Загальні вимоги до навчальних комп’ютерних програм.

Сформуємо ряд загальних положень, які конкретизують стратегію розробки і використання в навчанні комп'ютерних навчальних програм.

1. Комп'ютерні системи навчання повинні цілеспрямовано створюватися для включення (втілення) в цілісну навчальну діяльність і з врахуванням всіх її складових (особливо з врахуванням навчальних дій і операцій). Це дозволить запобігти деформації і навіть руйнуванню цієї діяльності при використанні ЕОМ в процесі навчання (що нерідко в даний час і відбувається). Комп'ютери повинні бути призначені не тільки для навчання людини тим чи іншим знанням та вмінням, але і для організації її навчальної діяльності і керівництва нею.

2. Комп'ютерні системи навчання повинні створюватися на основі попереднього аналізу змісту відповідних знань і вмінь як об'єктів засвоєння: різному змісту повинні відповідати і різні програми комп'ютерного навчання. Але один персональний комп'ютер, з відповідним програмним забезпеченням, може задовольняти вимоги різних навчальних предметів.

3. Кожна програма створюється стосовно до засвоєння змісту, який подається на мові певних дій і операцій. Це дозволяє будувати навчальну діяльність за принципом руху думки людини від засвоєння вихідних дій і операцій до оволодіння їх складною сукупністю, останнє є передумовою інтеграції навчальних предметів.

4. Комп'ютерні системи навчання повинні поєднувати в собі якості динамічних семіотичних (знакових) моделей: засвоюючи ці моделі, людина тим самим виконує відповідні навчальні дії і засвоює зміст певної предметної галузі, який відкривається ними. Працюючи з такими системами, людина не адаптується до них, а діє з ними, здійснюючи перетворення деякого предметного матеріалу, а також контролює ці перетворення з точки зору поставлених завдань.

5. Сама собою комп'ютерна система не є "учителем", не вона представляє "апарат керування", який регулює навчальний процес, вона органічно входить до розв'язку людиною систем навчальних завдань. При цьому комп'ютер виступає як засіб організації спільної діяльності вчителя і учнів та забезпечує такі форми їхньої взаємодії: розділення дій і операцій при розв'язуванні навчального завдання між різними учасниками і їх кооперацію; взаємний контроль і оцінку дій і операцій учнів у ході розв'язування навчальних завдань певної послідовності; спільне моделювання схем представлення об'єкту, які задаються учителем; відображення і представлення одним учням способу розв'язання завдання здійсненого іншими.

6. Ці форми організації взаємодії учнів дозволяють учителеві використовувати комп'ютер для організації навчальної діяльності в системі колективного поліалогу, тобто проектувати навчальні ситуації як комунікативно-організоване середовище, яке динамічно моделюється, забезпечуючи широку взаємодію і співпрацю учасників цієї діяльності.

7. Окремі види комп'ютерних систем повинні використову­ватися для діагностики рівня сформованості окремих складових навчальної діяльності, а також для контролю і оцінювання (в тому числі текстової оцінки) результатів засвоєння змісту певних знань і вмінь.

8. Навчальні комп'ютери повинні враховувати вікові аспекти розвитку людини: різним віковим періодам повинні відповідати різні способи подання змісту в комп'ютерних системах навчання (від ігрових форм у молодшому віці до дослідницьких, творчих форм в середньому і старшому шкільному віці і т.д.).

9. Створення комп'ютерних систем навчання повинно здійснюватись шляхом розгорненого вивчення способів їх застосування в різних навчальних ситуаціях; відповідні розробки і дослідження повинні виступати основою для вивчення можливостей кожної системи і їх використання у викладанні навчальних предметів.

10. Застосування комп'ютерних систем навчання повинне сприяти формуванню в людини основ рефлексивно-теоретичного мислення, яке використовує логічно-математичні засоби для програмування і планування людиною своїх пізнавальних дій і аналізу основ їх виконання.

Комп'ютерні програми, які застосовуються у навчанні можна поділити на 4 класи за принципом їх роботи:

1. Навчальні програми (Tutorial software). Програми, які відносяться до цього класу, призначені для навчання учнів або студентів шляхом представлення їм фактичного матеріалу в тій чи іншій формі і контролю знань за допомогою тестів, практичних завдань і вправ. Навчання відбувається під керівництвом викладача або комп'ютера і дає непогані результати при вивченні багатьох дисциплін, які мають формалізоване подання знань. Постійний контроль рівня знань тих, хто навчається, з боку програми, забезпечення зворотного зв'язку протягом всього курсу навчання, дозволяє коригувати складність завдань і темп просування у курсі, який вивчається.

2. Моделюючі програми (Simulation software). Програми цього класу є конкретною реалізацією будь-якого розділу однієї дисципліни, і дозволяють його вивчати. Моделю­ючі програми дуже схожі на динамічний мультфільм з конкрет­ної дисципліни, сценарій якого визначає дії учня на модель процесу, який вивчається. Маніпулюючи доступними для зміни параметрами фізичних величин, учень за реакцією моделюючої системи визначає діапазон їх допустимих змін і усвідомлює суть процесів, які здійснюються під його керівництвом. Наприклад, в моделі екологічної системи, той хто навчається, може змінити процентний склад гризунів і хижаків та прослідкувати за всіма змінами, які відбуваються в усталеній до цього системі. Моделюючі системи, так само як й інші навчаючі програми, можуть подавати для вивчення як невеликі розділи дисципліни, так і великі процеси, що вимагають знання декількох предметів. Такі процеси можуть супроводжувати того, хто навчається, у вигляді моделей, які можуть постійно ним підстроюватись протягом всього курсу навчання, зберігаючи в собі весь комплекс знань, які отримав той, хто навчається, за цей час.

3. Інструментальне програмне забезпечення (Tools software) не має, як правило, будь-якої орієнтації на конкретний курс, який вивчається, або методику навчання. Подібні програми надають своїм користувачам можливість самостійно розв'язувати певні завдання за більш короткий час і з меншими зусиллями, звільняючи їх від рутинної обчислювальної і статистичної роботи, надаючи їм свободу у виборі методів розв'язування конкретних завдань і простір для творчості. Інструментальне програмне забезпечення дає прекрасну можливість навчити тих, хто навчається, конструюванню середовища користувача і розвивати в них творче мислення.

4. Інтегровані навчальні програми (Integrated software). До останнього класу відносяться всі програми, які комбінують в собі ознаки двох або більше вище перерахованих класів. Основний показник високої якості навчальної програми - це ефективність навчання. Багаті демонстраційні можливості і ви­сокий ступінь інтерактивності системи самі по собі не можуть служити основою для того, щоб вважати навчаючу програму корис­ною. Ефективність програми визначається тим, наскільки вона забезпечує передбачену мету навчання, як найближчу, так і відда­лену, наприклад, розвиток здібностей. При розв'язуванні будь-якого питання, починаючи з використання графіки і закінчуючи індивідуалізацією навчання, в основу повинна бути поставлена мета. Можливості комп'ютера повинні бути проаналізовані з точки зору психології і дидактики та використанні тоді, коли це необхідно з педагогічної точки зору. Не слід гнатися за зовнішнім ефектом, система навчаюча повинна бути не ефектною, а ефективною.

Питання про те, наскільки ефективна навчальна програма, може бути розв'язане лише після її апробації. Проте, можна намітити ряд психолого-педагогічних вимог, які повинна задовольняти навчаюча комп'ютерна програма. Навчаюча система повинна:

1) дозволяти будувати зміст навчальної діяльності із врахуванням основних принципів педагогічної психології і дидактики;

2) допускати реалізацію різноманітних способів управління навчальною діяльністю, вибір яких обумовлено, з одного боку, теоретичними поглядами розробників навчаючої програми, а з іншого - цілями навчання;

3) стимулювати різні види пізнавальної активності тих, хто навчається, включаючи, природно, і продуктивний, які необхідні для досягнення основних навчальних цілей – як найближчих, так і віддалених;

4) враховувати у змісті навчального матеріалу і навчальних завдань уже набуті знання, уміння і навички тих, хто навчається;

5) стимулювати високу мотивацію тих, хто навчається, до навчання (не тільки за рахунок цікавості до самого комп'ютера), підтримувати і розвивати навчальні мотиви, цікавість учнів до пізнання;

6) забезпечувати діалог як зовнішній, так і внутрішній, в свою чергу, які виконують такі функції: активізувати пізнавальну діяльність тих, хто навчається, шляхом включення їх у процес міркування; моделювати сумісну (суб'єкт-суб'єктивну) діяльність; сприяти розумінню тексту; будувати допоміжний навчаючий вплив у відповідності з віковими особливостями і з врахуванням індивідуальних особливостей тих, хто навчається; забезпечувати педагогічно обумовлений зворотній зв'язок, інформувати про допущені помилки, містити інформацію, достатню для їх усунення; діагностувати того, хто навчається, з метою індивідуалізації навчання; не потребувати спеціальних знань для введення відповіді, зводити до мінімуму рутинні операції із введення відповіді;

7) забезпечити педагогічно обґрунтовану допомогу у розв'язку навчальних завдань, достатню для того, щоб не тільки розв'язати завдання, але й засвоїти спосіб її розв'язування;

8) надавати допомогу учню з урахуванням характеру утруднення і моделі того, хто навчається;

9) інформувати того, хто навчається, про мету навчання, повідомляючи йому, наскільки він просунувся в її досягненні;

10) виявляти дружелюбність, особливо при поданні допомоги тим, хто навчається;

11) допускати індивідуалізацію навчання;

12) адекватно використовувані всі способи подання інформації (текст, графіка, зображення, звук, колір і т.д.), не нав'язувати темп подання інформації;

13) вести діалог, який дозволяє управляти не тільки комп'ютером, але й тим, хто навчається, допомагає ставити запитання;

14) дозволяти тому, хто навчається, вхід і вихід із програми в будь-який момент, забезпечувати доступ до раніше пройденого навчального матеріалу;

15) допускати модифікацію, внесення змін в способи управління навчальною діяльністю.

Одні з цих вимог можуть і повинні бути реалізовані в будь-якій навчальній програмі, інші в деяких системах, які допускають діалог, а ще одні – в інтелектуальних навчаючих системах. Нині нагромаджено досить солідний фонд програмних засобів навчання, що базуються на застосуванні технології мультимедіа.

Мультимедіа є новою інформаційною технологією, тобто сукупністю прийомів, методів, способів продукування, обробки, зберігання, передавання аудіовізуальної інформації, заснованою на використанні компакт-дисків. Це дає нам змогу поєднати в одному програмному продукті текст, графіку, аудіо-та відеоінформацію, анімацію.

Важливою властивістю мультимедіа є інтерактивність, що надає користувачеві можливість зворотного зв'язку. До цього слід додати, що в мультимедіа реалізується цифрове кодування інформації і, таким чином, велика кількість даних зберігається на компакт-дисках (CD). На одному дискові, наприклад, зберігається така кількість інформації, яку зміщують 300000 друкованих сторінок, 500 дискет. 300 кольорових фотографій, 74 хвилин стерео – або 60 хвилин відеозапису.

Світовим лідером у виробництві програмного забезпечення і, зокрема, програмних засобів навчання, є корпорація Microsoft (США). В Америці, та й у всьому світі, такі продукти, як довідники, енциклопедії, навчальні програми, користуються величезним попитом. Вони є не лише надзвичайно зручними підручниками, а й також відмінним прикладом практичного застосування технології мультимедіа.

Комп'ютерні енциклопедії, хоч і надають необмежені можливості для мандрування у світі інформації, є лише частковим прикладом технології мультимедіа. Спеціалістами фірм, що розробляють програмне забезпечення, створено досить багато навчальних програм різноманітної тематики. У навчальних закладах нашої країни вже закріпилась тенденція до організації нового структурного підрозділу, що називається медіатекою. Цей термін застосовують, насамперед, для того, щоб підкреслити нові форми послуг з використанням засобів інформації та сучасної апаратури. Медіатека є не лише пристроєм, а й носієм інформації, самою інформацією, засобом віддаленого доступу до неї. Отож, медіатека – це спосіб зберігання і знаходження інформації. Медіатека зберігає найрізноманітнішу інформацію: аудіо- та відеослайди, комп'ютерні програми, текстову інформацію. Невелика за розміром, вона дає значне збільшення обсягу інформації, що зберігається. При цьому можна знайти потрібну інформацію за декілька секунд, – уводячи в комп'ютер лише один-два ключових слова.

На базі медіатеки викладач може проводити заняття, що мають груповий або індивідуальний характер. Викладач також може організовувати самостійну роботу учнів у вигляді індивідуальних занять та завдань самопідготовки. У результаті такої роботи учень отримує не тільки предметну або професійну підготовку, а й навички самостійної роботи з новими інформаційними засобами на базі комп'ютерних технологій. Він вчиться працювати з електронними каталогами літератури, базами даних, довідниками, електронними енциклопедіями. Використовуючи тренувальні та навчаючі програми, учень самостійно регулює навчальний процес.

Зрозуміло, що із збільшенням кількості комп'ютерів у нашій країні підвищується інтерес до мультимедійних програмних засобів навчання, виникає потреба в розробці такої продукції. Навіть добротні зарубіжні програми вимагають адаптації та перекладу на рідну мову. Тому відповідні дослідження здійснюються і в Україні.