К вопросу о компьютеризации учебного эксперимента

от того, какие психические механизмы в процессе восприятия и переработки информации активно задейству-ются. Эти преобразования направлены на активизацию различных видов продуктивности в процессе усвоения знаний, воздействий на мотивационную, познавательную, эстетическую сферу обучаемого.

Второй этап формирования потенциала педагогического управления проявляется через методическую форму преобразования содержания учебной информации.

В подготовке учебных материалов для передачи по информационно техническому каналу целесообразно выделить еще два этапа. На третьем этапе создания учебных материалов по информационной технологии обучения производится совмещенное моделирование обучающей деятельности педагога и познавательной деятельности учащихся по усвоению материала. Для этого осуществляется дополнительное преобразование учебного материала в особую методическую форму, учитывающую закономерности умственной деятельности учащихся в процессе усвоения материала (программирование). В основе этой формы лежит принцип диалогического (интерактивного) преобразования излагаемого содержания - такого, чтобы, прогнозируя наиболее вероятностный внутренний отклик учащегося на отдельные порции (дозы) информации, последовательно управлять процессами восприятия, понимания и усвоения материала.

Каждое из используемых средств предъявления информации обладает своим диапазоном управляющего воздействия, в котором его особенности проявляются в наибольшей степени, и поэтому эффективность его воздействия на обучаемого при решении определенных задач будет выше, чем у альтернативных средств. Например, книга и компьютер дают возможность устанавливать индивидуальный темп предъявления материала, в то время как аудиовизуальное сообщение рассчитано на усредненный темп подачи материала, что более эффективно, чем книга или компьютер при работе с группой обучаемых. Педагог в своей работе должен хорошо знать и умело использовать достоинства различных средств информационного воздействия, чтобы обеспечивать эффективное педагогическое управление познавательной деятельностью конкретной группы обучаемых. При разработке учебных материалов в информационных технологиях обучения необходимо учитывать специфику используемых информационных средств.

На четвертом этапе учитываются особенности влияния информационных средств на организационную форму обучения, в которой может варьироваться, например, степень индивидуализации процесса. В сфере овладения способами учебной деятельности потенциальные возможности аудиовизуальной учебной информации представляются более широким по сравнению с вербальным информационным каналом. Это обусловлено тем, что в аудиовизуальном предъявлении могут быть задействованы практически все механизмы переработки информации.

Совершенствование способов учебной деятельности при аудиовизуальном предъявлении материала может быть связано с уже рассмотренной возможностью интенсификации обучения за счет предъявления психологически и дидактически точно выстроенной концентрированной аудиовизуальной информации. Внедрение их в школу позволит интенсифицировать процессы, требующие репродуктивного воспроизведения информации, высвобождая время для наиболее продуктивных видов учебной деятельности. Особенности осуществления аудиовизуальных педагогических воздействий, с нашей точки зрения, заключаются в различном сочетании, соединении, взаимодействии трех систем воздействий, обладающих собственным воздейственным потенциалом. Это, во-первых, средства воздействия «экранного педагога» -вербальные и невербальные. Во-вторых, воздействия изобразительного ряда сообщений, специально трансформированного, дидактически преобразованного, представляющего логическую последовательность статичных и динамичных зримых образов. В-третьих музыкальный и шумовой ряд сообщений, обладающий особым воздействием на эмоциональную сферу личности.

Если все вышеперечисленное учитывать, то это, по нашему мнению, приведет к тому, что учебный процесс с применением информационных технологий будет максимально активизирован в плане познавательной деятельности учащихся, а, кроме того, это все весьма важно для формирования мировоззрения и личности учащегося.

Литература

1. Абдулина О.А. Общепедагогическая подготовка учителя в системе высшего педагогического образования. - М: Просвещение, 1990.

2. Вербицкий А.А. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход. - М: Высшая школа, 1991.

3. Извозчиков В. А. Новые информационные технологии обучения. - СПб.: Образование, 1991.

К ВОПРОСУ О КОМПЬЮТЕРИЗАЦИИ УЧЕБНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

Р.М. Чудинский,

Воронежский государственный педагогический университет

В настоящее время нет никаких сомнений в том, что персональный компьютер является необходимым и неотъемлемым элементом в системе учебного эксперимента в процессе организации познавательной деятельности обучающихся. Его использование в процессе обучения имеет широкий диапазон: от непосредственного сбора, обработки и преобразования полученной информации из мира физико-химических величин, моделирования разнообразных объектов, систем, явлений и процессов, до осуществления контроля и самоконтроля усвоения обучающимися теоретических и экспериментальных положений.

Анализируя ряд публикаций, посвященных использование персонального компьютера как инструментального средства в учебном эксперименте, мы пришли к выводу о том, что большинство авторов тождественно определяют понятия «компьютерный эксперимент» и «компьютерное моделирование», иными словами, понимая под термином компьютерный эксперимент только лишь процесс познания объекта-оригинала с помощью его компьютерной модели. По нашему мнению, данные понятия не являются равнозначными, а поэтому мы внесем некоторые терминологические пояснения относительно соотношения понятий «компьютерный эксперимент» и «компьютерное моделирование».

С филологической точки зрения компьютерный эксперимент представляет собой эксперимент с использованием персонального компьютера. С точки зрения естественных и технических наук, если компьютерный эксперимент полностью ассоциировать с компьютерным моделированием, то в этом случае субъект познания осуществляет с помощью персонального компьютера эксперимент не над самим исследуемым объектом-оригиналом, а над его моделью, при этом реализуется такая функция персонального компьютера, как моделирующая. С другой стороны, измерительная и управляющая функции реализуются при проведении натурного эксперимента с помощью персонального компьютера с использованием внешних дополнительных устройств согласования и сопряжения. Поэтому можно сказать, что в компьютерном эксперименте персональный компьютер является инструментальным средством сбора, обработки, преобразования, моделирования и представления информации в необходимом и удобном для пользователя виде.

Следовательно, исследованные нами направления использования персонального компьютера показали, что в соответствии с той ролью, который он выполняет при проведении студентами учебного эксперимента, последний можно разделить на компьютерный модельный и компьютеризированный эксперименты.

Таким образом, компьютерный эксперимент, структурная схема которого представлена на рис. 1, включает в себя две составные части:

1) компьютерный модельный эксперимент над идеальной моделью изучаемого объекта, явления, процесса или системы, реализуемой с помощью персонального компьютера. При проведении компьютерного модельного эксперимента персональный компьютер выполняет моделирующую функцию;

2) компьютеризированный эксперимент, представляющий собой натурный эксперимент с использованием персонального компьютера с внешними дополнительными устройствами сопряжения. В процессе проведения компьютеризированного эксперимента выполняются измерительные и управляющие функции персонального компьютера.

Аналогично тому, как неоднозначно трактуется понятие «компьютерный эксперимент», в большинстве публикаций по учебному эксперименту используются также такие термины, как «виртуальный эксперимент», «виртуальная лабораторная работа» и «виртуальный прибор». Если обратиться непосредственно к самому определению виртуальности или виртуальной реальности, то оно произошло от лат. virtus - мнимый, воображаемый - и представляет собой созданную компьютерными средствами трехмерную модель реальности, которая создает эффект присутствия человека в ней, позволяет взаимодействовать с представленными в ней объектами, включая новые способы взаимодействия: изменение формы объекта, свободное перемещение между микро- и макроуровнями пространства, перемещение самого пространства и т.д. На основе данного определения следует, что ни виртуальный эксперимент, ни виртуальная лабораторная работа или виртуальный прибор в эксперименте, с одной стороны, не могут быть мнимыми или воображаемыми, а с другой стороны, никоим образом не являются трехмерной моделью реальности, создающей эффект присутствия в ней человека и т.д., иными словами, данные термины по меньшей мере некорректны. Сущность вышеперечисленных определений состоит в том, что они являются, соответственно, компьютерным модельным экспериментом, лабораторной работой с применением программных средств компьютерного моделирования и компьютерной (идеальной - алгоритмической или имитационной) моделью соответствующего реального прибора.

В свою очередь, в настоящее время развитие телекоммуникационных технологий позволяет студентам осуществить совершенно новый тип учебного эксперимента с удаленным доступом, получившим название удаленный эксперимент. Под удаленным экспериментом мы будем понимать систему методов, технических и программных средств, обеспечивающих изучение науки (объектов, явлений, процессов и систем) путем ее исследования и познания субъектом через проведение характерных для нее экспериментальных исследований и опытов с помощью телекоммуникационных сетей, в частности, глобальной сети Интернет. Проведение удаленного эксперимента с использованием телекоммуникационных технологий, в том числе и Интернет-ресурсами, обеспечивает удаленный доступ многих пользователей к специалистам, владеющим техническими и программными средствами и методическим обеспечением для выполнения того или иного эксперимента. При этом появляется возможность организовать проведение эксперимента с удаленным доступом, когда пользователь (обучающийся или группа обучающихся) посредством телекоммуникационных сетей имеет возможность принять участие в выполнении эксперимента в режиме реального времени. Причем в процессе организации познавательной деятельности обучающихся удаленный эксперимент может выполняться демонстрационно, на фронтальных лабораторных работах, при проведении лабораторного практикума, в процессе самостоятельной внеаудиторной деятельности и позволяет проводить как компьютерный, так и компьютеризированный учебный эксперимент с использованием персонального компьютера и средств информационных и телекоммуникационных технологий.

Компьютерный эксперимент

Компьютерный модельный

Компьютеризированный

-

2

н в

о

я в

о «

-

2

ев а о

а

о

е

н о ев

(Г

-

2

я

ев §

а

о

е

а

и и г

о

е

ев а Г

а

и о

г

И и о

г

а

о -

-

2

я

ев Н

Технические и программные средства реализации:

АЦП, ЦАП, преобразователи измерительных систем, управление экспериментом, технологическими процессами, станками, роботами

а -

о « - и

3 н

в 8 у

«ю и

¡5 в * « §

о И ев

и

2 а

о ^

<и М ,

Т Я (Я

¡3 а 13

- ^

В щ

К о

г- а

о в а

Ф

и

В

И

о

л о

н Г

а В

и -

^ о

о Ч

о о

в

я В в и ч И и н 2 2 § и н и

а в В

К о и

и И

«

2

в ,

л 2 и и

<и о

Р Я о а в

§ «

а «в о -с

и а

а §

«

а «

«

О

Рис. 1. Структурная схема компьютерного эксперимента