«Использование мультимедийной и интерактивной техники при обучении информатике учащихся основной школы»

В соответствии с приоритетным проектом развития образования в школах стали появляться интерактивные доски, мультимедийные проекторы и т.д. Таким образом, применение их на уроке информатики и ИКТ не является сегодня экзотикой, и, наверное, впервые техническое оборудование школ в целом и кабинета информатики в частности, осуществляется быстрее, чем дидактическое сопровождение этого процесса.

В современной школе применение информационно-коммутационных технологий (ИКТ) на уроке становится очень распространенным явлением. И правильное использование в учебном процессе компьютера, который является наивысшим техническим средством обучения, позволяет осуществлять учебный процесс в новых условиях, когда учитель перестает быть единственным источником информации для учащихся. В этом учителю помогает новое современное техническое средство – интерактивная доска, которая сменила меловую и маркерную доски.

Появилась возможность использовать мультимедийную и интерактивную технику на уроках информатики и ИКТ, но уровень и качество использования говорят о необходимости дальнейшего исследования проблемы. В настоящее время большинством педагогов не выяснен смысл понятий, связанных с мультимедиа, не говоря уже о четко выстроенной технологии. Актуальным является продолжение обсуждения данной проблемы использования мультимедийной и интерактивной техники на уроках информатики и ИКТ. Таким образом, стоит отметить необходимость и новизну написания работ по данной тематике.

Цель курсовой работы: разработать методы обучения информатике и ИКТ с использованием мультимедийной и интерактивной техники.

Объект исследования: система обучения информатике и ИКТ учащихся основной школы.

Предмет исследования: методы обучения информатике и ИКТ с использованием мультимедийной и интерактивной техники.

В ходе выполнения курсовойой работы были поставлены следующие задачи:

• проанализировать научную литературу по теме курсовой работы;

• разработать учебный материал для проведения уроков информатики в условиях использования мультимедийной и интерактивной техники;

• разработать методы обучения информатике школьников,предусматривающие использование мультимедийной и интерактивной техники;

• экспериментально проверить разработанную систему обучения.

Структура данной работы включает в себя введение, две главы, заключение, список литературы и приложения.

Сегодня человеческая деятельность в технологическом плане меняется очень быстро, на смену существующим технологиям и их конкретным техническим воплощениям быстро приходят новые, которые специалисту приходится осваивать заново. В этих условиях велика роль фундаментального образования, обеспечивающего профессиональную мобильность человека, готовность его к освоению новых технологий, в том числе информационных. Поэтому в содержании курса информатики основной школы целесообразно сделать акцент на изучении фундаментальных основ информатики, выработке навыков алгоритмизации, реализовать в полной мере общеобразовательный потенциал этого курса. Курс информатики основной школы является частью непрерывного курса информатики, который включает в себя также пропедевтический курс в начальной школе и профильное обучение информатике в старших классах.

Информатика имеет очень большое и всё возрастающее число междисциплинарных связей, причём как на уровне понятийного аппарата, так и на уровне инструментария. Многие положения, развиваемые информатикой, рассматриваются как основа создания и использования информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) — одного из наиболее значимых технологических достижений современной цивилизации. Вместе с математикой, физикой, химией, биологией курс информатики закладывает основы естественно-научного мировоззрения.

Цели, на достижение которых направлено изучение информатики в школе, определены исходя из целей общего образования, сформулированных в концепции Федерального государственного стандарта общего образования. Они учитывают необходимость всестороннего развития личности учащихся, освоения знаний, овладения необходимыми умениями, развития познавательных интересов и творческих способностей, воспитания черт личности, ценных для каждого человека и общества в целом.

В настоящей примерной программе учтено, что сегодня в соответствии с новым Федеральным государственным образовательным стандартом начального образования учащиеся к концу начальной школы приобретают ИКТ-компетентность, достаточную для дальнейшего обучения. Далее, в основной школе, начиная с 5 класса, они закрепляют полученные технические навыки и развивают их в рамках применения при изучении всех предметов. Курс информатики, завершающий основную школу, опирается на опыт постоянного применения ИКТ, уже имеющийся у учащихся, даёт теоретическое осмысление, интерпретацию и обобщение этого опыта.

Цели изучения информатики в основной школе

формирование информационной и алгоритмической культуры; формирование представления о компьютере как универсальном устройстве обработки информации; развитие основных навыков и умений использования компьютерных устройств;

формирование представления об основных изучаемых понятиях: информация, алгоритм, модель – и их свойствах;

развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе; развитие умений составлять и записывать алгоритм для конкретного исполнителя; формирование знаний об алгоритмических конструкциях, логических значениях и операциях; знакомство с одним из языков программирования и основными алгоритмическими структурами — линейной, условной и циклической;

формирование умений формализации и структурирования информации, умения выбирать способ представления данных в соответствии с поставленной задачей — таблицы, схемы, графики, диаграммы, с использованием соответствующих программных средств обработки данных.

формирование навыков и умений безопасного и целесообразного поведения при работе с компьютерными программами и в Интернете, умения соблюдать нормы информационной этики и права.

Место предмета в учебном плане

Информатика изучается в 7—9 классах основной школы по одному часу в неделю. Всего 105 ч. На инвариантную часть отводится 78 ч учебного времени, остальные 27 ч используются учителем по своему усмотрению.

Требования к результатам освоения курса

Сформулированные цели реализуются через достижение образовательных результатов. Эти результаты структурированы по ключевым задачам общего образования, отражающим индивидуальные, общественные и государственные потребности, и включают в себя предметные, метапредметные и личностные результаты. Особенность информатики заключается в том, что многие предметные знания и способы деятельности (включая использование средств ИКТ) имеют значимость для других предметных областей и формируются при их изучении.

Образовательные результаты сформулированы в деятельностной форме, это служит основой разработки контрольных измерительных материалов основного общего образования по информатике.

Личностные результаты:

формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию;

формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики;

развитие осознанного и ответственного отношения к собственным поступкам;

формирование коммуникативной компетентности в процессе образовательной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности.

Метапредметные результаты:

умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;

владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;

умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;

умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач;

смысловое чтение;

умение осознанно использовать речевые средства в соответствии с задачей коммуникации; владение устной и письменной речью;

формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ-компетенции).

Предметные результаты:

умение использовать термины «информация», «сообщение», «данные», «кодирование», «алгоритм», «программа»; понимание различий между употреблением этих терминов в обыденной речи и в информатике;

умение описывать размер двоичных текстов, используя термины «бит», «байт» и производные от них; использовать термины, описывающие скорость передачи данных; записывать в двоичной системе целые числа от 0 до 256;

умение кодировать и декодировать тексты при известной кодовой таблице;

умение составлять неветвящиеся (линейные) алгоритмы управления исполнителями и записывать их на выбранном алгоритмическом языке (языке программирования);

умение использовать логические значения, операции и выражения с ними;

умение формально выполнять алгоритмы, описанные с использованием конструкций ветвления (условные операторы) и повторения (циклы), вспомогательных алгоритмов, простых и табличных величин;

умение создавать и выполнять программы для решения несложных алгоритмических задач в выбранной среде программирования;

умение использовать готовые прикладные компьютерные программы и сервисы в выбранной специализации, умение работать с описаниями программ и сервисами;

навыки выбора способа представления данных в зависимости от постановленной задачи.

Инициатива «Наша новая школа» определяет третье направление – как развитие учительского потенциала. Процесс информатизации и использования ИКТ в педагогической практике является одним из ключевых направлений повышения профессиональных компетенций. Современные авторы рассматривают процесс информатизации и применения ИКТ в своих публикациях. Этому вопросу посвятили свои статьи: С.Е. Шишова, И.И. Агапова, Э.Ф. Зеер, А.М. Павловой, Э.Э. Сыманюк и многих других.

На интернет порталах данная тема представлена:

Современный мультимедийный урок (h**t://it-n.r*/communities.aspx?cat_no=13748&tmpl=com)

Интерактивная доска для начинающих и не только… (h**t://it-n.r*/communities.aspx?cat_no=105173&tmpl=com)

КМ-школа комплексная среда для информатизации школы (w*w.KM-school.r*)

Методика использования ИКТ в образовательном процессе (h**t://planeta.edu.tomsk.r*/workroom/?ur=810&ur1=863&ur2=886)

Школьный университет. Профильное и индивидуальное IT- обучение. Сайт для учителей и детей

1.2. Мультимедийная и интерактивная техника применяемая на уроках

Прежде чем перейти к рассмотрению, не посредственно техники, хочется еще раз напомнить о ее положительных качествах [6]:

• возможность демонстрировать презентации, а также делать пометки по ходу изложения материала, выделять, удалять, добавлять фрагменты;

• возможность управлять системой компьютера, и всеми процессами прямо с доски, здорово акцентирует внимание учащихся;

• эстетический аспект: тема урока, выведенная с помощью проектора или написанная на интерактивной доске, выглядит намного привлекательнее, чем на обычной доске.

• работа с интерактивным экраном не требует специальных навыков или знаний, поэтому вносить пометки или изображать на доске необходимую информацию, в схемах может даже пятиклассник.

Проекторы.

Проектор — световой прибор, перераспределяющий свет лампы с концентрацией светового потока на поверхности малого размера или в малом объёме. Проекторы являются в основном оптико-механическими или оптическо-цифровыми приборами, позволяющими при помощи источника света проецировать изображения объектов на поверхность, расположенную вне прибора — экран. Появление проекционных аппаратов обусловило возникновение кинематографа, относящегося к проекционному искусству.

Технология LCD

В мультимедийных проекторах, построенных по этой технологии, роль формирователя изображения выполняет LCD-матрица просветного типа. Изображение на LCD-матрице формируется таким же образом, как и в обычных ЖК-дисплеях. Технология основывается на свойстве молекул жидкокристаллического вещества менять пространственную ориентацию под воздействием электрического поля. Таким образом, появляется возможность контролировать прозрачность каждого элемента, а соответственно, и излучаемый им световой поток. Достаточно часто для усиления светового потока на каждый пиксель матрицы устанавливается микролинза, направляющая проходящий свет в прозрачную область.

Технология DLP.

Согласно следующей технологии, изображение, проецируемое на экран, формируется посредством компонента DMD (Digital Micromirror Device).

DLP-проекторы могут содержать от одной до трех DMD-матриц. В случае трехматричного устройства световой поток лампы, как и в LCD-проекторах, с помощью дихроичных призм разделяется на основные составляющие RGB, каждая из которых направляется на свою DMD-матрицу, формирующую изображение одного цвета. Дальнейшее прохождение световых потоков через линзу формирует на внешнем экране полноцветное изображение. Двухматричный проектор дополнительно оборудован вращающимся светофильтром, состоящим из двух секторов пурпурного (R+B) и желтого (R+G) цветов. В процессе работы дихроичные призмы разделяют световой поток на составляющие, при этом поток красного цвета направляется постоянно на одну и ту же DMD-матрицу, а потоки синего и зеленого цветов поочередно обрабатывает вторая DMD-матрица. Необходимость в постоянной проекции красного цвета вызвана недостаточной интенсивностью излучения красной составляющей спектра некоторых ламп.

D-ILA-технология.

Сравнительно молодая технология D-ILA (Direct Drive Image Light Amplifier), разработанная компанией Huges-JVC, практически первая коммерческая реализация технологии LCoS (Liquid Crystal on Silicon). Так же как и LCD-технология, D-ILA базируется на свойствах жидких кристаллов, однако вместо матриц просветного типа на основе аморфного или поликристаллического кремния, используется многослойная отражающая структура, размещенная на подложке из монокристаллического кремния. Благодаря расположению элементов схемы управления, выполненных по комплиментарной технологии CMOS за светомодулирующим слоем жидких кристаллов, появилась возможность существенно увеличить плотность размещения пикселей и увеличить полезную площадь D-ILA-матрицы (до 93 %). Отметим, что формирование элементов управления и светомодулирующего слоя может быть выполнено в рамках единого технологического процесса. Отражающие свойства матрицы определяются состоянием слоя жидких кристаллов, меняющегося под воздействием переменного электрического напряжения, которое формируется между отражающими электродами (одновременно выполняющими управляющие функции) и общим для всех пикселей прозрачным электродом. Формирование изображения происходит по трехматричной схеме, практически аналогично LCD-технологии.

CRT-проекторы

Преимущества Недостатки

• Высокое качество • Высокая стоимость

• Большая длительность непрерывной работы • Большие габариты, вес

• Глубокий уровень черного • Необходима периодическая калибровка

• Практически неограниченное разрешение • Нечеткая геометрия

• Низкий уровень шума, достаточность пассивного охлаждения • Низкий уровень яркости

• Испытанная временем технология (более полувека) • Не рекомендуется для статичных изображений

LCD/DLP-проекторы

Преимущества Недостатки

• Малый вес • Относительная молодая технология

• Стоимость • Невысокий уровень черного

• Прекрасно подходят для презентаций • "Мертвые" пиксели

• Высокая яркость • Обязательно активное охлаждение, более высокий уровень шума

• Идеальная геометрия • Высокая стоимость замены лампы

• Легкая настройка и использование

• Подходят для очень больших дисплеев

Интерактивные доски.

Интерактивная доска (ИД) — это устройство, позволяющее лектору или докладчику объединить два различных инструмента: экран для отображения информации и обычную маркерную доску. Для работы с интерактивной доской не требуется специальных навыков или знаний. Перед началом работы интерактивная доска подключается к компьютеру и проектору. На интерактивную доску проецируется изображение от любого источника: компьютерного или видео сигнала, с которым Вы теперь можете работать прямо на поверхности доски. Манипулирование компьютерной мышью осуществляются касанием поверхности, и позволяет докладчику иметь полный доступ к управлению компьютером.

Перед началом работы ИД подключается к компьютеру и проектору. На нее, как на экран проецируется изображение от любого источника (компьютерного или видео сигнала), с которым Вы теперь можете работать прямо на поверхности доски.

Доска позволяет показывать слайды, видео, делать пометки, рисовать, чертить различные схемы, как на обычной доске, в реальном времени наносить на проецируемое изображение пометки, вносить любые изменения и сохранять их виде компьютерных файлов для дальнейшего редактирования, печати на принтере, рассылки по факсу или электронной почте.

Полностью функционирующие интерактивные доски обычно включают 4 компонента:

1. компьютер,

2. мультимедийный проектор,

3. соответствующее программное обеспечение,

4. интерактивная доска.

Светодиодный проектор.

Использование интерактивной доски на уроке одинаково плодотворно независимо от специфики предмета - физика, химия, биология, литература, русский или иностранный язык. С помощью интерактивной доски гораздо легче проводить нестандартные уроки, такие как тренинг, семинар, круглый стол и многие другие.

На доску информация выводится из памяти компьютера, а это значит, что материал готов к многоразовому использованию, и при необходимости редактируется. Во время урока на доске можно заполнять таблицы, делать записи, исправлять ошибки. Очень удобно просматривать иллюстрации и оформлять учебные темы в виде красочных презентаций.

1.3. Особенности использования мультимедийной и интерактивной техники в обучении

Во всем мире интерактивные доски используются в образовательной сфере, они могут применяться на любых уроках и при преподавании любых дисциплин [22].

Интерактивная доска – это сенсорный экран, присоединенный к компьютеру, изображение с которого передает на доску проектор. Достаточно прикоснуться к поверхности доски, чтобы начать работу на компьютере.

Интерактивная доска имеет интуитивно понятный, дружественный графический интерфейс.

Интерактивная доска использует различные стили обучения: визуальные, слуховые или кинестетические. Благодаря интерактивной доске, ученики могут видеть большие цветные изображения и диаграммы, которые можно как угодно передвигать.

Интерактивные доски имеют больший потенциал раскрытия темы урока, чем простая доска и даже компьютер с проектором. Но извлечь максимальную пользу от использования интерактивной доски можно только грамотно спланировав урок, приготовив подходящие материалы. Уроки, приготовленные для использования интерактивной доски, могут быть использованы учителем не раз, при этом дальнейшая адаптация уроков может и не потребоваться, что в конечном итоге позволяет сэкономить время на подготовку к уроку. Как правильно распределить время на подготовку к уроку? Как приготовить «многоразовые» материалы для урока? Попытаемся найти ответы на эти вопросы.

«Интерактивные доски имеют ряд преимуществ по сравнению с другими средствами обучения», - это могут сказать учителя, использующие интерактивную доску на своем уроке. Наибольшего эффекта можно достичь, работая над подготовкой к уроку совместно с коллегами - это позволяет не только распределить обязанности и сэкономить время, но и улучшить качество материалов. Учителя также отмечают, что интерактивное программное обеспечение берет на себя часть их работы, например, при работе с какими-то материалами на интерактивной доске, вы можете сохранить все пометки и изменения в файле, чтобы использовать их в дальнейшем или передать ученику, пропустившему урок. Учителя могут сэкономить свое время, создавая базы учебных материалов, используя материалы коллег на своих уроках. Интерактивная доска дает возможность использовать более широкий диапазон визуальных средств при изучении материала, поэтому преподносимый учителем материал становится более понятным для учеников. Нельзя категорически заявить, что результаты всех учеников улучшаются с использованием на уроке интерактивной доски, но большинство учителей отмечают, что ученики становятся, более заинтересованы и более мотивированы на уроке, они (ученики) быстрее запоминают материал. Интерактивная доска повышает качество уроков, что также экономит время учителя, ведь ему не придется объяснять один и тот же материал дважды.

Основные способы использования интерактивных досок [18]:

• делать пометки и записи поверх выводимых на экран изображений

• демонстрация веб-сайтов через интерактивную доску всем слушателям

• использование групповых форм работы

• совместная работа над документами, таблицами или изображениями

• использование конференц-связи

• управление компьютером без использования самого компьютера (управление через интерактивную доску)

• использование интерактивной доски как обычной, но с возможностью сохранить результат, распечатать изображение на доске на принтере и т.д.

• изменение текста в выводимых на экране документах, используя виртуальную клавиатуру, которая настраивается в программном обеспечении доски

• изменение любых документов или изображений на экране, использование любых пометок

• сохранение на компьютере в специальном файле всех пометок, которые учитель делает во время урока, для дальнейшей демонстрации на других уроках или через Интернет

• сохраненные во время урока записи учитель может передать любому ученику, пропустившему занятие или не успевшему сделать соответствующие записи в своей тетради

• демонстрация работы одного ученика всем остальным ученикам класса

• демонстрация учебных видеороликов

• создание рисунков на интерактивной доске без использования компьютерной мыши

• создание рисунков, схем и карт во время проведения урока, которые можно использовать на следующих занятиях, что экономит время на уроке

• при соответствующем программном обеспечении учитель может выводить на экран интерактивной доски изображение монитора любого ученика

Важно понять, что интерактивная доска - не волшебная палочка, которая сама решает все проблемы на уроке и делает занятия интересными и увлекательными. Также не стоит думать, что интерактивная доска должна использоваться на каждом уроке или на каждом этапе урока. Как и с любым другим ресурсом, наибольшего эффекта от использования интерактивной доски можно достичь только тогда, когда она используется соответственно поставленным на уроке задачам. Учителя должны грамотно овладеть программным обеспечением, идущим вместе с интерактивной доской, и использовать его потенциал при подготовке к уроку. Учителя нуждаются и в других программных средствах, которые могут расширить сферы применения интерактивной доски.

Подводя итоги всему выше сказанному, отметим:

• урок должен быть приготовлен заранее, тогда объяснение материала пройдет быстрее;

• интерактивная доска позволяет использовать самые разные материалы одновременно: и изображения, и звук, и видео, и текст и другие необходимые материалы;

• течение урока должно быть логическим и последовательным, тогда урок позволит выполнить все поставленные задачи;

• файлы, сохраненные во время урока, могут быть переданы ученикам; также эти файлы можно использовать на последующих уроках для повторения пройденного материала или дополнения.

Использование интерактивной доски повышает уровень преподавания на несколько ступенек вверх. На уроках информатики для школьников восьмых классов, проводя презентацию средствами интерактивной доски, удобно делать различные пометки с небольшими комментариями прямо на ее плоскости. Также можно управлять программами непосредственно с доски [11].

Однако, возможно, применение такого устройства должно быть направлено на использование всех ее функциональных возможностей, хотя в данном случае можно использовать и обычный проектор. Но наглядность и представительность, которые приобретает урок, ни с чем не сравнить. Кроме того, повышается интерес учеников к материалу и вообще к информационным технологиям, особенно, когда их вызывают к доске.

Применение интерактивных досок поможет преподавателям раскрыть свои педагогические таланты, но не будет компенсировать их недостаток.

Учителям, только начинающим осваивать работу с интерактивной доской, будет доступен самый простой способ работы с ней - использования ее в качестве простого экрана, изображение на который подается с компьютера.

Во время работы с интерактивной доской в простом режиме изображение компьютера через проектор подается на интерактивную доску, а самоуправление компьютером можно производить с помощью специальных маркеров, идущих вместе с интерактивной доской.