Процес навчання в загальноосвітній школі – це цілеспрямована взаємодія вчителя і учня, що постійно змінюється, у ході якої розв’язуються задачі освіти, виховання та загального розвитку учнів (за Ю. Бабанським). Використання спеціальних інформаційних технологій упливає на процес сприйняття навчального матеріалу та, врешті-решт, упливає на ефективність навчального процесу.

Інформаційна технологія – процес, що використовує сукупність засобів і методів збору, обробки, зберігання та передачі даних для отримання інформації нової якості про стан об’єкту, процесу або явища (за Н. Макаровою). Еволюція інформаційних технологій, що використовуються людиною, приводить до зміни змісту навчального процесу.

Розглянемо більш детально етапи розвитку інформаційних технологій:

Ручний етап – почався з винаходу писемності.

Форми запису даних, властиві цьому етапу: наскальні малюнки, ієрогліфи на глиняних табличках, символи алфавіту на пергаменті або папері.

Уживані знаряддя праці: стило (металева паличка), кисть, гусяче перо. Існуючі способи запису даних – нанесення запису на носій інформації вручну.

Механічний етап – почався з винаходу книгодрукування.

Форми запису даних, властиві цьому етапу: початок друку на листах із подальшим брошуруванням.

Як основне знаряддя праці використовувався друкарський верстат.

Спосіб запису даних – нанесення знаків на носії за допомогою друкарського верстата.

Електричний етап – почався з винаходу телеграфу, телефону та радіо.

Форми запису даних, властиво цьому етапу: уведення даних у приймальний пристрій, перетворення на сигнал, передача сигналу на відстань, відновлення сигналу повідомлення у приймачі.

Знаряддя праці: телеграфний апарат, телефон, радіоприймач, радіопередавач.

Спосіб запису даних: фіксація записуючими пристроями приймача.

Комп’ютерний етап – почався з винаходу електронної обчислювальної машини.

Форми запису даних: магнітний запис на диск або стрічку, лазерний запис на компакт-диск.

Знаряддя праці: комп’ютер і відповідне програмне забезпечення.

Спосіб запису даних: магнітний або лазерний запис.

У даний час навчальний процес у загальноосвітній школі характеризується використанням інформаційних технологій „комп’ютерного етапу”.

Існує ряд особливостей, які необхідно враховувати при використанні сучасних інформаційних технологій у навчальному процесі загальноосвітньої школи. Вони стосуються, у першу чергу, питань організації та контролю психічних процесів: сприйняття, уваги, пам’яті тощо. Основна їх частина згрупована навколо основних каналів сприйняття інформації (візуальний, аудіо та кінетичний).

Звуковий канал. Можна виділити такі основні типи звуків, що сприймаються людиною: мова, музика, упорядковані періодичні й разові сигнали, характерні та безладні шуми. Найважливішу роль серед цих типів звуків відіграє мова, яка повинна займати найважливіше місце в організації використання інформаційних технологій у навчальному процесі.

Друге місце за значущістю в житті людини займають природні і штучні шуми. Проведені дослідження показали, що людина позбавлена шумів стає менш активною та відчуває психологічний дискомфорт. Тому шуми також повинні займати своє місце в навчальному процесі.

Традиційно музика має помітну роль у житті людини. Дослідження, проведені у школах, показали, що при постійному музичному фоні працездатність учнів підвищується в середньому приблизно на 20 %.

За ступеням переваги можна виділити чотири основні групи людей: такі, хто любить марші; такі, хто віддає перевагу вальсам; охочих слухати танго та прихильників швидких мелодій типу шейку.

Ці переваги пов’язані з домінуючими ритмами мозку. Тому в навчальному процесі потрібно передбачати, як мінімум, чотири мелодії різних типів. Упорядковані періодичні й разові сигнали, на зразок телефонних дзвінків, звуку будильника, писку, що привертає увагу, заохочувально-приємних або наказово-неприємних звуків відіграють, звичайно, відволікаючу, мобілізуючу, інформативну та рідко нейтральну роль. Цілеспрямоване та систематичне використання таких сигналів може бути корисним доповненням у системі звукових дій на учня.

Кінетичний канал. 

Сучасні інформаційні технології, що вживаються у навчальному процесі в даний час, дозволяють використовувати кін естетичний канал тільки в обмежених рамках. Проте, можна відзначити декілька напрямів, де використання цього каналу не обмежується тільки взаємодією з клавіатурою комп’ютера:

• використання мікрофону при вивченні мов тощо;

• використання графічних планшетів або музичних клавіатур у гуманітарних предметах;

• використання наборів ЛЕГО в курсі технології, а також у курсах фізики, хімії, біології та ін.;

• використання вимірювальних лабораторій для комп’ютерних досліджень на матеріалі фізики, хімії, біології тощо.

Наведені приклади характерні тим, що в них комп’ютерні технології використовуються у фізичній, а не просто організаційному зв’язку з іншими зовнішніми пристроями. З цими зовнішніми пристроями учень проводить не тільки дії руками, але й управляє ними за допомогою комп’ютера.

Візуальний канал. Візуальне сприйняття об’єктів людиною має ряд особливостей. Так, первинне обстеження об’єкту здійснюється за допомогою багаточисленних рухів очей. Після того, як об’єкт досліджений, увага до нього слабшає. Надалі людина реагує тільки на зміни, що відбуваються з об’єктом або в об’єкті. При цьому, на об’єкти, що рухаються, реакція в людини більш сильна, ніж на нерухомі. На об’єкти, що наближаються або віддаляються, спостерігається більш сильна реакція, ніж на такі, що просто рухаються.

Тому при проектуванні занять слід віддавати перевагу тим прийомам навчання, де використовуються об’єкти, що рухаються, причому в першу чергу – об’єктам, що наближаються або віддаляються, потім об’єктам, що проходять повз ока та, нарешті, об’єктам, що змінюються з часом.

Далі розглянемо основні освітні інформаційні технології та технічні засоби, що використовуються в навчальному процесі загальноосвітньої школи.

Освітні інформаційні технології на базі сучасних технічних засобів

Технічні засоби навчання – сукупність технічних пристроїв із дидактичним забезпеченням, що вживаються в навчально-виховному процесі для пред’явлення й обробки інформації з метою її оптимізації.

Комп’ютер – цей програмований електронний пристрій, здатний обробляти дані та проводити математичні обчислення. Комп’ютер значно розширив можливості представлення навчальної інформації. Можливість застосування мультимедійних форматів (комп’ютерної графіки, звуку в поєднанні з сучасними засобами відеотехніки), дозволяє моделювати різні ситуації та середовища, виводячи заняття на якісно більш високий рівень.

Використання додаткових технічних засобів, таких як мультимедійний проектор і інтерактивна дошка, можуть додатково підвищити рівень засвоєння навчальної інформації учнями за допомогою її візуалізації.

Можна виділити основні можливості використання комп’ютера в навчальному процесі:

• робота з навчальними програмами;

• виконання математичних обчислень;

• пошук інформації;

• моделювання різних процесів тощо.

Мультимедійний проектор (відеопроектор) – технічний засіб, призначений для проектування різних зображень на великий екран із джерела відеосигналу.

Мультимедійний проектор дозволяє:

• користуватись будь-якими комп’ютерними додатками;

• використовувати на заняттях навчальні відеофайли;

• демонструвати презентацію для аудиторії;

• використовувати матеріали глобальної мережі Інтернету тощо.

Застосування проектора в навчальній діяльності дозволяє збільшити рівень наочності навчального процесу.

Графопроектор – цей технічний засіб для проектування на екран зображень, нанесених на файли (кодограми) стандартного формату A4. Графопроектор може бути також використаний при демонстрації інших прозорих об’єктів (колб, пробірок тощо), динамічних ілюстрацій хвильових і оптичних явищ, хімічних реакцій і т. д.

Слайд-проектор – технічний засіб, призначений для проектування статичної інформації з точною кольоровою передачею щодо носія інформації (слайду) й автоматичним підстроюванням фокусу різкості зображення.

Як і мультимедійний проектор, графопроектор і слайд-проектор дозволяють збільшити наочність матеріалу, що викладається.

Інтерактивна дошка – це сенсорний екран, приєднаний до комп’ютера, зображення з якого передається на дошку за допомогою мультимедійного проектора.

Для роботи інтерактивної дошки необхідне встановлене на комп’ютері спеціальне програмне забезпечення. Тільки в цьому випадку сенсорний екран реагуватиме на дії користувача. Для нанесення записів на дошку призначені спеціальні маркери. При торканні дошки сигнал передається на комп’ютер, і програмне забезпечення виконує необхідну дію. Писати можна безпосередньо на екрані. Інтерактивні дошки бувають прямої та зворотної проекції. При прямій проекції проектор установлюється перед дошкою на підставці або на стелі. При зворотній проекції проектор установлюється за дошкою.

У процесі навчання так само можливо використання аудіопрогравачів, відеопрогравачів, DVD-плеєрів і ін.

Освітні інформаційні технології на базі сучасних Інтернет-технологій

Електронні бібліотеки. Однією з важливих задач сучасної освіти є організація доступу до електронних інформаційних ресурсів. Одним із найефективніших способів рішення даної проблеми є створення електронних бібліотек.

Електронні бібліотеки – це розподілені каталогізовані інформаційні системи, що дозволяють зберігати, обробляти, поширювати, аналізувати, а також організовувати пошук у різноманітних колекціях електронних документів через глобальні мережі передачі даних. Електронні бібліотеки є новим етапом у розвитку звичайних (традиційних) бібліотек.

Електронні бібліотеки мають ряд переваг перед традиційними аналогами (за К. Вигурським):

• за характеру вирішуваних задачі. Електронні бібліотеки орієнтовані на аналіз, пошук даних, а також на структуризацію, класифікацію та систематизацію інформації. Традиційні бібліотеки – тільки на систематизацію за певними правилами;

• за організаційною структурою. Електронна бібліотека є електронним ресурсом, який може включати ресурси, що належать не одній організації, а різним організаціям або навіть приватним особам;

• технологічні принципи формування ресурсів фундації бібліотеки та обслуговування клієнтів.

Основною метою електронних бібліотек на сьогоднішній день є:

• зробити інформацію більш доступної;

• сприяти збереженню наукової та культурної спадщини;

• підвищити ефективності роботи та навчання.

Основні задачі електронних бібліотек – інтеграція інформаційних ресурсів і ефективна навігація в них Завдяки широкому розповсюдженню доступу до глобальної мережі Інтернету електронні бібліотеки стають доступні практично всім.

Бібліотеки в Інтернеті в основному бувають двох видів: неспеціалізовані бібліотеки та спеціалізовані бібліотеки, що містять тільки тематичну літературу.

Завдяки електронним бібліотекам, учень має нагоду одержувати нові знання, не виходячи з будинку.

Вебінари. Дистанційна освіта останнім часом набуває для жителів нашої країни все більше значення. Використовуючи сучасні інформаційно-комунікаційні технології, люди можуть навчатись або брати участь у конференціях не виходячи з будинку. Це можливо за рахунок технології вебінарів.

Вебінари – це семінари або конференції, які проводяться у видаленому (дистанційному) режимі через Інтернет із використанням відповідних технічних засобів. Для проведення вебінарів необхідно мати навушники, мікрофон і веб-камеру, а також програмне забезпечення для проведення вебінарів.

Перерахуємо основні функції, які вебінари надають користувачам:

• слайдові презентації;

• відео в режимі реального часу (звичайно через веб-камеру);

• аудіо-зв’язок у режимі реального часу з використанням навушників і мікрофону;

• запис для подальшого перегляду та прослуховування;

• текстовий чат для сеансів запитань і відповідей у режимі реального часу;

• голосування та вибіркові опитування;

• видалений робочий стіл і сумісне використовування додатків.

Переваги використовування вебінарів:

• незалежність учнів від територіальної віддаленості місця навчання;

• зменшення фінансових витрат на оренду приміщень, кофе-брейки, друкування матеріалів;

• усі вебінари записуються на електронні носії, що дозволяє надалі використовувати навчальні матеріали повторно.

Основним недоліком вебінарів є обмеження зворотного зв’язку для учасників. У даний час ведуться активні дослідження для вирішення даної проблеми.

Системи електронних щоденників і журналів

Система електронних щоденників і журналів – це єдине інформаційне середовище для ефективної взаємодії вчителів, учнів і батьків.

Уведення електронних журналів і щоденників у школах РФ обумовлено стрімким розвитком інформаційних технологій. З 2011/12 навчального року систему електронних щоденників і журналів зобов’язані використовувати всі школи Росії без виключення. У даний час є достатньо широкий вибір інформаційних систем для досягнення цієї мети. Вибір же конкретної інформаційної системи залишається за самою школою.

Перерахуємо основні послуги, що надаються системами:

• електронний щоденник, що дозволяє учням і їх батькам оперативно одержувати інформацію за оцінками, домашнім завданням тощо;

• електронний журнал, що дозволяє оперативно контролювати виконання навчального та педагогічного навантаження, аналізувати успішність і відвідування закладу учнями;

• електронний розклад, що автоматично інтегрується в щоденник і журнал;

• індивідуальна та зведена звітність за предметами;

• спілкування користувачів у інформаційному просторі;

• інформування про заходи, зміни в розкладі, домашні завдання тощо.

Інформаційні системи електронних журналів і щоденників, що використовуються в даний час, діляться на платні й безкоштовні, що знаходяться на шкільному сервері або на видаленому сервері компанії виробника.

На жаль, ведення журналів і щоденників у електронному вигляді стає найважчою задачею для вчителів, які не завжди володіють достатньою компетентністю в області інформаційних технологій. До всього іншого, заповнення електронної документації не відміняє ведення паперових щоденників і журналів.

Таким чином, ефективність використання інформаційних технологій багато в чому залежить від методики застосування й обліку фізіологічних особливостей учня. Сучасний учитель повинен ураховувати розвиток інформаційних технологій і бути готовим використовувати їх у своїй практичній діяльності.