Использование информационно — коммуникационных технологий в развитии когнитивных способностей учащихся среднего звена на уроках информатики

Процессы информатизации современного общества и тесно связанные с ними процессы информатизации всех форм образовательной деятельности характеризуются процессами совершенствования и массового распространения современных информационных и коммуникационных технологий (ИКТ). Подобные технологии активно применяются для передачи информации и обеспечения взаимодействия преподавателя и обучаемого в современных системах открытого и дистанционного образования. Современный преподаватель должен не только обладать знаниями в области ИКТ, но и быть специалистом по их применению в своей профессиональной деятельности.

Слово «технология» имеет греческие корни и в переводе означает науку, совокупность методов и приемов обработки или переработки сырья, материалов, полуфабрикатов, изделий и преобразования их в предметы потребления. Современное понимание этого слова включает и применение научных и инженерных знаний для решения практических задач. В таком случае информационными и телекоммуникационными технологиями можно считать такие технологии, которые направлены на обработку и преобразование информации. [25, с. 165 ].

Информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) — это обобщающее понятие, описывающее различные устройства, механизмы, способы, алгоритмы обработки информации. Важнейшим современным устройствами ИКТ являются компьютер, снабженный соответствующим программным обеспечением и средства телекоммуникаций вместе с размещенной на них информацией.

И.В.Роберт выделяет следующие основные педагогические цели использования средств ИКТ:

• 1) Интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса за счет применения средств современных информационных технологий:
  • — повышение эффективности и качества процесса обучения;
  • — повышение активности познавательной деятельности;
  • — углубление межпредметных связей;
  • — увеличение объема и оптимизация поиска нужной информации.
• 2) Развитие личности обучаемого, подготовка индивида к комфортной жизни в условиях информационного общества:
  • — развитие различных видов мышления;
  • — развитие коммуникативных способностей;
  • -формирование умений принимать оптимальное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации;
  • — эстетическое воспитание за счет использования компьютерной графики, технологии мультимедиа;
  • — формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации;
  • — развитие умений моделировать задачу или ситуацию [12, с.4].

Средства информационно — коммуникационных технологий:

Обучающие — сообщают знания, формируют умения, навыки учебной или практической деятельности, обеспечивая необходимый уровень усвоения.

Тренажеры — предназначены для отработки разного рода умений и навыков, повторения и закрепления пройденного материала.

Информационно — поисковые и справочные — сообщают сведения, формируют умения и навыки по систематизации информации.

Демонстрационные визуализируют изучаемые объекты, явления, процессы с целью их исследования и изучения.

Имитационные — представляют определенный аспект реальности для изучения его структурных или функциональных характеристик.

Лабораторные — позволяют проводить удаленные эксперименты на реальном оборудовании.

Моделирующие — позволяют моделировать объекты, явления, процессы с целью их исследования и изучения.

Расчетные — автоматизируют различные отчеты и другие рутинные операции.

Учебно — игровые — предназначены для создания учебных ситуации, в которых деятельность обучаемых реализуется в игровой форме.

Одним из важнейших критериев педагогического мастерства считается результативность работы учителя, которая проявляется в стопроцентной успеваемости школьников и таком же их интересе к предмету. [10, с. 9].

В процессе формирования когнитивных способностей у учащихся при обучении информатике и ИКТ выделяют следующие этапы:

Первый этап — учащемуся первый раз приходится работать за компьютером. Компьютер представляет для них интерес как что-то незнакомое, открывающее совершенно новые возможности. Наряду с интересом у учащихся присутствует страх. Поэтому на первом этапе необходимо дать школьникам основные, самые первые навыки по работе на компьютере Второй этап — учащиеся уже обладают основными навыками работы за компьютером, поэтому им становится интересно просто выполнять какие-то действия, а также продемонстрировать всем, что он что-то умеет. На данном этапе необходимо дать понять ребятам, что у компьютера есть еще очень много возможностей.

Третий этап — учащиеся достаточно уверенно работают за компьютером, хорошо знают основы. Поэтому необходимо уделить особое внимание разнообразным методам организации обучения, новым педагогическим технологиям, давать ребятам интересные задания, ставить перед ними проблемы. На этом этапе можно продолжить изучение приложений, но на углубленном уровне.

Четвертый этап — знакомство с дополнительными приложениями, дополнительными возможностями компьютера, программирование. Благодаря новым знаниям, умениям, навыкам, приобретенным ребятами на таких уроках можно создавать очень сложные, интересные работы. Учащиеся смогут проявить свое творчество, воплотить в жизнь какие-то свои идеи. Также есть возможность участвовать в различных конкурсах. [27, с.123].

Общеизвестно, что основной критерий оценки урока учеником выражается словами «интересно» — «не интересно». Интерес является одной из категорий причинного объяснения познания как отношение личности к предмету как к чему-то ценному, привлекательному. Особую значимость интерес имеет в школьные годы, когда фундаментальной основой жизни становится учение.

Пробудить пытливость, направить чувства, волю, мысли к освоению действительности, формировать стремление к поиску в открытии мира, раскрепостить мышление ученика по использованию ИКТ как средства развития когнитивных способностей через творческие работы учащихся.

Под информационной технологией понимается процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. [29, с. 76].

Если в качестве признака информационных технологий выбрать инструменты, с помощью которых проводится обработка информации, то можно выделить следующие этапы ее развития:

• 1-й этап (до второй половины XIX в.) «ручная» — информационная технология, инструментарий которой составляли: перо, чернильница, книга. Коммуникации осуществлялись ручным способом путем переправки через почту писем, пакетов, депеш. Основная цель технологии — представление информации в нужной форме.
• 2-й этап (с конца XIX в.) — «механическая» технология, оснащенная более совершенными средствами доставки почты, инструментарий которой составляли: пишущая машинка, телефон, диктофон. Основная цель технологии — представление информации в нужной форме более удобными средствами.
• 3-й этап (40 — 60-е гг. XX в.) — «электрическая» технология, инструментарий которой составляли: большие ЭВМ и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны. Основная цель информационной технологии начинает перемещаться с формы представления информации на формирование ее содержания.
• 4-й этап (с начала 70-х гг.) — «электронная» технология, основным инструментарием которой становятся большие ЭВМ и создаваемые на их базе автоматизированные системы управления и информационно-поисковые системы, оснащенные широким спектром базовых и специализированных программных комплексов. Центр тяжести технологии еще более смещается на формирование содержательной стороны информации для управленческой среды различных сфер общественной жизни, особенно на организацию аналитической работы.
• 5-й этап (с середины 80-х гг.) — «компьютерная» («новая») технология, основным инструментарием которой является персональный компьютер с широким спектром стандартных программных продуктов разного назначения. На этом этапе происходит процесс персонализации АСУ, который проявляется в создании систем поддержки принятия решений определенными специалистами. Подобные системы имеют встроенные элементы анализа и искусственного интеллекта для разных уровней управления, реализуются на персональном компьютере и используют телекоммуникации. В связи с переходом на микропроцессорную базу существенным изменениям подвергаются и технические средства бытового, культурного и прочего назначений.
• 6-й этап — «сетевая технология» (иногда ее считают частью компьютерных технологий) только устанавливается. Начинают широко использоваться в различных областях глобальные и локальные компьютерные сети. Ей предсказывают в ближайшем будущем бурный рост, обусловленный популярностью ее основателя-глобальной компьютерной сети Internet. [33, с. 19 ].

Информационная среда имеет огромное значение для полноценного формирования когнитивных способностей школьников. Навыки изучения материалов, способы получения информации должны соответствовать современности, особенно в условиях информационного общества, когда практически каждый день появляется новая информация по той или иной теме, а публикации пяти-десятилетней давности могут быть уже неактуальны и даже противоречить современным. Кроме того, компьютер позволяет школьникам познавать выбранный предмет не только в теории, но и на практике. Школьные сайты, созданные школьниками, уже никого не удивляют, а знания, которые они получили, работая над Интернет-изданиями, закрепляются глубоко и очень надолго, особенно, если школьник был действительно заинтересован в их получении. [19, с. 445].

Методы и приемы применения средств ИКТ в процессе обучения информатике направлены на формирование когнитивных способностей в области информационной деятельности школьников, воспитание их информационной культуры. Применение средств ИКТ вносит определенную специфику в известные общедидактические методы обучения. Так, объяснительно-иллюстративные методы при использовании мультимедийного проектора могут заметно повышать когнитивную способность учащихся за счет увеличения наглядности и эмоциональной насыщенности (анимация, звук, видео и другие мультимедийные эффекты). Когда учитель самостоятельно разрабатывает мультимедийный дидактический материал, он может использовать региональный краеведческий материал, что усиливает воспитательный момент урока. [24, с. 68].

Репродуктивные методы обучения при использовании компьютерных обучающих систем приобретают свойства личностно-ориентированного обучения, при котором учащиеся получают возможность выстраивать индивидуальные образовательные траектории в зависимости от успешности обучения и личностных психологических качеств (восприятия, памяти, мышления и пр.). В процессе работы с обучающими системами можно активизировать методы коррекции знаний учащихся, не затрачивая дополнительное время учителя. Эти средства образовательного назначения так же могут являться средством стимулирования и повышения мотивации обучения, а так же средством повышения когнитивных способностей учащихся, поскольку известно, что для учащихся возможность поработать за компьютером дополнительное время является сильным стимулом.

Использование информационно — коммуникационных технологии повышает качество знаний; продвигает ребёнка в общем развитии, помогает преодолевать трудности; вносит радость в жизнь ребёнка, позволяет вести обучение в зоне ближайшего развития; создаёт благоприятные условия для лучшего взаимопонимания учителя и учащихся, их сотрудничества в учебном процессе [16, с. 176].

Основным средством ИКТ для информационной среды любой системы образования является персональный компьютер, возможности которого определяются установленным на нем программным обеспечением. Основными категориями программных средств являются системные программы, прикладные программы и инструментальные средства для разработки программного обеспечения. К системным программам, в первую очередь, относятся операционные системы, обеспечивающие взаимодействие всех других программ с оборудованием и взаимодействие пользователя персонального компьютера с программами. К прикладным программам относят программное обеспечение, которое является инструментарием информационных технологий — технологий работы с текстами, графикой, табличными данными и т. д. [21; 34].

При проектировании средств ИКТ для развития когнитивных способностей у учащихся на уроках информатики особое внимание следует уделить индивидуализации деятельности обучаемого, предусмотрев в средстве ИКТ разнообразие в техническом, содержательном и методическом воплощении возможностей для удовлетворения разнообразных индивидуальных потребностей школьников.

Для создания условий, способствующих организации деятельностного подхода на уроках математики, экономики и информатики, применяют ИКТ, что способствует активизации когнитивных способностей учащихся. При преподавании названных дисциплин с использованием ИКТ ставятся следующие задачи:

• — Научить учащихся поиску, отбору и анализу необходимой учебной информации;
• — Регистрировать проблемные моменты в изучаемых темах по предметам, требующие построения модели средствами ИКТ;
• — Организовать поиск решения различными способами;
• — Применять наглядность и «живые» картинки для восприятия и познания закономерностей изучаемых явлений;
• — Организовать внеурочную деятельность, проектную и учебно-исследовательскую работу учащегося средствами ИКТ;
• — Использовать полученные знания на практике, в реальной жизни [32. c. 79].

Применение ИКТ на уроках открыло доступ к новым источникам информации и позволило отойти от традиционных форм изложения материала. На одном интегрированном уроке информатики с различными дисциплинами можно:

• — усвоить в большем объеме новые знания по этим предметам;
• — организовать деятельностный подход в обучении;
• — достичь привлекательности уроков;
• — дифференцировать процесс обучения [30. c. 176 ]

Характер использования ИКТ на уроках может быть разный — это обучающий, развивающий, коммуникативный, диагностический, общекультурный. Это зависит от цели и задач, стоящих при проектировании урока с использованием компьютера. Создав свой продукт, ученик получает огромное удовлетворение и положительную самооценку, что активизирует его когнитивную способность и помогает самореализации личности. Работа проводится под руководством учителя, что способствует сотрудничеству между учащимися, взаимопомощи и взаимопониманию, партнерским отношениям «Учитель — ученик». Технология применения ИКТ на уроках информатики должна быть не самоцелью, а сопровождать предмет для доступного, наглядного изложения материала, для организации интересной учебной деятельности.

Использование ИКТ начинается с анализа темы, методов подачи материала, выделения проблемных моментов и путей их разрешения. При этом продумывается возможность разнообразить тип урока через применение ИКТ. Разумеется, применение ИКТ должно быть методически обоснованно. Уроки должны включать организационные и содержательные моменты. Орг. момент состоит в продумывании способов применения компьютера на уроках как средства информации, средства наглядности, поиска информации в Сети, создания проектов, учебноисследовательской работы учащихся, а содержательный этап — это проект урока: цель урока, задачи урока, организация деятельности ученика и учителя, анализ эффективности использования ИКТ на уроке, как средства активизации учебной, познавательной деятельности учащегося [28,с.99].

Вывод по 1 главе Проблема развития когнитивных способностей учащихся можно считать одной из ключевых проблем современного школьного образования. От сформированности когнитивных способностей обучающихся зависит эффективность образования в целом.

Процесс образования должен стать процессом целенаправленного, планомерного, педагогически организованного развития когнитивных способностей учащихся, осуществляемого на основе гуманистической модели.

Педагогическая практика убеждает, что развитие когнитивных способностей учащихся происходит более эффективно, если оно опирается на саморазвитие личности. Для развития творческой активности учащихся необходимо организовать их когнитивные способности таким образом, чтобы ориентировать учащихся на самостоятельное или частично-самостоятельное получение новой для них информации.

Учащиеся должны уметь самостоятельно переносить знания и умения в новую ситуацию; видеть новые проблемы в знакомых, стандартных условиях; видеть новые функции знакомого объекта; видеть структуры объекта, подлежащего изучению, то есть быстрый, подчас мгновенный охват частей, элементов объекта в их соотношении друг с другом; уметь видеть альтернативу решения, альтернативу подхода к его поиску; уметь комбинировать способы решения проблемы в новый способ и уметь создавать оригинальный способ решения при известности других.