Електронні засоби навчання: поняття, класифікація, переваги, види використання і застосування

У сучасній школі, будь вона середньої, загальної або професійної, в даний час бурхливими темпами розвиваються електронні засоби навчання, що обумовлено постійним вдосконаленням техніки. Для освоєння необхідних програм з’явилися і успішно використовуються інтерактивні дошки і кодоскопы (рафопроекторы), комп’ютери, а також новітні пристрої, призначені для відтворення інформації з цифрових носіїв. Підвищені вимоги до розробки і удосконалення засобів навчання висуваються у зв’язку з використанням в освітніх установах мережі Інтернет.

Для успішного проведення педагогічного процесу дуже важливо задіяти у школярів як можна більше різних видів сприйняття. При цьому на першому місці за значимістю знаходяться зорово-слухові комбіновані форми. З-за одночасного впливу цілого комплексу подразників процес навчання набуває особливу емоційність і силу. Для цього і знаходять своє застосування електронні засоби навчання. На школяра з їх допомогою впливає потужний потік незвичайною і при цьому якісної інформації. Вона і створює ту емоційну основу, яка дозволяє без певних труднощів перейти від чуттєвого образу до логічного мислення.

Визначення поняття

Що ми розуміємо під електронними засобами навчання? Визначення даного поняття свідчить про те, що це такі програмні засоби, у яких знаходить своє відображення деяка предметна область і з допомогою яких стає можливим її вивчення інструментами інформаційно-комунікаційних технологій. Таким чином, ЕСО створюють умови для здійснення різних напрямів навчальної діяльності.

В даний час електронні засоби навчання починають займати все більше місце в інформаційно-предметне забезпечення педагогічного процесу. Що ж входить до їх складу?

Класифікація ЕСО

Широке поширення комп’ютерних пристроїв і пов’язаних з ними телекомунікаційних та інформаційних технологій призводить до створення нових напрямків практично у кожній із сфер суспільного життя. Не є винятком і освіта. За останні два-три десятки років комп’ютерна техніка, а також відповідні їй засоби і технології стали невід’ємною частиною навчального процесу. Так, для підготовки школярів та для організації навчання знаходять своє застосування засоби інформатизації, які в різних виданнях називають по-різному. Це і педагогічні засоби навчального призначення, і комп’ютерні навчальні засоби, педагогічні програмні засоби. Наведений список подібних термінів далеко не остаточний. Але безпосередньо у навчанні школярів використовується визначення ЕСО, яке ототожнюється з таким поняттям як освітнє електронне видання. Скорочено ОЕВ.

Виходячи з існуючої класифікації електронних засобів навчання, зазначимо, що основними їх видами є:

  • сервісні програмні засоби, що володіють загальним призначенням;
  • електронні тренажери;
  • програмні засоби, призначені для вимірювання та контролю рівня навичок, умінь і знань;
  • програмні засоби, необхідні для здійснення імітаційного та математичного моделювання;
  • довідкові інформаційно-пошукові системи;
  • програмні засоби лабораторій (віртуальних і віддаленого доступу);
  • ЕУ – електронні підручники;
  • АОС – автоматизовані навчальні системи;
  • ЕОС – експертні навчальні системи;
  • промислові системи, а також їх аналоги, які є засобами для автоматизації професійної діяльності і т. д.

Електронне видання

Це поняття є більш загальним при розгляді електронних засобів навчання, а також освітніх електронних видань.

Що таке ЭИ? Це видання, що включає в себе сукупність текстової, графічної, мовленнєвої, цифровий, музичної, фото-, відео — та іншої інформації. Воно виконується або на будь-якому електронному носії, або публікується в комп’ютерній мережі. При цьому електронне видання містить у собі систематизований матеріал, присвячений відповідної галузі знання. Основним завданням ЕІ є забезпечення творчого та активного оволодіння учнями навичками та вміннями з того чи іншого предмету.

Такі електронні засоби навчання повинні відрізнятися найбільш високим рівнем художнього оформлення і виконання, володіти повнотою інформації, якістю технічного виконання та методичного інструментарію. Вони також повинні мати послідовне, логічне і наочний виклад.

Використання електронних засобів навчання значною мірою підвищує якість аудіо — і візуальної інформації. Вона стає динамічнішою, яскравіше і яскравіше. Величезні можливості у цьому плані мають ті види електронних засобів навчання, які виконані на основі сучасних технологій мультимедіа.

Варто відзначити той факт, що ЕСО дозволяють докорінно змінити способи формування різних типів інформації. Якщо при традиційному наочному навчанні досліджуваний об’єкт володів певною конкретикою, то з приходом інформаційних технологій та електронних засобів навчання стала можливою динамічна інтерпретація не тільки конкретних предметів, але і наукових понять, теорій і закономірностей.

Сервісні програмні засоби

З усіх існуючих видів електронних засобів навчання ці застосовуються з метою автоматизації наступного:

  • оформлення документації, що стосується навчальної діяльності, рутинних обчислень;
  • даних, отриманих в результаті експериментальних досліджень.

Сервісні програмні засоби використовуються під час проведення практичних лабораторних занять, а також для організації проектної та самостійної роботи школярів.

Інструменти вимірювання та контролю знань

Дані засоби електронного навчання в освіті знайшли особливо широке застосування. Це дозволила зробити відносна легкість їх створення. В даний час успішно застосовується цілий ряд систем-оболонок, які можуть бути використані викладачем. Навіть не знайомий з основами програмування педагог здатний на створення електронного засобу навчання у вигляді компонування переліку питань з певної навчальної теми, а також можливих відповідей на них. Використання подібних інструментів дозволяє звільнити вчителя від рутинної роботи, що стосується видачі контрольних завдань індивідуально для кожного школяра, а також перевірки правильності їх результатів. Це стає особливо актуальним при масовому освіту. При використанні таких засобів та організації електронного навчання у вчителя з’являється можливість більш часто проводити контроль знань з застосуванням в тому числі і самоконтролю. Все це дозволяє стимулювати повторення і закріплення учнями пройденого матеріалу.

Електронні тренажери

Основним призначенням даних навчальних інструментів є відпрацювання практичних навичок і умінь школярами. Тренажери, електронні засоби навчання в освітньому процесі вважаються особливо ефективними при вирішенні завдань. З допомогою цих інструментів школярі отримують коротку інформацію з теорії відповідного предмета, після чого проводиться тренування дітей на самих різних рівнях із здійсненням контролю і самоконтролю.

Переваги електронних засобів навчання у вигляді тренажерів як однієї з методик освоєння шкільних програм полягають у тому, що вони здатні виконати три взаємопов’язані між собою функції. А саме:

  • Діагностичну. Подібна функція дозволяє виявити рівень навичок, умінь і знань учня. Дидактичні можливості електронних засобів навчання дозволяють визначати і усувати прогалини, наявні знань школяра. У зв’язку з тим, що подібний тренажер, як правило, являє собою певний набір тестових питань, по своїй широті, об’єктивності, а також швидкості діагностування він значно перевершує всі інші види педагогічного контролю.
  • Навчальну. Подібна функція електронного тренажера полягає в тому, що його застосування дозволяє активізувати роботу учня по засвоєнню їм певного предмета. Адже при розробці подібних інструментів в їх програму включаються підказки і навідні запитання. Учні, вирішивши тести, отримують посилання на питання, або на розділи теоретичного матеріалу, за яким були дані неправильні відповіді. Виконуючи свою навчальну функцію, електронний тренажер надає школяреві можливість повторно вирішити завдання з однотипної групи або того ж рівня складності.
  • Виховну. Сучасні електронні засоби навчання у вигляді тренажерів дисциплінують діяльність учнів і сприяють їхній самоорганізації. При роботі з цими інструментами у школярів формується прагнення до розвитку відповідальності, самостійності та ініціативності.
  • Включають в себе подібні електронні засоби навчання та освітні ресурси з різних предметів. Саме тому інтерактивні тренажери досить активно використовуються багатьма вчителями. Застосовують такі електронні засоби для навчання мовам, точним наукам і т. д. Інтерактивні тренажери знаходять своє використання на тих уроках, на яких педагогу важливо не тільки провести систематизацію вивченого матеріалу, але й акцентувати увагу класу на основних моментах досліджуваного матеріалу. Все це дозволить зрозуміти тему і підготувати дітей до залікової роботи.

    Крім цього, при розробці електронних засобів навчання у вигляді тренажерів їх візуальний ряд нерідко доповнюється рисунками з підручника. Це дозволяє підвищити наочність уроку. Електронний тренажер при цьому стає незамінним посібником, який допомагає не тільки пояснити педагогу складний навчальний матеріал, але й успішно освоїти його школярами при самостійній роботі.

    Тренажери як засобу організації електронного навчання можуть бути використані на різних етапах уроку, для індивідуальної або фронтальної роботи з учнями, в якості самостійного домашнього завдання, при усуненні прогалин знань, а також для відпрацювання навичок з виконання завдань або теоретичного матеріалу вивченої теми.

    Тренажери як засобу організації електронного навчання значно підвищують мотивацію школярів до вивчення предмета. При цьому кожному учневі надається можливість роботи в тому темпі, який комфортний саме для нього, що дозволяє зняти психологічне напруження. Крім того, в основі електронних засобів навчання у навчальному процесі школи неодмінно лежить ігрова база. Вона вносить в заняття позитивні емоції.

    Робота з електронними технічними засобами навчання створює для учнів ситуацію успіху. У завдання вчителя входить ненав’язливе досягнення поставленої мети, яка полягає в тому, щоб мотивувати і зацікавити школяра освоїти обов’язкову програму з предмету, а також довести певні навички дитини до автоматизму.

    Використання електронних засобів навчання в освітньому процесі дозволяє цілеспрямовано тренувати дітей при повторному багаторазовому вирішенні запропонованих їм завдань. І це є однією з переваг подібних інструментів. Крім цього, електронний тренажер дозволяє педагогу затратити мінімум часу, щоб дати об’єктивну оцінку результатів діяльності кожного учня класу. Учень при цьому розуміє, що виконані завдання вказали на реальний рівень його знань.

    Програмні засоби, створені для імітаційного та математичного моделювання

    З допомогою таких інструментів значно розширюються межі теоретичних і практичних досліджень школярів. При цьому фізичний експеримент доповнюється обчислювальним.

    Одні з таких електронних засобів навчання в освітньому процесі школярам пропонують моделі об’єктів дослідження, а інші — моделі вимірювальних установок. З допомогою таких інструментів школа може заощадити кошти на придбання дорогого лабораторного устаткування і підвищити безпеку практичних робіт учнів.

    В даний час розроблено і використовується в освітньому процесі велику кількість моделюючих програм. Вони створені спеціально для навчання дітей різних предметів в рамках шкільної програми, а саме математики і мов, біології і хімії, фізики, художньої літератури і т. д. Існують і спеціальні комп’ютерні інформаційні моделі, які не містять конкретних завдань, але при цьому вельми ефективні для навчального і виховного процесу в школі. Подібне стає можливим завдяки використанню в них різноманітних методичних прийомів.

    Основні можливості електронних засобів навчання даного типу полягають у розвиваючому, а також навчальному характері. І це не тільки самі комп’ютерні програми, але і набори подібних програм, представлені у формі окремих серій, пакетів, підсистем і колекцій.

    Варто відзначити, що ті інформаційні моделі, які застосовуються в школах, найчастіше не універсальні. Кожну з них спочатку створювали спеціально для вузького кола явищ.

    Моделі, засновані на застосуванні математичних технологій, що використовуються не тільки для демонстрації тих явищ, які важко відтворити в навчальній обстановці. Вони призначені і для інтерактивного з’ясування того, яка ступінь впливу певних параметрів на створювану ситуацію. Це і дозволяє інформаційним моделям замінювати лабораторні установки, а також відпрацьовувати навички управління практичними процесами у дітей.

    Існує певна класифікація електронних засобів навчання у вигляді комп’ютерних моделей. Вони групуються в залежності від таких критеріїв, як сюжетна тематика і вік учнів, рівень складності і управління, які вирішуються задачі по розвитку розумових здібностей і т. д. зокрема до таких електронних засобів навчання відносяться такі комп’ютерні моделі:

    • розвиваючі;
    • навчальні;
    • для навчального експериментування;
    • націлені на діагностику;
    • покликані формувати вміння і навички.

    Автоматизовані навчальні інструменти

    Що являє собою даний електронний засіб для засвоєння шкільного матеріалу? Під автоматизованими навчальними системами розуміється певна середовище, що виконує функції показу і контролю матеріалу навчального предмета, які взаємодіють між собою на основі принципу зворотного зв’язку. В структуру АОС, як правило, входять наступні об’єкти:

    • електронний навчальний курс (завдання, довідковий матеріал та лекції);
    • підсистеми комп’ютерних тестувань (програмні модулі, що дають оцінку знань учня, виходячи з його відповідей на педагогічні питання);
    • база знань у вигляді сукупності даних про користувача, які зберігаються в АОС;
    • планувальник, який являє собою підсистеми, подстраивающие роботу АОС для одержання високого навчального ефекту.

    Кожна з автоматизованих навчальних систем має відмінності не тільки за складом, але і по своїм функціональним можливостям. Однак при розробці кожної з них використана загальна ідея індивідуалізації навчання.

    Електронні підручники

    Яке використання в навчальному процесі електронних засобів навчання даного виду? В даний час такі підручники поділяються на два типи. Перший з них являє собою електронну копію звичного для всіх видання, тільки з невеликою кількістю додаткових можливостей, а саме:

    • збільшення малюнків;
    • наявність гіперпосилань, за допомогою яких відкривається тема, пов’язана з вивчається;
    • присутність додаткового матеріалу, не внесеного у звичайний підручник з-за обмеження у вазі.

    Другий тип даного електронного інструменту представляє собою навчальний програмний комплекс. Він дозволяє школяреві виконувати домашні завдання прямо на його сторінках. При цьому подібний підручник має видеопримеры правильного виконання практичних робіт, аудіоролики для вірної вимови іноземних слів (при вивченні мов), а також інші компоненти мультимедіа. В таких програмних комплексах існують можливості підключення до локальної мережі класу або школи. Це дозволить вчителю контролювати виконання завдань кожним учнем, а також працювати з групою дітей.

    Яку можливість надають електронні підручники? З їх допомогою діти можуть прослухати діалог іноземною мовою, який начитаний професійними дикторами, а також переглянути на карті передислокацію військ під час відомого історичного бою або вивчити музейні експонати, прокрутивши їх з усіх боків за допомогою тривимірного зображення, і багато іншого.

    По своїй суті електронний підручник є програмою, яку можна завантажити на смартфон, планшет або стаціонарний комп’ютер. Це призводить до того, що школярам стає зовсім не обов’язково щодня носити в своєму рюкзаку важкий вантаж. При цьому, як зазначають педагоги і батьки, використання електронних підручників дозволяє підвищити успішність дітей на 30%. З особливим задоволенням виконують завдання за допомогою гаджетів підлітки. Адже одночасно з цим вони переглядають необхідні відеоролики по темі, слухають аудіозаписи коментарів і пояснень професійних лекторів. Отримання вичерпної інформації дозволяє школярам краще розуміти і засвоювати предмет.

    Експертні навчальні системи

    Даний електронний засіб являє собою комп’ютерну програму, побудовану на основі знань методистів, кваліфікованих викладачів, психологів та інших експертів в тій або іншій предметній області, яка здійснює і контролює процес навчання. Ще одним основним призначенням такої системи є допомогу у самостійному вивченні учнями певного предмета.

    Серед основних елементів ЕОС виділяють:

    • базу знань;
    • модуль навчання;
    • машину введення;
    • модуль, призначений для витягання знань;
    • систему пояснень;
    • модуль тестування.

    На сьогоднішній день експертні навчальні системи набувають все більшу популярність. З їх допомогою педагог здатний керувати навчальним процесом, здійснювати діагностику готовності учнів до уроку і т. д.

    ЕОС створюються на базі технологій та ідей штучного інтелекту. Подібні системи здатні моделювати діяльність найбільш кваліфікованих експертів при вирішенні складних завдань. З допомогою ЕОС діти набувають нові знання, а також отримують відповіді на запитання, що виникають у ході вирішення ними завдань по тій або іншій предметній області. Одночасно з цим ЕОС здатні забезпечити пояснення тактики та стратегії вирішення тестів.

    Серед мінусів ЕОС фахівці відзначають відсутність організації застосування учнями вже отриманих знань. Крім цього, працюючи з експертними навчальними системами, діти самі не шукають рішення. Це призводить до відсутності зворотного зв’язку та діалогу.

    Інтелектуальні навчальні елементи

    Ці електронні засоби відносять до інструментів найвищого рівня. Створення ІОС провадиться також на основі штучного інтелекту. За допомогою даного інструменту педагогом може здійснюватися управління навчальним процесом на всіх етапах розв’язання задачі, починаючи з її постановки і закінчуючи оцінкою оптимальності та правильності рішення. З допомогою ІОС стає можливим діалогове взаємодія, яка здійснюється, як правило, з застосуванням мови, близького до природного. При цьому обговоренню підлягає не тільки правильність виконаних дій, але і та стратегія, яка була використана при пошуку рішень, прийомів контролю, планування дій і т. д.

    Відмінність ІОС від інших електронних засобів навчання полягає у відсутності в них основних і допоміжних педагогічних впливів у вже готовому вигляді. Ці інструменти лише дозволяють генерувати їх.

    Автоматизація профдіяльності

    До таких електронних засобів навчання відносять CALS-системи, пакети, що містять прикладні програми, і т. д. Такі кошти розглядаються як один з елементів ЕСО не тільки в якості предмета вивчення, але і у вигляді засобу навчання, який використовується в процесі професійно орієнтованих завдань.

    Переваги і недоліки ЕСО

    Прогрес, який спостерігається в сфері інформаційних технологій, неодмінно тягне за собою появу терміна «інформаційне суспільство». Під ним розуміють суспільство, в якому головний продукт виробництва — це не що інше, як знання. Саме тому настільки підвищену увагу до інформатизації приділяється в ході освітнього процесу. І подібний підхід дозволяє забезпечити досягнення таких стратегічних цілей:

    • підвищення ефективності будь-якого виду освітньої діяльності, в основі яких лежать інформаційні та телекомунікаційні технології;
    • підвищення якості підготовки професіоналів, що володіють сучасним типом мислення, яке повністю відповідає баченням інформаційного суспільства.

    Як досягти поставлених цілей? Інформатизація освіти неможлива без практичного застосування спеціально створених комп’ютерних програмних і апаратних інструментів. До їх числа відносять і електронні засоби навчання.

    ЕСО, використовувані при навчанні школярів, обов’язково доповнюються ідеологічною основою інформатизації, а також роботою фахівців різних напрямів. Тільки в цьому випадку педагог зможе досягти поставленої мети.

    Використання електронних систем навчання дозволяє переглянути традиційні навчальні технології, методи і курси, щоб навчити школяра того, де він зможе знайти інформаційні ресурси, яким чином здійснюється доступ до них, як їх можна застосувати в подальшій професійній діяльності.

    Однак використання ЕСО в школі не завжди виправдано. Інформатизація освіти несе в собі і ряд негативних аспектів. Їх, так само як і позитивні фактори, які необхідно знати кожному педагогу, щоб враховувати в своїй роботі з дітьми.

    ЕСО дозволяють збагатити організаційну та педагогічну діяльність школи такими своїми можливостями:

    • вдосконаленням технологій і методів формування, відбору і змісту освіти;
    • запровадженням і розвитком нових напрямів у навчанні та спеціалізованих дисциплін, пов’язаних з інформаційними технологіями;
    • внесенням змін до викладання більшості традиційних дисциплін за рахунок підвищення рівня диференціації та індивідуалізації навчання;
    • використанням додаткових важелів для мотивації до навчання школярів;
    • удосконаленням механізмів управління усією системою освіти.

    Використання ЕСО сприяє розвитку особистості учня. Подібний процес формує у дітей уміння розробляти необхідну стратегію при пошуку рішення не тільки навчальних, а й практичних завдань.

    Серед недоліків використання ЕСО фахівці виділяють тотальну індивідуалізацію навчання. Вона зводить до мінімуму живе спілкування вчителя і учнів, так як «діалог» ведеться в основному з комп’ютером. Школярі, які використовують ЕСО, надовго замовкають під час такої роботи, що характерно для тих людей, які навчаються дистанційно. При цьому мова як орган, який сприяє об’єктивізації мислення, просто відключається. І якщо це відбувається протягом багатьох років перебування в школі, то підростаючий людина не здатна отримати необхідної для нього практики діалогічного спілкування. Згодом йому буде складно сформулювати і сформувати свої професійні думки.

    Ще одним істотним недоліком використання ЕОС вважається скорочення соціальних контактів. Згодом такого учня стає складно перейти від інформації до самостійних дій у професійній сфері.

    Отже, ми розглянули засоби електронного навчання в освіті, їх плюси і мінуси.