Информационные и коммуникационные технологии (ИКТ). Средства ИКТ

Характерной чертой современного общества является информатизация – преобладание информационной деятельности во всех сферах общественного производства, в культуре, искусстве, бизнесе, образовании. Технической основой информатизации являются информационные и коммуникационные технологии (ИКТ).

Слово "технология" имеет греческие корни и в переводе означает совокупность методов и приемов обработки или переработки сырья, материалов, полуфабрикатов, изделий и преобразования их в предметы потребления. В таком случае информационными и телекоммуникационными технологиями можно считать такие технологии, которые направлены на обработку и преобразование информации.

Информационные и телекоммуникационные технологии (ИКТ) - это обобщающее понятие, описывающее различные методы, способы и алгоритмы сбора, хранения, обработки, представления и передачи информации.

Средства ИКТ – программные, программно-аппаратные и технические средства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной, вычислительной техники, а также современных средств и систем транслирования информации, информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, накоплению, хранению, обработке, передачи информации и возможность доступа к информационным ресурсам локальных и глобальных компьютерных сетей.

К средствам ИКТ относятся:

• ЭВМ, ПЭВМ; комплекты терминального оборудования для ЭВМ всех классов;

• локальные вычислительные сети, современные средства связи всех видов, обеспечивающие информационное взаимодействие пользователей как на локальном, так и глобальном уровнях;

• устройства ввода-вывода информации всех видов;

• средства и устройства манипулирования и транслирования текстовой, графической, аудиовизуальной информации;

• средства архивного хранения информации;

• устройства для преобразования данных из графической или звуковой формы представления данных в цифровую и обратно;

• системы компьютерной графики и анимации;

• системы представления и использования цифровой аудиовизуальной информации;

• программные системы и комплексы (языки программирования, трансляторы, компиляторы, операционные системы, инструментальные пакеты разработки прикладного программного обеспечения, в том числе и реализованного в сетях, пакеты прикладных программ и пр.);

• системы искусственного интеллекта;

• инструментальные и прикладные средства и системы, реализующие потенциал технологий: мультимедиа, телекоммуникации, геоинформационные технологии, виртуальная реальность.

Информатизация образования – процесс обеспечения сферы образования методологией и практикой разработки и оптимального использования современных средств ИКТ, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения и воспитания.

Современные ИКТ обучения — совокупность средств ИКТ, обеспечивающих интерактивное программно-методическое сопровождение современных технологий обучения.

Технология обучения — совокупность методов, приемов, средств, обеспечивающих осуществление целенаправленного, организованного, планомерно и систематически осуществляемого процесса овладения знаниями, умениями и навыками в конкретной области знаний, научных достижений, техники.

Интерактивный режим обучения - диалоговый режим работы субъектов - образовательного процесса, предполагающий активное взаимодействие обучающегося с системой, имитирующей деятельность педагога через различные средства обучения, контроля, навигации.

Основными задачами современных ИКТ обучения являются разработка интерактивных сред управления процессом познавательной деятельности и доступа к современным информационно-образовательным ресурсам (мультимедиа учебникам и учебникам, построенным на основе гипертекста, различным базам данных, обучающим сайтам и другим источникам).

Дидактические возможности использования средств ИКТ

Остановимся на описании дидактических возможностей средств ИКТ, перечислим их:

• незамедлительная обратная связь между пользователем и средствами ИКТ, определяющая реализацию интерактивного диалога, который характерен тем, что каждый запрос пользователя вызывает ответное действие системы и, наоборот, реплика последней требует реакции пользователя;

* визуализация учебной информации об изучаемом объекте, процессе (наглядное представление на экране: объекта, его составных частей или их моделей; процесса или его модели, в том числе скрытого в реальном мире; графической интерпретации исследуемой закономерности, изучаемого процесса);

• моделирование и интерпретация информации об изучаемых или исследуемых объектах, их отношений, процессов, явлений - как реальных, так и виртуальных (представление на экране математической, информационно-описательной, наглядной модели адекватно оригиналу);

* архивирование, хранение больших объемов информации с возможностью легкого доступа к ней, ее передачи, тиражирования;

* автоматизация процессов вычислительной, информационно-поисковой деятельности, а также обработки результатов учебного эксперимента с возможностью многократного повторения фрагмента или самого эксперимента;

• автоматизация процессов информационно-методического обеспечения, организационного управления учебной деятельностью и контроля за результатами усвоения, которая включает в себя автоматизацию проектирования, оперативного планирования и управления образовательным процессом в учебном заведении, автоматизацию информационной деятельности и информационного взаимодействия между участниками образовательного процесса с помощью локальных и глобальной компьютерных сетей.

Реализация вышеперечисленных возможностей позволяет организовать следующие виды учебной деятельности:

• Регистрация, сбор, накопление, хранение, обработка информации, представленной в цифровой форме, об изучаемых объектах, явлениях, процессах, в том числе реально протекающих и передача достаточно больших объемов информации, представленной в различном виде.

• Интерактивный диалог - режим взаимодействия пользователя с ЭВМ характерный тем, что каждый его запрос вызывает ответное действие программы и, наоборот, реплика последней требует реакции пользователя.

■ Компьютерная визуализация учебной информации:

компьютерная визуализация изучаемого объекта - наглядное представление на экране ЭВМ объекта, его составных частей или их моделей, а при необходимости - во всевозможных ракурсах, в деталях, с возможностью демонстрации внутренних взаимосвязей составных частей;

компьютерная визуализация изучаемого процесса - наглядное представление на экране ЭВМ данного процесса или его модели, в том числе скрытого в реальном мире, а при необходимости - в развитии, во временном и пространственном движении с сохранением возможности диалогового общения с программой, представление графической интерпретации исследуемой закономерности изучаемого процесса.

• Управление реальными объектами (например, учебными роботами, имитирующими промышленные устройства или механизмы), лабораторными установками или экспериментальными стендами.

• Управление отображением на экране моделей различных объектов, в том числе промышленных, или лабораторных установок, систем, явлений, процессов, в том числе и реально протекающих.

• Автоматизированный контроль (самоконтроль) результатов учебной деятельности, коррекция по результатам контроля, тренировка, тестирование.

Перечисленные выше уникальные возможности средств информационных и коммуникационных технологий позволяют реализовать в учебном процессе следующие основные функции этих средств:

• Информационно-справочная, за счет представления разного рода информации (при использовании баз данных, средств телекоммуникации и связи) на экране, в том числе теоретического материала, методики решения задач и т.п.;

• наглядная демонстрация материала, компьютерная визуализация изучаемого объекта и его составных частей;

• индивидуализация и дифференциация процесса усвоения учебного материала в ходе занятий, в ходе самостоятельной работы обучаемых, за счет генерации заданий различного уровня сложности, выдачи справок и подсказок;

• оптимизация учебного процесса за счет возможностей поэтапной работы, работы в определенном темпе;

• контролирующая за счет осуществления объективного контроля с обратной связью, оценки знаний, умений и навыков с диагностикой ошибок, осуществления самоконтроля и индивидуальной корректировки знаний, умений, навыков;

• корректирующая за счет осуществления в процессе обучения тренировки, консультаций и других видов помощи;

• диагностирующая за счет информирования учителя о результатах обучения, о наиболее часто встречающихся ошибках;

• автоматизация процессов управления учебной деятельностью при осуществлении регистрации, сбора, анализа, хранения информации об обучаемых, рассылки необходимого материала и информации по сети;

• моделирование реальных опытов, имитация работы разнообразных стендов, объектов, процессов и явлений;

• автоматизация процессов обработки результатов лабораторного эксперимента, построения графиков, таблиц и диаграмм; получение информации о протекающем в реальных условиях процессе или явлении с помощью комплекта датчиков, сопрягаемых с ПЭВМ, что позволяет выводить на экран компьютера полученные в ходе эксперимента данные и производить их обработку.

Следует отметить, что все функции современного средства обучения не изолированы друг от друга, а находятся в неразрывном диалектическом единстве. Специфика каждого занятия определяется индивидуальным опытом педагога, уровнем теоретической и практической подготовки конкретного класса и пр.

Использование в сфере образования выделенных выше дидактических возможностей средств ИКТ не является самоцелью или данью моде. Оно в обязательном порядке предполагает реализацию возможностей информационных и коммуникационных технологий для достижения определенных педагогических целей. Перечислим важнейшие из этих целей.

1. Реализация социального заказа современного общества в условиях информатизации, глобализации и массовой коммуникации.

Общество заинтересовано в том, чтобы система общего образования обеспечивала своим выпускникам необходимый уровень подготовки в области информатики, информационных и коммуникационных технологий, а система профессионального образования обеспечивала подготовку профессиональных кадров и специалистов к реализации возможностей средств ИКТ во всех сферах их жизнедеятельности в информационном обществе.

2. Развитие личности обучающегося, его подготовка к комфортной жизнедеятельности в условиях современного информационного общества массовой коммуникации и глобализации.

Достижение данной педагогической цели предполагает использование средств ИКТ для развития мышления обучаемых, формирования у них системы знаний, позволяющих осуществлять построение структуры своей умственной деятельности. Средства ИКТ обеспечивают возможность осуществления сбора, обработки, продуцирования, транслирования, архивирования информации, деятельность по представлению и извлечению знания. На этой основе осуществляется развитие способности к осмыслению и пониманию того, как в условиях одновременного восприятия информации различного вида и из различных информационных источников надо думать, чтобы уметь принимать оптимальное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации (при наличии нескольких проблем), а также способности адаптироваться к создавшейся новой социокультурной среде и изменяющимся условиям окружающего мира. При интеллектуальноемком информационном взаимодействии возможно развитие коммуникативных способностей, умений осуществлять информационно-поисковую, экспериментально-исследовательскую деятельность.

III. Интенсификация, повышение эффективности и качества образовательного процесса на всех уровнях системы образования.

Повышение эффективности и качества образовательного процесса может быть обеспечено за счет реализации уникальных, с точки зрения педагогики, возможностей средств информационных и коммуникационных технологий, которые были перечислены выше. При этом развиваются побудительные мотивы (стимулы) к получению образования, обусловливающие активизацию познавательной деятельности с использованием средств ИКТ, углубляются межпредметные связи за счет использования современных средств обработки информации, в том числе и аудиовизуальной. Особое место принадлежит возможности реализации идеи открытого образования на основе использования распределенного информационного ресурса

Информационное взаимодействие образовательного назначения (ИВОН) в условиях использования средств ИКТ

ИВОН – деятельность, направленная на сбор, обработку, применение и передачу учебной информации, осуществляемая субъектами образовательного процесса и обеспечивающая психолого-педагогическое воздействие, ориентированное на формирование ЗУН и развитие творческого потенциала обучаемых

Информационно-коммуникационная среда – совокупность условий, обеспечивающих осуществление деятельности пользователя с информационным ресурсом (в том числе распределенным), с помощью интерактивных средств ИКТ и взаимодействующих с ним как с субъектом информационного общения и личностью

ИВОН в информационно-коммуникационной предметной среде может быть реализовано различным образом — как с привлечением современных средств информационных и коммуникационных технологий, при условии реализации их возможностей, так и без них.

Примером последнего служит вся традиционно сложившаяся система обучения, в которой основными активными (с точки зрения осуществления обратной связи) участниками информационного взаимодействия являются ученик — учитель (обучаемый — обучающий). В этом случае структура информационного вза имодействия образовательного назначения обобщенно может быть представлена в виде двух вариантов (рис. 1, 2).

На рис. 1 изображена структура информационного взаимодействия, не предполагающая использования какого бы то ни было средства обучения (такого, как демонстрационная таблица, натурная модель, прибор, учебная книга и пр.) и ограничена наличием обратной связи только между двумя участниками учебного взаимодействия — обучаемым (обучающимся) и обучающим (стрелки показывают направления информационных потоков, предусматривающих информационные сообщения).

В случае применения в учебном процессе традиционных средств обучения (демонстрационная таблица, натурная модель, прибор, учебная книга и пр.), не обладающих интерактивностью и, следовательно, не обеспечивающих обратную связь ни с обучаемым (обучающимся), ни с обучающим (ни с учеником, ни с учителем), мы также имеем дело с наличием обратной связи только между двумя участниками учебного взаимодействия — обучающим и обучаемым (учителем и учеником). В этом случае традиционное средство обучения, не обладая интерактивностью, либо является источником определенной учебной или учебно-методической информации, которую может использовать ученик или учитель, либо выполняет определенные методические, организационные функции под руководством обучающего (учителя). Примером этого взаимодействия могут служить лекционные занятия, осуществляемые с привлечением настенных демонстрационных таблиц, раздаточного материала, учебных или демонстрационных видеофильмов. Или другой пример: практические занятия с использо ванием лабораторного оборудования, стендов, приборов и пр.

В рассмотренных первых двух вариантах информационного взаимодействия образовательного назначения обучаемый пользуется только той информацией, которую ему поставляет обучающий или средство обучения, не обладающее интерактивностью. Сам обучаемый является потребителем учебной информации, даже в случае самостоятельной работы с книгой или другим средством обучения. Его активность ограничивается лишь возможностью поиска информации в книгах или с помощью других традиционных средств обучения, не обладающих возможностью «отвечать» на его вопросы или каким-то образом реагировать на его неправильные действия.

Теперь рассмотрим случай активного информационного взаимодействия образовательного назначения между компонентами или субъектами информационного взаимодействия образовательного назначения — между обучаемым (обучающимся), обучающим и средством обучения, функционирующим на базе информационных технологий, при наличии обратной связи с каждым из них (рис. 3). При этом активность возможна со стороны как обучающегося, обучающего, так и средства обучения, функционирующего на базе информационных технологий которое может «задавать вопросы», «отвечать на вопросы», предлагать различные режимы работы с информационным ресурсом, корректировать действия обучающего и обучающегося

В рассматриваемом случае в средство обучения, функционирующее на базе информационных технологий, встроены элементы технологии обучения, обеспечивающие контроль или самоконтроль результатов обучения, тренировку формирования определенных знаний или умений, коррекцию в процессе приобретения нового знания. Активное взаимодействие в информационно-предметной среде со встроенными элементами технологии обучения осуществляется следующими компонентами системы (или субъектами информационного взаимодействия системы): обучающиеся, обучающий и средство обучения, функционирующее на базе информационных технологий. При этом проявление активности («задавать вопросы», «отвечать на вопросы», «выбирать/предлагать» различные режимы работы со средством обучения, функционирующим на базе информационных технологий, корректировать действия обучающего и обучающегося) в процессе информационного взаимодействия возможно как со стороны обучающихся (между собой напрямую и (или) посредством средств информационных и (или) коммуникационных технологий), так и между обучающим и обучающимися, между обучающим, обучающимися и средством обучения, функционирующим на базе информационных технологий.

Проявление активности со стороны средства обучения, функционирующего на базе средств информационных технологий, обусловлено реализацией таких их возможностей, как обеспечение:

• незамедлительной обратной связи между пользователем и средствами

информатизации и коммуникации;

• компьютерной визуализации учебной информации об объектах или закономерностях процессов, явлений, протекающих как реально, так и виртуально;

• автоматизации процессов вычислительной, информационно-поисковой деятельности, операций по сбору, обработке, передаче, тиражированию информации, а также архивного хранения достаточно больших объемов информации с возможностью легкого доступа и обращения пользователя к центральному банку данных;

• автоматизации процессов обработки результатов учебного эксперимента (протекающего как реально, так и виртуально), его экранного представления с возможностью многократного повторения любого фрагмента или самого эксперимента;

• автоматизация процессов информационно-методического обеспечения, организационного управления учебной деятельностью и контроля за результатами усвоения и продвижения в учении.

Как видно из рис. 3, структура информационного взаимодействия образовательного назначения изменяется — появляется интерактивный партнер как для обучающегося (обучаемого), так и для обучающего. Роль обучающего как единственного источника учебной информации, обладающего возможностью осуществления обратной связи, изменяется. Она прежде всего смещается в направлении кураторства или наставничества. Обучающий уже не тратит время на передачу учебной информации, на сообщение «суммы знаний». Время, затрачиваемое ранее обучающим на пересказ учебных материалов, высвобождается для решения творческих и управленческих задач. Роль обучаемого как потребителя фактографической учебной информации или, в лучшем случае, участника проблемно поставленной учебной ситуации также меняется. Он переходит на более сложный путь поиска, выбора (например, по определенным признакам, представленным учителем) информации, ее обработки (возможно, в больших объемах за сравнительно малый промежуток времени) и передачи. Применение учебной информации, добытой обучающимся самостоятельно, переводит процесс обучения с уровня пассивного потребления информации на уровень активного преобразования информации, а в более совершенном варианте — на уровень самостоятельной постановки учебной задачи (проблемы), выдвижения гипотезы для ее разрешения, проверки ее правильности и формулирования выводов и обобщений по искомой закономерности. При этом важна организация как индивидуальных, так и групповых, а также коллективных форм и видов учебной деятельности с использованием средств информатизации.

Далее рассмотрим информационное взаимодействие образовательного назначения, которое осуществляется с возможностью «выхода вовне», с помощью современных средств телекоммуникаций в различных режимах работы во всемирной информационной сети Интернет. В этом случае речь можно вести об информационном взаимодействии в информационно-коммуникационной предметной среде, создающей совокупность условий для осуществления деятельности с информационным ресурсом некоторой предметной области с помощью средств обучения, функционирующих на базе информационных и коммуникационных технологий, которые взаимодействуют с обучающим и обучающимся как с субъектами информационного взаимодействия образовательного назначения. Представим схематически такую систему информационного взаимодействия образовательного назначения структурой, изображенной на рис. 4

Этот вариант информационного взаимодействия предполагает реализацию разнообразных способов поиска, отбора, передачи информации и различных видов знания из практически неограниченного информационного ресурса всемирной сети Интернет. Реализация возможностей информационного взаимодействия в информационно-коммуникационной предмет ной среде создает обучающемуся условия для самостоятельной разработки учебной тематики, сообразно своей индивидуальной программе, условия выбора направления дальнейшего продвижения в учении. Обучающий при этом выполняет роль куратора продвижения обучающегося на пути освоения знания, в некотором роде «навигатора» в информационной среде

Рассматривая структуру информационного взаимодействия, представленную на рис. 4, отметим, что впервые за всю историю развития педагогики во всех ее ипостасях (как науки, искусства, ремесла) активность в процессе осуществления информационного взаимодействия образовательного назначения проявляют не только обучающий и обучающийся (обучающиеся), но и средство обучения, функционирующее на базе информационных и коммуникационных технологий, благодаря таким возможностям, как обеспечение интерактивного диалога, компьютерной визуализации, обработки значительных объемов информации и др. Более того, такое взаимодействие в информационно-коммуникационной предметной среде предполагает проявление партнерской активности со стороны каждого компонента системы и осуществление возможного влияния, оказываемого как каждым компонентом на другие компоненты, так и средством информационных и (или) коммуникационных технологий на компоненты системы. Эта особенность является одним из существенных признаков информационно-коммуникационной предметной среды и определяет сугь инноваций, реализуемых с использованием средств информатизации и коммуникации.

Еще большего обобщения требует представление структуры информационного взаимодействия образовательного назначения, осуществляемого обучающимися, обучающим с источником распределенного информационного образовательного ресурса в информационно-коммуникационной предметной среде.

В этом случае, в отличие от произвольного использования потенциала распределенного информационного ресурса, информационно-коммуникационная предметная среда включает его в качестве компонента и создает совокупность условий для осуществления информационной деятельности как отдельного обучающегося, так и группы обучающихся или целого коллектива (коллективов) на базе его использования и информационного взаимодействия. При этом распределенный информационный ресурс образовательного назначения предоставляется в пользование обучающимся и обучающему из определенных, заведомо известных источников. В этом случае информационно-коммуникационная предметная среда, во-первых, является, источником учебной информации, предоставляя информационный потенциал информационно-коммуникационной предметной среды (совокупность содержания всего объема распределенного информационного ресурса, включая как семантическую, так и технико-технологическую компоненту, его структурные особенности, возможности режимов работы с ним, в том числе и поток сообщений, циркулирующий в сети — трафик сети, маршрутизирующий этот поток); во-вторых, обеспечивает осуществление информационной деятельности как обучающимися, так и обучающим; в-третьих, обеспечивает информационное взаимодействие интегративного характера, направленное на реализацию идей открытого образования и использования всего информационного потенциала информационно-коммуникационной предметной среды.