WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаПедагогіка, Сценарії виховних заходів → Головні етапи розвитку та використання комп'ютерно-орієнтованих засобів навчання - Реферат

Головні етапи розвитку та використання комп'ютерно-орієнтованих засобів навчання - Реферат

Реферат на тему:

Головні етапи розвитку та використання комп'ютерно-орієнтованих засобів навчання

Виникненню нового покоління сучасних засобів навчання суттєво сприяла поява новітніх комп'ютерних технологій. У наш час не можливо уявити навчальний процес без використання засобів мультимедіа, телекомунікацій, комп'ютерних програм та інтегрованих навчальних середовищ, призначених для відпрацювання навичок, оцінювання результатів навчання, моделювання, самонавчання тощо. Фактично можна відзначити утворення специфічної підсистеми у системі сучасних засобів навчання. Ця підсистема містить засоби, які так чи інакше ґрунтовані на використанні комп'ютера (комп'ютерно-орієнтовані засоби навчання (КОЗН) [2]).

Як правило, впровадження сучасних комп'ютерно-орієнтованих засобів навчання носить емпіричний характер. Так швидко з'являються та застарівають комп'ютерні технології, що їх поява іде, так би мовити, попереду їх методологічного осмислення, а часто навіть і методичного забезпечення. Склалася ситуація, коли впровадження новітніх технологій стало фактом сучасного етапу розвитку освіти, але педагогічний ефект від їх впровадження ще не оцінений у достатній мірі. Для того, щоб краще зрозуміти та узагальнити досвід використання у навчанні сучасних комп'ютерів, а також з'ясувати перспективи їх впровадження у майбутньому, треба звернутися до історії педагогічних досліджень з цього питання.

Постановка проблеми. Постає проблема аналізу системи комп'ютерно-орієнтованих засобів навчання в процесі її становлення та формування. Це необхідно для оцінки теперішнього стану розвитку системи КОЗН, тенденцій та перспектив їх впровадження у навчальний процес.

Ступінь розробки проблеми. Існує ряд публікацій, що присвячені історії розвитку комп'ютерно-орієнтованих засобів [10], визначенню перспектив впровадження у навчальний процес новітніх засобів навчання, зокрема, на основі штучного інтелекту [6, 9]. Але система КОЗН, етапи її становлення та шляхи розвитку, як правило, не розглядаються комплексно, з єдиної методологічної точки зору.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є аналіз історичних етапів формування системи комп'ютерно-орієнтованих засобів навчання, виявлення особливостей теперішнього стану розвитку цієї галузі та визначення перспектив на майбутнє з погляду сучасних методологічних уявлень про моделювання знання та навчання.

  1. Історичні етапи розвитку системи

комп'ютерно-орієнтованих засобів навчання.

У формуванні КОЗН можна виділити цілий шерег етапів історії їх розвитку. Якщо перші спроби залучити ресурси комп'ютерних технологій для цілей навчання можна пов'язати з часами створення самих комп'ютерів, то у міру удосконалення апаратно-програмного забезпечення з'являлися нові ідеї його педагогічного використання. Загалом, з появою кожного наступного покоління комп'ютерної техніки відбувався новий сплеск педагогічних досліджень.

    1. Програмоване навчання.

Перші спроби використання комп'ютерів у навчанні здійснювалися на базі вже перших найпростіших комп'ютерів (60-ті роки ХХ ст.). Такі комп'ютери були спроможні виконувати різноманітні алгоритми дій, але процес програмування для них був досить громіздким та малоефективним. Ці комп'ютери мали невеликі обсяги пам'яті та низьку швидкодію. Це – доба появи та поширення кишенькових калькуляторів, тоді як, власне, комп'ютери були скоріше винятком при застосуванні у побуті та навчанні.

З даним періодом у формуванні КОЗН можна пов'язати виникнення ідей так званого програмованого навчання (Б.Скінер та ін.), які полягали у тому, щоб закласти у комп'ютерну програму певні можливості керування навчальним процесом. Зокрема, передбачалося, що за допомогою комп'ютера можна було б надавати навчальну інформацію у заданій послідовності, пропонувати вправи на закріплення матеріалу і, нарешті, оцінювати результати навчання.

Згодом дослідження ідей програмованого навчання показало, що намагання формалізувати процес навчання в цілому шляхом побудови певного алгоритму діяльності вчителя та відповідної комп'ютерної програми не виправдане. Така програма не спроможна охопити всіх аспектів конкретної навчальної ситуації, що змінюється. Виявлення недоліків, які стали очевидними після впровадження програмованого навчання, сприяло формуванню нового розуміння ролі комп'ютерно-орієнтованих засобів у навчанні. Комп'ютер тепер покликаний не стільки керувати процесом навчанням, скільки бути допоміжним засобом, який допомагає вчителеві навчати або учневі навчатися.

1.2. Програми навчального

призначення.

У 60-х та на початку 70-х років сформувався новий етап у розвитку КОЗН. Його виникненню сприяла поява мов програмування високого рівня, серед них – Бейсік, Паскаль, Алгол та інші. Із удосконаленням технологій КОЗН стають дедалі потужнішими, витонченішими, більш ефективними. З'являються численні програми навчального призначення. На Заході цьому етапу відповідав термін computer-aided instruction, тобто - навчання за допомогою комп'ютера. Цей термін більш точно відображає суть даного етапу, коли комп'ютер починають розглядати саме як "помічника" у навчанні, як засіб, який поліпшує та полегшує викладання.

Загалом, особливістю програм навчального призначення було застосування так званої моделі учня[3]. На підставі моделей програми мають можливість прогнозувати дії користувача і відповідно до цих дій пропонувати йому наступні кроки. Для репрезентації моделей з'являються та починають застосовуватись засоби графічного інтерфейсу.

Серед комп'ютерних систем, що виникають у цей період, були системи тестування, ігрові та довідкові, педагогічні програмні засоби з підбором навчальних завдань та наведенням пояснень до них. Програми часто містять підсистему генерування навчальних завдань, корекції відповідей та оцінювання результатів навчання. З'являються нові можливості щодо коригування рівня складності навчального матеріалу у відповідності до того, як швидко учень опановує матеріал. Прикладом можуть бути такі системи, як MALT, призначена для навчання машинно-орієнтованим мовам, COACH для розв'язання арифметичних задач [3] та інші.

Характерно, що моделі учня на даному етапі, як правило, не були спрямовані на пошук внутрішніх механізмів інтелектуальної діяльності учня. Функціонування моделей наслідувало поведінку людини, скоріше, за її результатами, ніж за механізмом. Розробники, дивилися на мислення людини як на "чорний ящик", коли співпадають правильні результати вирішення одних і тих самих задач.

1.3. Системи штучного інтелекту.

Наступний етап у розвитку КОЗН був пов'язаний із появою і поширенням систем штучного інтелекту (ШІ). Початок цього періоду припадає на кінець 70-х років. Головною відмінністю систем штучного інтелекту було те, що моделювання інтелекту та процесу навчання ґрунтувалося на концепції подання знань та уявленні про навчання як про процес набування та перетворення знання. Прикладами таких систем є: ПОЕТ для обробки економічних текстів, містить підсистему ведення діалогу на основі семантичної мережі понять; WHY із застосуванням семантичної мережі геофізичних відомостей [3]; ігрова програма "Відгадай тварину" у галузі зоології, що використовує базу знань продукційного типу [4]; фреймові системи; системи навчання на прикладах та самонавчання тощо.

Звичайно, концепції моделювання знань, закладені в програми штучного інтелекту, були на початку формування цієї галузі ще досить поверхневими. Вони не обов'язково справді відображали психологічні механізми мислення та навчання, які притаманні людині. Але програми штучного інтелекту все ж таки стали наближенням до того, щоб відтворювати нехай деякі аспекти та особливості, дійсно властиві функціонуванню інтелекту.

1.4. Імітаційне моделювання наукового знання.

Наступний етап у розвитку системи КОЗН, можна вважати, почався у 80-ті роки і продовжується зараз. Цей етап характеризується, зокрема, тим, що програми штучного інтелекту починають все ширше застосовуватись у навчанні, вони стають потужнішими, діапазон їх використання зростає. Головною відмінністю їх від програм попереднього періоду розвитку ШІ є те, що вони ґрунтуються на значно більш складних, комплексних та багаторівневих масивах та моделях знань учня. За допомогою комп'ютера тепер відтворюють такі процеси, як генерування евристик і гіпотез, застосування та виведення моделей, понять, правил, здійснення дедуктивних та індуктивних висновків, проведення міркувань на підставі попереднього досвіду тощо.

Прикладами систем даного етапу є наступні: програми навчання розв'язанню задач на доведення з геометрії (GTE) [5]; розв'язання проблем (у тому числі і відкритих) OTTER [11]; застосування схем дій для розв'язання завдань та виведення нових схем діяльності (EURICA) [7]; розв'язання завдань на основі репрезентації моделей (AFEX) [8]; об'єктно-орієнтовані "мікросвіти" для маніпулювання об'єктами та дослідження їх властивостей у деякій предметній галузі, наприклад, "Многогранники", "Теорія графів" [9] та інші.

Стан розвитку сучасних засобів ШІ такий, що можна говорити про появу нового напрямку досліджень - імітаційного моделювання наукового знання. Системи штучного інтелекту вже наближаються до того, щоб відігравати роль експериментальних моделей тих концепцій і теорій знання, які висуваються когнітологією, лінгвістикою, методологією науки тощо. Тобто програми штучного інтелекту все більшою мірою набувають ознак імітаційного моделювання свого об'єкту - інтелекту та знання. Удосконалюються і засоби репрезентації комп'ютерних моделей. З'являються засоби мультимедіа – для подання звукової, графічної, текстової, відео- та анімаційної інформації.

Loading...

 
 

Цікаве