань навчального процесу. А.М. Гуржій, Ю.О. Жук та В.П. Волинський пропонують розділити всі педагогічні програмні засоби на кілька типів [16]:

1. Програми, основною властивістю яких є деяка цілісність системи властивостей: вони включають систему вправ, дають можливість роботи у режимі діалогу, здійснюють контроль і аналіз відповідей, ведуть статистику навчального процесу тощо. Такі програми максимально автономні і можуть брати на себе виконання значної кількості функцій учителя. Як правило, у подібних програмах розробниками закладений свій сценарій, своя логіка побудови навчального процесу.

2. Програми, що є оболонками для розробки сценаріїв навчального процесу. Ці програми містять окремі елементи навчальної інформації, системи тренувальних вправ, різного виду унаочнення, завдання для перевірки знань тощо. Учитель під час планування уроку з набору навчальних «блоків» складає сценарій майбутнього заняття.

3. Програми, основу яких складає ефективне використання основних властивостей комп'ютерної техніки: обчислювальних, комбінаторних, графічних і моделюючих. Використовуються таки програми здебільшого в старших класах школи і у вищій школі. Як правило, вони використовують спеціальну або загальноприйняту математичну (алгоритмічну) мову. Прикладом таких програм можуть служити розроблені під керівництвом академіка М.І. Жалдака пакети GRAN1, GRAN2, GRAN3 [23].

П.І. Підкасістий та О.Б. Тищенко виділяють в програмному забезпеченні (ПЗ) комп'ютерів дві основні складові – системне і прикладне ПЗ [66], і вже в прикладному забезпеченні – програми загального призначення (текстові і графічні редактори, електронні таблиці, засоби для створення презентацій тощо), спеціалізовані програми (економічні, правові, довідникові системи тощо) і навчальні системи (використовуються як елементи для організації і проведення лекційних, практичних, залікових та інших форм занять).

Серед навчальних систем виділяють такі типи:

1. Тренувальні – призначені для закріплення знань, умінь і навичок.

2. Когнітивні – орієнтовані на засвоєння понять, які організовують навчальний процес дуже близько до систем програмованого навчання.

3. Проблемного навчання – орієнтовані на навчання, що передбачає реалізацію навчально-пізнавальних задач і принципи непрямого управління навчальним процесом.

4. Імітаційні і моделюючі – які забезпечують імітацію і моделювання різноманітних процесів, явищ, ситуацій суспільного життя людини тощо.

5. Ігрові – навчальні системи, у яких гра використовується як форма і метод для досягнення певних навчальних цілей.

6. Довідниково-інформаційні – бази знань, словники, енциклопедії, інформаційно-пошукові системи тощо;

П.І. Підкасістий та О.Б. Тищенко пропонують також класифікувати навчальні системи за способом взаємодії учня і навчальної системи і виділяють синхронні і асинхронні системи. У синхронних системах навчання жорстко визначено за термінами проведення і, також, доволі жорстко регламентується вчителем. Це системи, які, у більшості випадків, використовує учитель під час навчання на уроках. В асинхронних системах учень більш самостійний у виборі термінів початку і завершення роботи з навчальною системою, у послідовності опрацювання навчального матеріалу. Сучасні асинхронні навчальні системи базуються на інформаційно-комунікаційних технологіях. До таких систем належать електронні підручники (посібники), автоматизовані навчальні системи, автоматизовані навчальні курси, експертні навчальні системи та інші, що використовують системи електронної комунікації: електронної пошти, веб-ресурсів, архівів файлів, відеоконференцій, форумів, чатів, соціальних сервісів ВЕБ 2.0 тощо.

У початковій школі частіше використовуються синхронні системи навчання, хоча в останній час, у зв'язку з бурхливим розвитком комп'ютерних комунікацій, усе більше починають використовуватись асинхронні системи, наприклад, системи дистанційного навчання [63].

За характером доступу педагогічні програмні засоби поділяють на персональні, призначені для індивідуального використання на персональному комп'ютері учня в класі, чи школі; мережеві, призначені для використання в локальних мережах навчальних закладів, системи з вільним доступом, що використовують сервіси глобальної мережі для організації взаємодії учня і комп'ютерної системи, учня і вчителя. Останні системи незамінні за своєю ефективністю при організації навчання дітей з особливими потребами.

В останні три-чотири роки, особливо в 2006-2007 роках в Україні на замовлення Міністерства освіти і науки було розроблено значну кількість педагогічних програмних засобів. Серед вимог до сучасних навчальних комплексів, які почали використовуватись у загальноосвітніх навчальних закладах у зв'язку з переходом на 12-річний термін навчання є вимога до розробки поруч із стандартними друкованими засобами електронних засобів навчання. Однак, система розробки і впровадження цих засобів у роботу загальноосвітніх навчальних закладів потребує вдосконалення на основі системного підходу.

Не зважаючи на те, що педагогічні програмні засоби розробляються вже порівняно давно, чіткої їх класифікації і чітких вимог до їх структури і змісту до цього часу немає. Враховуючи на більш усталену систему класифікації стандартних засобів навчання, автор розділяє думку О.В. Зіміної [26] про проведення класифікації педагогічних програмних засобів за аналогією зі стандартними засобами. На цю ж думку наводить і перегляд реєстру навчальних комп'ютерних програм, рекомендованих Міністерством освіти і науки України до використання у загальноосвітніх навчальних закладах.

За визначенням О.Я. Савченко, «підручник шкільний – навчальна книга, яка передає предметний зміст освіти, розрахована на певні умови навчання...» [81]. О.В. Зиміна наводить таке означення підручника: «Підручник – навчальне видання, яке містить системний виклад навчальної дисципліни або її розділу, що відповідає державному стандарту і навчальній програмі і офіційно затверджене в якості цього виду видання» [26]. Подібне визначення міститься і в наказі МОН про затвердження порядку надання навчальній літературі, засобам навчання і навчальному обладнанню грифів та свідоцтв Міністерства освіти і науки України: «Підручник – основне навчальне видання із систематизованим викладом дисципліни, що відповідає офіційно затвердженій навчальній програмі (у тому числі Буквар)» [71]. Відповідно до зазначеного наказу підручникам за їх відповідності вимогам надається гриф «Затверджено Міністерством освіти і науки України».

Відповідно, можна дати означення електронному підручнику – це основне навчальне електронне видання із систематизованим викладом дисципліни, що відповідає офіційно затвердженій навчальній програмі і реалізує переваги реалізації навчальних завдань засобами інформаційно-комунікаційних технологій. Електронний підручник не може бути зведений до паперового варіанту без втрати його дидактичних властивостей.

Рис. 19. Використання мультимедійних проекторів і мультимедійних дошок на уроках географії

Значна кількість авторів пропонують реалізовувати в електронних підручниках переважну більшість дидактичних завдань – від мотивації навчання, подання навчального матеріалу, виконання тренувальних вправ, організації самостійної роботи до контролю за рівнями навчальних досягнень учнів і виставлення оцінок (наприклад, [94]). Такий підхід можливий, але тоді слід говорити не про електронний підручник, а про автоматизовану систему навчання, яка здатна в автономному режимі забезпечити процес навчання і використовуватись вона повинна для самоосвіти.

У реальній шкільній освіті, як показує практика, потрібні електронні реалізації засобів навчання, які забезпечують переваги інформаційно-комунікаційних технологій. До таких засобів за аналогією зі стандартними засобами навчання слід віднести:

– електронний посібник – електронне навчальне видання, яке доповнює або частково замінює підручник (не електронний, а звичайний) у викладі навчального матеріалу з певного предмету, курсу, дисципліни або окремого його розділу (наприклад п. 2, 8, 23 з таблиці 6);

– електронний навчально-наочний посібник – електронне навчальне видання, що містить сукупність наочних матеріалів, представлених засобами мультимедія на допомогу у вивченні, викладанні чи вихованні (наприклад, п. 3,15 з таблиці 6);

– електронний навчально-методичний посібник – електронне навчальне видання з методики викладання навчальної дисципліни (її розділів, частин) або з методики виховання (наприклад, п. 18, з таблиці 6);

– електронна хрестоматія – електронне навчальне видання літературно-художніх, історичних та інших друкованих, музичних творів, творів образотворчого чи кіномистецтва або уривків з них, що є об'єктом вивчення (наприклад, п. 4 з таблиці 6);

– електронний (віртуальний) практикум – електронне навчальне видання практичних завдань і вправ, що сприяють формуванню і засвоєнню набутих знань, умінь і навичок (різновидом електронних практикумів є електронні задачники (п. 19 з таблиці 6), віртуальні лабораторії (п. 17 з таблиці 6) та електронні тренажери (п. 25 з таблиці 6));

– електронний словник – довідкове електронне видання упорядкованого переліку мовних одиниць (слів, словосполучень, фраз, термінів, імен, знаків) державної або іноземних мов, доповнене відповідними програмними засобами пошуку і відбору довідкової інформації, можливістю прослуховування фрагментів словника;

– електронна енциклопедія – довідкове електронне видання основних відомостей з однієї чи всіх галузей знання та практичної діяльності, викладених у коротких статтях, розташованих за абеткою їхніх назв або в систематичному порядку, доповнених аудіо- та відеоматеріалами, програмними засобами пошуку і відбору довідкової інформації (наприклад, п. 1, 7, 22 з таблиці 6);

– електронний атлас – альбом зображень різних об'єктів (карти, креслення, малюнки та ін.) представлених в електронному вигляді з відповідними засобами навігації, пошуку, що пропонується з метою навчання або практичного виконання (наприклад, п. 10, 11, 26 з таблиці 6);

– комп'ютерні аудіовізуальні засоби навчання – комплекс різноманітних відео і звукових посібників, які допомагають у відтворенні відео- та аудіоматеріалів за допомогою інформаційно-комунікаційних технологій та використовуються під час вивчення державної та іноземних мов, музики тощо (наприклад, п. 14, 24 з таблиці 6);

– електронні засоби контролю навчальних досягнень учнів – комп'ютерні програми, призначені для створення тестових завдань, проведення тестування та фіксації результатів (наприклад, п. 5 з таблиці 6).

Звичайно, що звести всі існуючі і ті, що розробляються, педагогічні програмні засоби до наведеного переліку не вдасться. Більшість ППЗ інтегрують в собі кілька блоків. Це пояснюється можливостями електронних носіїв зберігати значні обсяги даних. Тому електронний атлас може містити одночасно і довідкову інформацію, і сукупність енциклопедичних статей, і аудіо- чи відеоматеріали.

Педагогічні програмні засоби для початкової школи тільки починають з'являтися в Україні. Розв'язання дидактичних завдань початкової школи вимагає включення до навчальних програм елементів гри або побудову навчання на основі гри. У таких системах особливе значення набуває уміле використання засобів мультимедіа, що сприяє розвитку уваги, мислення, різних видів пам'яті, формуванню свідомого ставлення до власної навчальної діяльності.

У реєстрі комп'ютерних програм, рекомендованих Міністерством освіти і науки України до використання у загальноосвітніх навчальних закладах, станом на середину 2006 року із 70 програм тільки 2 – для початкової школи (п. 14, 24 з таблиці 6) і ті для вивчення іспанської та французької мов, які вивчає менше 5% учнів 2 класу в Україні. За останній рік розроблено цілий комплекс програм підтримки вивчення, мови, математики, природознавства та інших предметів з початкової школи. З їх змістом ми ознайомимося під час розгляду програмного забезпечення відповідних предметів початкової школи.