По мнению Т.Н. Медуницы [23] ИКТ - это технологии, которые используют технические информационные средства (ЭВМ, аудио-, кино-, видео-).
А.Ю. Уваров [36] считает, что ИКТ - это процесс подготовки и передачи информации с помощью компьютера. Ученый различает ИКТ по:
- уровням использования - общепедагогические;
- концепции усвоения - ассоциативно-рефлекторные;
- по организационным формам - индивидуальные и групповые;
- по подходу - личностно-ориентированные;
по методам использования - информационные и операционные, диалогические.
ИКТ обучения С.Ю. Соболева [33] называет интерактивными, поскольку они реагируют на действия, как учителя, так и ученика. Основным средством ИКТ, как отмечает исследователь, является персональный компьютер, возможности которого определяются его техническими характеристиками и установленным программным обеспечением. Компьютер это источник информации и наглядное пособие, индивидуальное информационное пространство и тренажер; средство диагностики, контроля и моделирования.
И.И. Довгопол и Т. А. Ивкова [14] выделяет несколько важнейших видов ИКТ мультимедиа, являющихся основой ИКТ. В широком смысле - это совокупность различных программных и технических средств, используемых в целях эффективного воздействия на пользователя, который одновременно становится читателем, слушателем и зрителем: интернет с его постоянно растущими возможностями; телевидение - обеспечивает досуг, ориентацию в общественных процессах, имеет большие возможности для расширения кругозора человека; видеозаписи, которые распространяются преимущественно на цифровых носителях и в совокупности с соответствующими средствами ИКТ могут обеспечить как досуг, так и дистанционное обучение учащихся. Автор также отмечает, что среди всех ИКТ именно мультимедиа является важнейшей технологией для системы образования. Учебная эффективность мультимедиа объясняется возможностью комбинированного представления информации в различных формах: текст, звук, видео, двух- и трехмерная графика, другие. Мультимедиа обеспечивают возможность интенсификации обучения и повышения мотивации обучения за счет применения современных способов обработки аудиовизуальной информации.
Эффективное использование ИКТ возможно при соблюдении следующих условий:
- материальная база (компьютеры, программы, принтер, сканер и т.д.);
- высокий уровень информационной культуры учителя (уровень среднего пользователя);
- информационная культура учащихся (от этого зависит достижение успеха работы учителя);
- необходимый педагогический опыт (учитель должен владеть всем арсеналом традиционных и современных методик) [13].
И.Г. Захарова [17] в своей работе называет такие компоненты ИКТ:
1. Теоретические основы.
2. Методы решения задач.
. Средства решения задач:
- аппаратные;
- программные.
Методы ИКТ включают моделирование, системный анализ, системное проектирование, методы передачи, сбора, выработки, накопления, хранения, обработки, передачи и защиты информации. Средства ИКТ подразделяют на:
- аппаратные: персональный компьютер и его основные составляющие, локальные и глобальные сети, современное периферийное оборудование;
- программные: системные, прикладные, инструментальные.
- использование ИКТ в образовании, медицине, военном деле и многих других отраслях деятельности человека [11].
Информационно-коммуникационные технологии обучения должны давать ответы на вопрос: как организовать в компьютерной среде учебный процесс с учетом специфики конкретной учебной дисциплины, учебных и практических целей, средства ИКТ и как их использовать, каким содержанием их наполнить, как контролировать их качество [3].
А.А. Дзюбенко [14] информационные коммуникационные технологии обучения определяет, как совокупность программных, технических, компьютерных и коммуникационных средств, а также способов и новаторских методов их применения для обеспечения высокой эффективности, и информатизации образовательного процесса. Степень использования информационно-коммуникационных технологий обучения определяется в каждом конкретном случае в зависимости от специфики содержания исследуемого предмета, индивидуальных особенностей учащихся, степени подготовленности преподавателей в этой области и уровня обеспеченности учебного процесса современными средствами обучения. ИКТ является одним из средств обучения, способствует реализации педагогической идеи. Любое средство обучения имеет конкретные дидактические возможности, которые в соответствии с учебно- воспитательными задачами определяют его дидактические функции.
ИКТ в работе И.И. Довгопол [15] охарактеризованы как новое измерение в пространстве обучения. Это необходимый помощник учителя, инструмент для достижения им педагогических целей, но не панацея от всего традиционного. Компьютер ни в коем случае не может заменить живого общения с учителем, влияния личности учителя. Компьютер - это орудие, которое улучшает работу учителя, но сначала учителю нужно приложить немало усилий для освоения орудием, необходимо творчески проводить подбор материала к урокам, пересмотреть методику преподавания с точки зрения применения ИКТ на уроке.
Итак, мы считаем, что ИКТ в обучении - это, прежде всего, педагогическая технология, направленная на повышение результативности обучения при использовании информационного продукта педагогического назначения в учебно-воспитательном процессе.
Таким образом, определив понятие информационно-коммуникацион- ных
технологий и их компоненты, можно утверждать, что использование ИКТ в
учебно-воспитательном процессе позволяет изучать на качественно новом уровне
все дисциплины. Но следует подчеркнуть, что встраивание ИКТ в учебный процесс
должно базироваться на их педагогически обоснованном сочетании с традиционными
методическими системами обучения и при обязательном обосновании педагогической
целесообразности такого использования, то есть образование на современном этапе
должно удовлетворять новые потребности и одновременно сохранять свои сильные
традиционные стороны.
Стремительное развитие компьютерной техники и ее разнообразного программного обеспечения - одна из характерных черт современного общества. Технологии, основным компонентом которых является компьютер, проникают практически во все сферы человеческой деятельности.
Информационные и коммуникационные технологии (ИКТ), внедрение которых сегодня является одним из приоритетных направлений развития образования, уверенно занимают свое место в учебном процессе, входят в жизнь каждой школы в системах образования различных уровней. Основной целью внедрения новых информационных технологий обучения является подготовка учащихся к полноценной жизнедеятельности информационного общества, развития творческих способностей учащихся, их применение позволяет изменить саму технологию предоставления образовательных услуг, сделать урок более наглядным и интересным, обеспечивает активизацию деятельности преподавателей на уроке, способствует осуществлению дифференциации и индивидуализации обучения, развития специальной или общей одаренности, формированию знаний. Все это дает возможность улучшить качество обучения [18].
Актуальность использования ИКТ в обучении математике обусловлено тем, что в компьютерных технологиях заложены неисчерпаемые возможности для обучения учащихся на качественно новом уровне. Они дают широкие возможности для развития личности учащихся и реализации их способностей.
На современном этапе развития образования происходит переход к новым информационным технологиям. В процессе использования новых информационных технологий в обучении математики Н.А. Короткова [20] выделяет такие педагогические задачи:
- интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса, повышения его эффективности и качества;
- построение открытой системы образования, обеспечивающей каждому ребенку собственный путь к самообразованию;
- системная интеграция предметных областей образования;
- развитие творческого потенциала ученика, его способностей к коммуникативным действиям;
- развитие умений экспериментально-исследовательской и познавательной деятельности;
- формирование информационной культуры учащихся.
Целостный подход к выявлению особенностей и возможностей использования ИКТ как средства активизации познавательной деятельности учащихся на уроках математики требует, по нашему мнению, сопоставления сущностных характеристик понятия познавательной активности, требований к средствам активизации познавательной деятельности учащихся, особенностей математики, как учебного предмета в общеобразовательной школе, и возможностей ИКТ в образовательном процессе.
В параграфе 1.1. познавательная активность была определена как состояние готовности учащегося к самостоятельной познавательной деятельности, характеризующееся совокупностью мотивационного, содержательно-операционного, эмоционально-волевого и личностного компонентов и проявляющееся в направленности на удовлетворение познавательной потребности в усвоении новых знаний и способов действия.
Средства активизации познавательной деятельности, воздействующие на мотивационный компонент, предполагающие формирование познавательной потребности, воспитание устойчивых познавательных интересов направлены на:
- создание проблемных ситуаций;
- установление недостаточности имеющихся знаний и умений;
осознание необходимости и значимости приобретения новых знаний;
- возбуждение интереса к сущности новых фактов, свойств, возможностям их использования;
- постановку познавательных и исследовательских учебных задач, формулировку учебных проблем;
- стимулирование мотивов собственного роста и саморазвития [25].
Для конструирования таких средств в процессе обучения математике могут быть использованы следующие возможности информационно- коммуникационных технологий.
1. Визуализация учебной информации, состоящая в наглядном представлении:
- практических ситуаций, реальных процессов и явлений, демонстрирующих недостаточность математических средств для описания ситуации на языке математики или приводящих к получению новой не изученной математической модели;
- чертежей, графиков, моделей, иллюстрирующих задачи теоретического характера, попытка решения которых приводит к созданию проблемных ситуаций;
- информации о происхождении вопросов, которые предполагается изучать в истории математики, раскрывающей появление и попытки решения данной проблемы в истории науки, роль вопроса, который предстоит изучать в науке, в практике, в описании и изучении математикой процессов и явлений окружающей действительности.
2. Моделирование и интерпретация информации об изучаемых или
исследуемых объектах, их отношений, процессов, явлений - как реальных, так и виртуальных. Эта возможность в рамках мотивационного компонента реализуется в процессе обучения математике через осуществление виртуальных экспериментов по выполнению наблюдений, опытов, измерений, построению чертежей и графиков, их преобразований, исследованию моделей, позволяющих обнаружить новые неизвестные факты и свойства еще не нашедшие описания, объяснения, обоснования [22].
Следующим компонентом познавательной активности является содержательно - операционный (деятельностный) компонент, предполагающий готовность учащихся к самоуправлению процессом учения, сформированность интеллектуальных умений, связанных с переработкой информации, поиском решения проблем, умений осуществлять планирование и самоорганизацию процесса учения.
Средства активизации познавательной деятельности, ориентированные на формирование данного компонента, направлены на организацию и управление (самоуправление) деятельностью учащихся по постановке, поиску и осуществлению решения проблем и познавательных задач.
Такие средства, должны обеспечивать:
- осуществление анализа проблемной ситуации, вычленение проблемы и постановку познавательной задачи;
- выявление и накопление сведений, фактов, свойств, необходимых для решения учебно-познавательной задачи (проблемы);
- получение эмпирического материала (результатов измерений, вычислений, иллюстраций, примеров, опытов), создающего основу для дальнейшей обработки теоретическими методами;
- проведение анализа, сравнений, обобщений, использование аналогии и других теоретических методов познания для выдвижения гипотез о возможном решении проблемы;
- моделирование выявленных общих отношений, закономерностей, связей;
- осуществление проверки и обоснования полученных результатов, формулировку выводов [19].
Для реализации выделенных функций средств активизации познавательной деятельности, учащихся в процессе обучения математике могут быть использованы следующие возможности ИКТ:
- Исследование математических моделей, изменяя их параметры, создание своих собственных моделей.
- Регистрация, сбор, накопление, хранение, обработка информации, представленной в цифровой форме, об изучаемых объектах, явлениях, процессах, в том числе полученной в результате использования ИКТ для исследования математических моделей.
- Построение экранных объектов по заданным параметрам в системах, реализующих возможности компьютерной графики. Управление отображением на экране объекта изучения, его составных частей или их моделей, при необходимости - во всевозможных ракурсах, в деталях, с возможностью демонстрации внутренних взаимосвязей составных частей; представление графической интерпретации исследуемой закономерности изучаемого процесса.
- Различные формы представления данных об изучаемом объекте. Составление виртуальных каталогов, таблиц, графов, схем, позволяющих установить связи вновь изученного с известным ранее, систематизировать полученную информацию, выдвигать предположения и гипотезы на основе их анализа, сравнения и обобщения. Разработка методов проверки выдвинутых предположений в условиях обеспечения обратной связи и интерактивного диалога.
- Автоматизация процессов вычислительной, информационно- поисковой деятельности, а также обработки результатов учебного эксперимента с возможностью многократного повторения фрагмента или самого эксперимента;
- Использование распределенного информационного ресурса Интернета при выполнении учебных проектов, самостоятельных работ поискового характера, выдвижения и проверки гипотез, их обоснования и др. [34.]
Эмоционально - волевой компонент познавательной активности характеризуется способностью и стремлением к преодолению школьниками трудностей в учении и наличием определенного эмоционального настроя, связанного с развитием познавательного интереса. Этот компонент тесно взаимосвязан с личностным и мотивационным компонентами [40].
Можно выделить следующие возможности ИКТ в реализации этого компонента познавательной активности:
- Интерактивный диалог - взаимодействие пользователя с программой, информационной системой, обеспечивающий возможность выбора вариантов содержания учебного материала, режима работы с ним.