Алла манако
жүктеу/скачать 157.03 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- КОМПЛЕКСНИЙ ПІДХІД ДО РОЗГЛЯДУ ПРОЦЕСІВ ЕВОЛЮЦІЙ ТА КОНВЕРГЕНЦІЇ ІКТ В ОСВІТІ Анотація
- Ключові слова
- Короткий історичний опис.
- Основні підходи до визначення похідних понять від родового поняття CBI
- Представлення етапів еволюції та конвергенції в обраному форматі опису 1). Час
- Підхід
- Технології програмування
- Технології ІКТ в навчанні
- Мультимедійна підтримка
- Традиційні засоби навчання, що використовуються масово
- Технології ІКТ
- Педагогічні технології
УДК 378.1:004
КОМПЛЕКСНИЙ ПІДХІД ДО РОЗГЛЯДУ ПРОЦЕСІВ ЕВОЛЮЦІЙ ТА КОНВЕРГЕНЦІЇ ІКТ В ОСВІТІ Анотація. У статті розглянуто основні процеси еволюції та конвергенції інформаційно-комунікаційних технологій, наведені основні чинники, що найбільш суттєво вплинули на розвиток ІКТ в освіті, розроблено формат опису. Ключові слова: еволюція, конвергенція, масове навчання, комп’ютерне навчання Вступ. Історія розвитку підтримки освіти на базі використання ІКТ показала, що дослідження процесів еволюції та конвергенції впливає на перспективи розвитку глобального освітнього простору. Комплексний підхід до дослідження наслідків еволюції та конвергенції дозволить визначити широке коло питань, які потребують подальшого дослідження. Постановка завдання. В роботах [1, 2] були розглянуті основні етапи еволюції та конвергенції ІКТ в освіті, виявлені основні етапи еволюції мультимедійних технологій, розглянуті питання розвитку ІКТ для підтримки мультимедіа на базі міжнародних ІТ-стандартів. Для більш повного опису змін в освіті, починаючи з другої половини XX ст., розробимо формат опису та конкретизуємо основні факти, які найбільш суттєво вплинули її розвиток. Короткий історичний опис. Ідея застосування комп’ютера як засобу навчання виникли в 50-х р. XX cт. в рамках програмованого навчання. На початку 60-х років XX ст. коли педагоги і психологи усвідомили потенціал використання комп’ютерів і нових інформаційних технологій для підтримки процесу навчання, освіти і тренування (підготовки) виникло і почало розвиватися навчання на базі комп’ютера (Computer-Based Instruction, CBI) [3]. Почав зароджуватися міждисциплінарний погляд на рішення даної проблеми. Зазначимо, що розробники CBI ще на початковому етапі досить чітко розподілилися за двома групами – інженери і вчені [4, 5]. Інженери застосовували у розробках CBI процедурний підхід [5], а вчені спочатку розробляли моделі навчання і лише потім їх реалізовували [6]. При процедурному підході комп'ютер відігравав головну роль у процесах розробки, доставки й запам'ятовування навчальних матеріалів, але не управляв процесом навчання. Комп'ютер служив головним засобом у процесі вивчення і допоміжним засобом у процесі керування вивченням. В області інтелектуальних підходів було розпочато сугубо наукове, теоретичне дослідження підходів, орієнтованих на інформаційні структури – моделювання людської свідомості та навчання. Ці підходи й системи одержали назву інтелектуальних навчальних систем (Intelligent Tutoring System, ITS) і були пов'язані з дослідженнями й розробками в галузі штучного інтелекту [7–11]. Можна відзначити, що перші найпростіші інтелектуальні навчальні середовища з'явилися саме на цьому етапі. Вони використовувалися для відпрацювання окремих часткових робочих моделей, проте, цілісність та масовість їм не були притаманні. ITS проектувалися для моделювання і відображення ключових властивостей поведінки людей у процесі навчання за підтримкою ІТ, а саме, для моделювання контенту предметної галузі знання, стратегій і методів навчання, станів знань і вмінь людини [6, 12–16]. Технології ITS також розвивалися вслід за розвитком комп’ютерно-інформаційних, когнітивних і дидактичних наук, хоча перехід від дослідницьких експериментів до промислових реалізацій був ілюзорним майже для всіх розробників ITS, оскільки на той час було неможливо подолати багато труднощів і перешкод, які традиційно групувалися у дві широкі категорії [4]: 1) відсутність релевантних інноваційних дидактичних теорій і методів проектування ITS. Наприклад, на початку комп’ютерної ери когнітивні та дидактичні науки стосовно комп’ютерного моделювання людської свідомості були практично „на нулі” [17]; 2) відсутність релевантних інноваційних ІТ для ITS. Наприклад, комплексне моделювання навчання у ITS базується на формальних правилах виведення, реалізація яких потребує значних обчислювальних потужностей комп’ютерів, що на той час було недосяжним. Першу категорію проблем традиційно розв’язували вчені-представники гуманітарних наук: когнітивні психологи, педагоги, дидактичні проектувальники тощо [9]. Другу категорію - вчені-представники точних наук – розробники інноваційних ІТ, математики тощо [11]. Когнітивні психологи встановили, що модель свідомості людини (ментальна модель) складається з двох головних компонентів: структури знань (схема) і процесів, які використовують цю схему („ментальні операції”) [17]. Головним предметом дидактичного проектування [18] є представлення і організація навчання, спрямоване на забезпечення підвищення продуктивності навчання учнів [19, 20]. Ретельний аналіз та ефективна організація навчального контенту можуть полегшити різні чинники, наприклад, зовнішнє представлення знань (об’єктів знань, які використовуються у навчальному процесі); внутрішнє представлення знань (ментальні моделі учнів) [21]. В 70–80-ті роки отримали розвиток локальні мережі, які почали активно використатися в комп'ютерних класах. Були створені нові класи таких технологій, які одержали широке поширення в Україні й за кордоном ” [22]. Масовість використання до появи Інтернету була заснована на тиражуванні програмного забезпечення, безперервність прямо залежала від економічних факторів впровадженні програмних рішень в освітній процес. На початку 90-х років 20 століття нового поштовху набирають дослідження у галузі технологій педагогічного проектування [15]: Інтернет відкрив нову еру розвитку людства, однієї зі складових якої були небувалі темпи впровадження його в навчальний процес. Однак, Інтернет поставив перед людством нову проблему – не всі технічні рішення як в області процедурних, так й інтелектуальних підходів були придатні для масового використання в умовах мережного навчання. Ще в 1993 В Україні з'явилася принципово нова концепція – концепція гнучких дистанційних технологій навчання, що багато в чому визначила шляхи розвитку дистанційного навчання в країнах СНД. Проект УКРДОРІ-95 поклав початок масовому навчанню в принципово новому середовищі. З кінця 90-х років у тісному співробітництві з науковими установами були створені перші дистанційні навчальні програми для ВНЗ. Слід відзначити, що у розвитку нових шляхів у підтримці освіти вагому роль зіграло створення нових стандартів і рекомендацій в області ІКТ, і саме вони дали можливість здійснювати простий доступ до інформаційних ресурсів, значно збільшили економічність технічних рішень, підвищили якість взаємодії в цілому. Еволюцію і конвергенцію CBI та ITS в цілому представлено на рис. 1. Отже, інженери CBI розробляли комплексні навчальні конструктиви у формі шаблонів (templates) або кадрів (frames). Застосування цих конструктивів було лише наслідком застосування простих методів програмування, вони забезпечували проектувальників CBI досить ефективними інструментами, хоча й були процедурними за своєю природою [3, 4].
Термін CBI містить словосполучення „на базі”, суть якого полягає у тому, що у визначених навчально-орієнтованих ситуаціях або контекстах ІТ відіграють основну роль у процесах розроблення та доставки навчального контенту або у процесах виконання деяких функцій керування. Наведемо приклади нормативних в Україні визначень похідних понять від родового поняття CBI (ДСТУ 2482-94 [4, 23]). 1. CAI (Computer-Assisted Instruction – комп'ютеризоване навчання) – навчання, у ході якого комп'ютери, обладнані програмами навчального призначення, застосовуються тільки у процесі вивчення. Керування вивченням виконується виключно викладачем (педагогом). Основними типами CAI є: tutorial (наставник), drill and practice (практикум або тренажер), simulation (імітаційні програми). 2. CAL (Computer Aided Learning – автоматизоване навчання) – навчання, у якому керування вивченням здійснюється викладачем (педагогом) спільно з навчальною системою. 3. Комп'ютерне навчання – навчання, засноване на застосуванні комп'ютерів, обладнаних програмами навчального призначення, як головного засобу у процесі вивчення та як допоміжного засобу у процесі керування вивченням.
Рис. 1. – Еволюція та конвергенція CBI і ITS (MF – великий комп’ютер / мейнфрейм, MINI – міні-комп’ютер,WS – робоча станція, PC – персональний комп’ютер, LO –навчальний об’єкт, ВПЗ – вільне програмне забезпечення)
Отже, у CAI і CAL комп’ютер відігравав головну роль у процесах розроблення, доставки і запам’ятовування навчального контенту, але керування процесом навчання здійснювалося головним чином людиною (педагогом, викладачем). В англомовній літературі широко використовуються також паралельні терміни для позначення поняття CBI: тренування (підготовка) на базі комп’ютера (Computer-based training, CBT) та кероване комп’ютером навчання (Computer Managed Inctruction, CMI). Найбільш яскравими представниками систем, що реалізують технологію CMI, є системи з попереднім тестуванням знань і наступним доступом до того або іншого матеріалу в залежності від результатів тесту. Однією з таких систем, що одержала поширення в американських вузах, є TIPS (Teaching Information Processing System). На початку розвитку CBI підвищення ефективності методів кодування і програмування „навчальних комп’ютерних програм” цілком залежало від ступеня розвитку комп’ютерних технологій, оскільки головним бар’єром з використання CBI були відповідні економічні витрати. Тим не менше, CBI було започатковано на великих комп’ютерах і з програмування на машинних мовах. У подальшому воно було адаптоване до мікрокомп’ютерів, робочих станцій і пізніше до персональних комп’ютерів. З кожним поколінням комп’ютерів з’являлися нові можливості з автоматизації проектування CBI, зменшувалися труднощі його програмування та економічні витрати. Представлення етапів еволюції та конвергенції в обраному форматі опису 1). Час: 50-ті роки ХХ ст. Подія: зародження алгоритмів програмованого навчання. Підхід: технологічний. Технічна база: електронні вакуумні лампи, електронно-променеві та електростатичні трубки, ртутні ультразвукові лінії затримки, носії інформації – перфострічка, перфокарта. Технології програмування: переважно інтуїтивна технологія програмування в машинних кодах. Виникає імперативний стиль програмування, виникає ALGOL. Технології ІКТ: виконуються вручну операції введення програми й виведення результатів, застосовується пакетний режим обробки інформації, інтерактивний режим не підтримується. Технології ІКТ в навчанні: електронно-обчислювальні машини використовуються для навчання студентів фундаментальних наук (математика, фізика) в основному при виконанні практикумів, які зводяться до побудови моделей різних об'єктів, процесів, а також інженерних розрахунків. Мультимедійна підтримка: концепція мультимедіа знаходиться в стадії зародження. Педагогічні технології: технології рівневої диференціації, система розвивального навчання, поетапне формування розумових дій тощо.. Традиційні засоби навчання, що використовуються масово: дошка, крейда, лабораторні устаткування та інші нетехнічні наочні засоби. Основний результат: ЕОМ розглядається як більш досконалий (в порівнянні з іншими пристроями) технічний засіб реалізації навчальних програм, побудованих відповідно до принципів програмованого навчання. 2) Час: 60-ті роки ХХ ст. Подія: зародження автоматизованих технологій підтримки навчання. Підхід: технологічний з елементами автоматизації. Технічна база: напівпровідникова дискретна елементна база, зовнішні запам'ятовувальні пристрої – магнітні сердечники, магнітні барабани, магнітні стрічки, магнітні карти й магнітні диски, оперативна пам'ять на ферит-діодних комірках, електронно-променеві трубки. Технології програмування: переважно асемблерні мови, розвиваються мови програмування високого рівня (з орієнтацією на алгоритм) і транслятори. Виникає декларативний стиль програмування. Розробляються спеціальні мови для моделювання. Технології ІКТ: машинна графіка, моніторні системи для керування режимом трансляції та виконання програм. Технології ІКТ в навчанні: ЕОМ застосовуються в якості тренажерів і контролюючих засобів навчання, які переважно працюють із бланками тестів, опитувань, схем, завдань (у більшості з них застосовується вибірковий метод введення відповіді). Створюються інформаційно-довідкові системи. Мультимедійна підтримка: робляться перші кроки застосування мультимедіа у навчанні. Педагогічні технології: технологія програмованого навчання, діяльнісна концепція програмованого навчання. Традиційні засоби навчання, що використовуються масово: радіо, кіно, телебачення, аудіо-, відеотехніка, засоби широкоформатної демонстрації (проекції) тощо. Основний результат: У I960 р. почались роботи з проекту PLATO в університеті Іллінойсу (США), у 1966 р. фірма IBM поставила на ринок IBM-1500 – першу комп’ютерну систему для автоматизованого навчання. У1968 р. було введено мову Лого, створену спеціально для навчання молодших школярів програмуванню. Програмування стає елементом грамотності та починає широко поширюватися серед людей із вищою освітою. 3) Час: 70-ті роки ХХ ст. Подія: зародження перших комп’ютерних середовищ навчання. Підхід: орієнтація на рефлексивні процеси в керуванні навчально-пізнавальною діяльністю. Технічна база: напівпровідникові інтегральні мікросхеми з малим і середнім ступенем інтеграції, мікропроцесори, мікросхеми динамічної пам’яті, уніфіковані технічні та програмні засоби, носії інформації – гнучкі магнітні (флоппі) диски, кольоровий графічний дисплей. Технології програмування: структурне та модульне програмування, поява інструментальних програмних засобів підтримки технології програмування, розвиток мов програмування високого рівня. Виникає ще одна галузь мов декларативного програмування, пов'язана із проектами в області штучного інтелекту, а саме мови логічного програмування (в якості прикладу слід назвати Prolog). Технології ІКТ: персональний комп’ютер із підтримкою багатопрограмного режиму роботи з розподілом часу тощо. Технології ІКТ в навчанні: використовуються автоматизовані системи трьох класів: інформаційні, моделюючі й навчальні. Розробляються автоматизовані системи обробки й пошуку інформації в обмеженому масиві даних тощо. Мультимедійна підтримка: процес розробки мультимедіа технологій еволюціонує, розширюється спектр їх використання, створюються перші (медійні) комерційні відеоігри. Педагогічні технології: діяльнісна теорія навчання (Н. Тализіна). Основний результат: комп'ютер розглядається в контексті нових ІКТ для підтримки навчання, що включають технології, які значно відрізняються один від одного насамперед по закладеним у них теоретичним принципам, навчальним функціям і способам їхньої реалізації. Реалізуються численні спроби впровадження у навчальний процес комп’ютерних систем та інтегрованих навчальних середовищ. 4) Час: 80–90-ті роки ХХ ст. Подія: комплексний розвиток комп’ютерних технологій та зародження перших дистанційних технологій навчання. Підхід: особистісно-орієнтований та особистісно-діяльнісний підходи. Технічна база: великі та надвеликі інтегральні схеми, мікропроцесори, мультипроцесори, нейрочипи, електронно-променеві трубки, носії інформації – гнучкі магнітні (флоппі) диски, тверді магнітні диски (вінчестери), оптичні диски та магнітно-оптичні міні-диски. Технології програмування: зростає інтерес до об’єктно-орієнтованого підходу. Використовуються універсальні мови програмування та мови штучного інтелекту. В якості мов програмування з підтримкою паралельних обчислень можуть служити Ada, Modula-2 и Oz. У результаті розвитку концепції об’єктно-орієнтованого підходу стала поява в 90-х роках цілого класу мов програмування, які отримали назву мов сценаріїв або скриптів. Технології ІКТ: розвиток персональних комп’ютерів, підтримка операційною системою багатовіконного графічного інтерфейсу, локальних і регіональних мереж, глобальної мережі Інтернет і засобів передачі даних. Технології ІКТ в навчанні: розроблюються алгоритми керування навчальним процесом, використовуються засоби гіпермедіа та комунікацій. Масово використовується електронна пошта. З початку 80-х років інтенсивно розвивається новий напрямок у комп’ютеризації навчання – адаптивні навчальні системи з елементами штучного інтелекту. Мультимедійна підтримка: відбувається поширення мультимедіа технологій. Формулюються ключові принципи мультимедіа, поширюється мультимедіа-індустрія для підтримки освіти. Педагогічні технології: розвиток методів лінійного, розгалуженого й адаптивного програмованого навчання та використання автоматизованих навчальних систем (80-ті роки). Використання інтелектуальних навчальних систем, що формують індивідуальний дидактичний образ кожного учня на всіх етапах навчання (90-ті роки). Активно розвиваються технології педагогічного проектування. Основний результат: по мірі вдосконалення технічних характеристик комп’ютера та програмного забезпечення, розширення його дидактичних можливостей затвердилася ідея про принципово нові властивості комп'ютера як засобу навчання. Використання ІКТ в освіті виявило необхідність перегляду багатьох теоретичних положень дидактики та педагогічної психології. 5) Час: 2000 р. – сучасність (ХХI ст.) Подія: розвиток технологій веб-орієнтованого навчання та інших технологій навчання. Підхід: комплексне використання фундаментальних наукових результатів. Технічна база: надскладні мікропроцесори з паралельно-векторною структурою, надпотужні й надмініатюрні комп’ютери з масовим паралелізмом, оптоелектронні обчислювачі. Технології програмування: масове поширення об’єктно-орієнтованих мов програмування надвисокого рівня, вузькоспеціалізованих декларативних мов, Flash-технологій, технологій мобільного навчання тощо. Технології ІКТ: масовий перехід від експлуатації окремих комп’ютерів до роботи їх у складі обчислювальних мереж або систем, послуг Інтернету, орієнтація територіальних обчислювальних мереж на комунікаційно-інформаційні послуги тощо. Технології ІКТ в навчанні: масове створення інформаційних, навчально-інформаційних та навчальних середовищ, використання мультимедійних класів, аудиторій, систем інтерактивного відео, соціальних сервісів тощо. Мультимедійна підтримка: новому імпульсу у розвитку мультимедіа сприяють можливості Інтернету, технології підтримки електронного навчання, технології комунікацій близької зони (зокрема, мобільні електронні технології та спеціальні засоби). Відбувається масове використання ІКТ для підтримки мультимедіа в навчанні. Педагогічні технології: навчальний процес з орієнтацією на учня (синтез технологій) – оптимізація процесу навчання, диференційоване навчання, технологія індивідуалізації навчання, колективний спосіб взаємонавчання тощо. Основний результат: оптимальне поєднання індивідуальної та групової роботи, розвиток інформаційної культури. Веб стає основним середовищем поширення SCORM-об’єктів. Переважна більшість он-лайн курсів набувають статусу вільних, відкритих та масових. Висновки. Незважаючи на те, що ІКТ значно еволюціонували в підтримці освіти, багато проблем щодо реалізації електронного навчання залишилося на рівні 90-х років XX ст., серед них: математичне моделювання процесів контролю знань й умінь; формалізація методик визначення дидактичної ефективності комп’ютерних технологій навчання; міждисциплінарний взаємозв'язок педагогіки, психології, математики, інформатики та інших наук. Крім того, підтримка сучасної освіти на базі ІКТ потребує розробки нових фундаментальних теорій таких як теорія електронних консультацій, теорія масового навчання тощо. Майбутнє повинно бути таким, про яке ми мріємо. Література
жүктеу/скачать 157.03 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
