Целесообразность применения информационных технологий в обучении различным предметам школьного цикла не вызывает сомнений. Эффективность такого обучения значительно повышается, если его использование будет не эпизодическим, а систематическим, на протяжении изучения всего курса или раздела. Основной проблемой такого интегрированного изучения предметов является то, что при разработке традиционных курсов не предполагалось использование информационной технологии. В связи с этим для проведения интегрированного курса по какой-либо дисциплине необходимо разработать критерии отбора учебных тем, которые целесообразно изучать с применением информационной технологии.
Критерии отбора учебных тем для компьютерного обучения можно сформулировать следующим образом:
учебный материал темы должен способствовать созданию информационного потока, используемого как для вывода теоретического знания, так и его применения;
содержание темы должно предполагать возможности управления учащимися моделями объектов, изучаемых в курсе.
Эти критерии, а также анализ школьных учебников для компьютеризированного курса, позволяют отобрать учебные темы традиционного курса, изучение которых можно проводить с использованием компьютера.
Разработка специального учебного компьютерного курса выдвигает новые требования к отбору содержания, позволяющие формировать целенаправленные учебные информационные потоки. Критерии отбора содержания для такого курса можно свести к следующим положениям:
содержание должно способствовать созданию потока информации;
материал должен быть адаптирован для учащихся соответствующего возраста;
материал должен включать различные виды наглядности;
практическое содержание должно способствовать построению моделей объектов разного рода и выявлению закономерностей их функционирования;
конструкция содержания должна способствовать классификации и систематизации потока информации, предъявляемой учащимся.
Под термином “информация” подразумевается учебное сообщение, осведомление о различных явлениях, условиях их протекания, закономерностях и т.п., воспринимаемое и осознаваемое учащимися. Следует отличать понятие “информация” от понятия “информационный поток”. При этом можно выделить два вида информационных потоков. Первый вид - это совокупность материальных объектов (явлений, процессов), которые необходимо проанализировать и систематизировать ученику для уяснения изучаемого материала. Второй вид - это набор различных условий и параметров, которые подбираются (задаются, вводятся учеником или учителем, программистом) с целью получения определенного результата (выполнения задания) компьютерного эксперимента.
Под информационной технологией обучения следует понимать такую технологию, при которой учащиеся должны работать с мощным специализированным потоком учебной информации, получаемой с помощью компьютерной технологии и ППС.
При изучении практически любого предмета используются различные наглядные средства, но с внедрением компьютерной технологии представляет интерес произвести классификацию этих средств обучения и дать их подробную характеристику.
Наглядность 1 рода - это все то, что учащиеся видят непосредственно в результате проведения реальных экспериментов, а также внешний и внутренний облик изучаемых объектов. Наглядность 2 рода - это символьная (модельная) запись проводимых или демонстрируемых процессов и явлений, запись с помощью символов различных процессов, графическое отображение структуры изучаемого объекта или процесса. Наглядность 3 рода - это мультимедийная наглядность, которая позволяет не только сочетать в динамике наглядности 1 и 2 рода, но и значительно расширить и обогатить их возможности введением фрагментов мультимедиа благодаря использованию информационной технологии. Отличительной особенностью 3 типа наглядности является возможность объединения реального объекта и его сущности на разных уровнях. Наряду с этим компьютер предоставляет возможность пользователю (ученику или учителю) активно подключаться к демонстрациям, ускоряя, замедляя или повторяя, по мере необходимости, изучаемый материал, моделировать и управлять сложными процессами, систематизировать, классифицировать и фиксировать на экране монитора необходимую информацию и т.п.
Из классификации наглядных средств и предложенных выше определений видно, что наглядность 3 рода позволяет с высокой эффективностью изучать и моделировать объект и условия его существования, способствует повышению умственного развития учащихся.
Для проведения интегрированных курсов можно использовать как готовые обучающе-контролирующие системы, выпускаемые отечественными производителями (программы-репетиторы «Кирилла и Мефодия», обучающие программы от «1С» и пр.), так и ППС собственной разработки. Все зависит от степени адаптированности обучающего программного средства к изучаемому курсу.
В качестве экспериментальной проверки эффективности использования мультимедийных обучающих систем нами был проведен интегрированный курс экономической географии и информатики в 11 классе. В качестве ППС использовались собственная разработка – мультимедийный пакет «География Казахстана» и обучающий комплекс «Office 97: Шаг за шагом».
Суть курса заключалась в интегрированном изучении разделов «Промышленность Казахстана» по географии и «Экономическое моделирование в среде Excel» по информатике. Цель эксперимента состояла в выявлении возможности восприятия учащимися потока учебной информации (в условиях информационной технологии обучения) и его эффективности в процессе обучения.
Очевидно, что успешность использования информационной технологии во многом зависит от того, насколько свободно учащиеся владеют компьютером. Поэтому первой задачей эксперимента считалось оперативное обучение учащихся использовать дополнительные средства Excel, такие как Microsoft Data Map и «Поиск решения» в своей учебной деятельности. Вторая задача эксперимента состояла в изучении возможностей усвоения учащимися материала по географии в условиях использования информационной технологии обучения. В ходе проведенного эксперимента было выявлено, что первый сеанс работы с обучающими программами является для большинства учащихся довольно тяжелым, хотя в целом уровень владения учащимися компьютером довольно высокий. Напряжение первого общения с обучающей программой в значительной степени снимается при последующих контактах с этой же программой, т.е у учащихся вырабатывается умение работать с «неживым» источником информации, лучше регулируется внимание, стабилизируется время отработки вопроса, уменьшается число механических ошибок. Т.о., можно сделать вывод, что систематическое применение компьютера в учебном процессе является первоочередной задачей его эффективного использования в обучении.
Для определения эффективности разработанной методики использования обучающих программ по разработанному нами интегрированному курсу географии и информатики был проведен сравнительный анализ усвоения данной темы (табл. 1).
Таблица 1.
Результаты выполнения итоговой контрольной работыв экспериментальной и контрольной группах
| Оценка | Экспериментальная группа | Контрольная группа |
| 5 | 3 чел. - 20,7% | 2 чел. - 14,8% |
| 4 | 6 чел. - 41,4% | 4 чел. - 29,6% |
| 3 | 5 чел. - 37,9% | 7 чел. - 55,6% |
| 2 | - | - |
Таким образом, результаты педагогического эксперимента показали, что, во-первых, учащиеся довольно быстро обучаются использовать компьютер в учебной деятельности. Во-вторых, использование информационной технологии позволяет повысить качество обучения, сделать его более полным, наглядным и доступным. Наличие устойчивой обратной связи в цепи “преподаватель-ученик” позволяет своевременно выявлять и устранять пробелы в знаниях учащихся, что способствует повышению успеваемости. Организация контроля с помощью контролирующих компьютерных программ является достаточно эффективной, а сами программы соответствуют требованиям, предъявляемым к программному обеспечению. Разработанная методика использования ППС позволяет значительно повысить уровень успеваемости учащихся по предмету за счет индивидуализации процесса контроля знаний.
Результаты педагогического эксперимента показали эффективность предлагаемого методического подхода к применению информационной технологии обучения при его сочетании с традиционными средствами обучения. Таким образом, очевидно, что применение информационной технологии в процессе обучения по традиционным программам возможно как эпизодически, при изучении отдельных тем, так и систематически, при изучении разделов, для которых имеются полные курсы компьютерных обучающих систем. Для более полного и систематического применения информационной технологии в процессе обучения школьным дисциплинам необходимо переработать школьные программы в соответствии с учетом возможностей компьютера и предложенных критериев отбора и структурирования содержания.