1. Цифрові освітні ресурси як основа побудови інформаційно-освітнього середовища

Існують різні підходи до аналізу, дослідження і моделювання навчального процесу: інформологічний, соціальний, психологічний, педагогічний і ін. Соціальний і психологічний рівні моделювання не є новими в педагогічній науці. Можна з упевненістю говорити про їх цікаві практичні результати, що існують у формі різних моделей освітніх систем і зокрема моделей систем навчання (Л.В. Занков, Д.Б. Ельконін і В.В. Давидов, С.В. Рубінштейн, М.І. Махмутов, І.Я. Лернер, В.Ф. Шаталов і ін.).

Інформологічний підхід до аналізу освітнього процесу є відносно новим (В.І. Богословський, В.А. Візников, Е.В. Оспєннікова, М.Н. Потьомкін і ін.). По відношенню до інших підходів він є більш загальним. В рамках цього підходу освіта розглядається як процес інформаційної взаємодії («суб'єкт - об'єкт», «суб'єкт - суб'єкт»).

Розглянемо структуру інформаційної моделі навчання (рис.1). Інформаційну модель навчання утворюють:

1. джерело інформації (суб'єкт або об'єкт)

2. суб'єкт - споживач інформації

3. інформаційна взаємодія (суб'єкт - об'єкт, суб'єкт - суб'єкт)

4. умови інформаційної взаємодії (система зовнішніх чинників, що впливають на процес взаємодії)

Об’єкти

Об’єкти

Об’єкти

Об’єкти

3

2

1

Інформаційна взаємодія

Суб’єкт - споживач інформації

Джерело інформації

Канал зв’язку

4

Умова

інформаційної взаємодії

Суб’єкти

?

Рис. 1. Інформаційна метамодель освітнього процесу

Ці компоненти відображають інформаційну модель процесу придбання суб'єктом будь-якого досвіду і в будь-якій формі (вчення, навчання). Їх властивості і функції (результатні і спеціально призначені) визначають результат інформаційного споживання (якість привласнюючого досвіду).

Інформаційна метамодель навчального процесу дозволяє уточнити структуру моделей інших рівнів ієрархії (соціального, психолого-педагогічного, дидактичного і т.д.)

Можливі комбінації властивостей і функцій елементів інформаційної моделі визначають варіації освітнього процесу по його інформаційній структурі і змісту. Кожна з комбінацій визначає його специфіку і до певної міри міру ефективності.

Система елементів інформаційної моделі, сукупність їх властивостей і функцій указує нам напрями пошуку більш довершених освітніх систем з погляду якості інформаційного обміну, який в них реалізується. Процес моделювання в рамках інформологічного підходу може носити формально-логічний характер. Згодом необхідне змістовне осмислення вибраної модифікації: її оцінка в соціальному, психологічному і педагогічному планах. Завершальним етапом дослідження є педагогічний експеримент.

Широта спектру напрямів для моделювання навчального процесу на основі його інформаційної моделі демонструє нам її прогностичні функції. Але на основі інформаційної моделі може бути проведений аналіз і дана відповідна оцінка вже існуючих освітніх систем (пояснююча функція).

У структурі інформаційної моделі освітнього процесу можна виділити два максимально загальних компоненти.

1. Визначимо як перший компонент суб'єкта - споживача інформації.

2. Другий компонент утворюють 1-й, 3-й і 4-й елементи інформаційної моделі (див. рис.1, виділення заливкою). Ці елементи і формують інформаційно-освітнє середовище, в яке виявляється зануреним суб'єкт освіти.

Інформаційно-освітнє середовище (ІОС) визначається як система доступних споживачеві джерел інформації, способів, що об'єктивувалися, і засобів її привласнення, а також умов інформаційної взаємодії суб'єкта з цими джерелами.

Специфіка інформаційно-освітнього середовища визначається якісним складом її елементів, а також їх властивостями і функціями. Комбінації цих елементів, різноманітність властивостей і функцій останніх породжують різні модифікації інформаційно-освітнього середовища (ІОС) (див. інформаційну модель освітнього процесу).

Знаючи основні характеристики елементів інформаційно-освітнього середовища, можна здійснювати пошук її різних модифікацій. Можлива попередня оцінка їх освітнього ефекту у формі освітніх гіпотез. Сам процес вдосконалення освітньої системи можна визначити як послідовність результативніших відносно освітнього результату модифікацій її інформаційної метамоделі.

Зміст освітнього процесу визначається, перш за все, складом і змістом джерел інформації інформаційно-освітнього середовища. Їх багато, але, проте, всю сукупність джерел інформації можна розділити на обмежене число достатньо однорідних груп. Відповідно цим групам джерел інформації в інформаційно-освітньому середовищі можна виділити наступні відносно самостійні інформаційно-освітні середовища компоненти:

1. природа;

2. «друга» природа («рукотворні» об'єкти, інструментарій різної складності і масштабу);

3. середовище комунікацій (середовище соціального спілкування індивідів);

4. традиційні інформаційні фонди (друкарське слово, аудіо - і відео);

5. віртуальне інформаційне середовище (відтворення або моделювання всіх відомих джерел інформації);

6. ігрове середовище (умовне об'єднання ігрових складових різних середовищ).

Вказані вище середовища-компоненти утворюють інфраструктуру інформаційного середовища.

Способи взаємодії людини з джерелами інформації для кожного компоненту інфраструктури специфічні і є предметом цілеспрямованого освоєння. Це способи:

1. споживання і обробки первинної інформації, джерелом якої є природа;

2. добування «готової» інформації з її «загальнолюдських сховищ».

Кожне з названих середовищ володіє власною структурою. З розвитком нових технологій інформаційного обміну можна вести мову про інфраструктуру нового (віртуальною) освітнього середовища або ІКТ-інфраструктуру навчального процесу.

Під ІКТ-інфраструктурою навчального процесу розумітимемо систему апаратних засобів, навчальних об'єктів і інструментів навчальної діяльності віртуального середовища навчання.

Розглянемо ІКТ-інфраструктури сучасного освітнього середовища, які в найближчому майбутньому будуть створені в кожній освітній установі, що докладніше становлять:

1. апаратна техніка і інструменти для введення інформації: цифрова відеокамера, цифровий фотоапарат, цифровий мікроскоп, сканер, диктофон, планшет, система цифрових вимірників (датчиків і ПЗ) для автоматизованого експерименту, системи глобального позиціонування (GPS), інструменти розпізнавання усної мови;

2. пристрої і інструменти уявлення, обробки і передачі інформації: персональний комп'ютер, кишеньковий комп'ютер, цифровий проектор; інтерактивні дошки; комунікатор; шолом (і рукавички) віртуальної реальності; розмножувальна техніка (принтер, копір або різограф); ПЗ для мережевих освітніх комунікацій (конструктори сайтів, системи поштового зв'язку);

3. цифрові інформаційні джерела, що формують цифровий освітній контент;

4. цифрові інструменти навчальної діяльності: віртуальні лабораторії; моделюючі середовища; визначники і класифікатори; телеметричні системи; геоінформаційні системи; системи автоматизованого проектування (САПР); ПЗ для редагування і обробки інформації (числових даних, тексту, аудіо, відео); ПЗ для підготовки презентацій; тренажери; системи самоконтролю знань і умінь, включаючи системи тестування;

5. системи і засоби підтримки організації освітнього процесу: планування навчального процесу, організації і підтримки освітнього процесу, управління освітньою установою, управління освітою для муніципальних органів[14].

Навчання при такому технічному і інформаційному забезпеченні, безумовно, перетвориться. Школярі дістають незрівнянно великі можливості для самостійної навчальної роботи. Вони можуть: використовувати ІКТ-ресурси і інструменти для різних способів роботи з «готовою» навчальною інформацією; досліджувати реальний світ; швидко збирати, користуючись різноманітними способами фіксації даних, і якісно обробляти ці дані за допомогою комп'ютера; робити висновки на основі зібраної інформації; моделювати явища, що вивчаються, використовуючи цифрові лабораторії і інструментальні середовища; висувати і перевіряти навчальні гіпотези; створювати, представляти і захищати розробки, що демонструють результати їх навчальної діяльності. Робота з новою технікою і новою інформацією, що виходить за рамки шкільного підручника, викликають в учнів природну цікавість і інтерес, стимулюють їх включення в самостійне дослідження навколишнього середовища. Різноманіття комп'ютерної техніки і ПЗ, бажання освоїти нові технології в навчальній практиці створюють сприятливі умови для формування в учнів вміння працювати в команді, добиватися глибокого осмислення поставлених перед ними завдань, прагнути до масштабної розробки відповідних навчальних проектів і пошуку цікавих форматів представлення результатів колективної діяльності.

Окремі елементи ІКТ-інфраструктури шкільного навчального середовища описані в цілому ряду публікацій. Характеристику змісту і дидактичного потенціалу окремих блоків ІКТ-інфраструктури сучасного навчального процесу можна докладніше подивитися в роботах П.Б. Сайкова, Н. А. Оспєннікова і ін.