2) ИКМ должна сочетать наглядность, описание и понятие, логику. То есть она должна быть не внешним отображением изучаемого явления, а его образным представлением. Причем она должна быть простроена таким образом, чтобы учащиеся овладевали знаниями о взаимосвязи явлений, составляющих целостную систему; давать знание о внутренних, существенных зависимостях, которые непосредственно наблюдать невозможно. Добиться этого можно отображением невидимых (векторов сил, скоростей, поля, энергия и.т.п) и скрытых (внутренние части механизмов например) элементов во взаимосвязи.
3) Работа с ИКМ должна предусматривать активную работу учащихся, поскольку она в обучении позволяет быстрее и успешнее осваивать опыт, формирующий отношение к исследуемой деятельности.
4) В работе с ИКМ предусматривается работа над развитием базовых мыслительных операций: обобщения, ограничения, определения, и сравнения понятий, логических отношений между ними, выделения существенных признаков предметов[19].
Включение компьютера в учебный процесс не только не сняло имеющиеся противоречия (например, между педагогическим руководством и активной деятельностью учащихся, их индивидуальной и коллективной работой, обучением и самообразованием, контролем и самоконтролем), но и высветило их особенно ярко[18].
С одной стороны, компьютер является средством повышения эффективности процесса обучения в школе. Он дает возможность учащимся самостоятельно извлекать знания, работая в интерактивном режиме, способствует развитию интеллекта школьника, расширяет предъявление учебной информации, позволяет изменить качество контроля за деятельностью учащихся.
С другой стороны, использование компьютера без учета особенностей дидактических процессов, несоблюдение режима работы учащихся оказывает негативное влияние на учебно-воспитательный процесс[27].
Современная дидактика знает множество подходов к организации обучения. И число их постоянно множится. Работа со знанием как таковым в эпоху плюрализма знаний, умение работы с информацией и поиск новых образовательных технологий, множественность подходов к одним и тем же объектам ставят вопрос о легитимности знаний[29].
Недопустимой является фронтальная работа с учащихся, сидящими за компьютерами, на протяжении всего урока. Это не способствует развитию индивидуальных способностей школьников, так как происходит ориентация на «среднего» ученика.
Одновременная работа учащихся под руководством учителя целесообразна только в течении короткого промежутка времени с целью адаптации к обучающей программе, снятия психологического барьера, проверки понимания изучаемого материала и первичного его закрепления[4].
Одним из способов подготовки учащихся к осознанной и рациональной работе является использование учителем демонстрационного компьютера и использование программ учебного назначения, содержащих в своем составе компьютерные модели. Это позволяет свести работу учащихся за компьютерами к разумному минимуму, эффективно провести объяснение нового материала, сформировать верные представления об изучаемом объекте.
Рассмотрим подробно взаимодействие структурных элементов урока, на котором могут быть использованы программы учебного назначения, содержащие в своем составе компьютерные модели. В реальном педагогическом процессе структурные элементы урока выступают как этапы процесса обучения.
Визуальная адаптация к обучающей программе
Задачи этапа:
· Подготовить учащихся к усвоению нового материала;
· Придать формированию учебной деятельности учащихся целенаправленный характер;
· Организовать познавательную деятельность учащихся;
· Научить детей понимать интерфейс программы.
Содержание этапа.
Сообщение названия обучающей программы. Формирование у школьников эмоционального отношения к программе. Постановка познавательной задачи.
Объяснение алгоритма работы
Задачи этапа:
· Дать учащимся конкретное представление об изучаемой программе;
· Добиться усвоения учащимися способов и средств достижения результата;
· Сформировать нравственное отношение учащихся к данной программе.
Содержание этапа.
Организация внимания учащихся, процесса восприятия, осознания, осмысления и демонстрация учителем системы команд и последовательности их выполнения для достижения результата. Указание на местонахождение программы и способа завершения работы с ней. Уяснение вначале того, что надо сделать, а затем уже как сделать.
Условия достижения положительных результатов обучения:
· Актуализация чувственного опыта и опорных знаний учащихся;
· Успешная адаптация учащихся к программе;
· Широкое использование различных способов активации мыслительной деятельности учащихся;
· Включение в работу всех учащихся.
Показатели выполнения задач этапа:
· Качество ответов учащихся на последующих этапах урока;
· Пополнение терминологического запаса;
· Активная и рациональная самостоятельная работа учащихся с программой.
Закрепление алгоритма работы
Задачи этапа:
· Закрепить знания учащихся, необходимые для самостоятельной работы с компьютерной программой;
· Добиться глубины понимания материала;
· Провести работу по развитию речи учащихся.
Содержание этапа.
Закрепить знания учащимися способов и средств достижения результата. Учитель, задавая вопросы учащимся, добивается от них правильных и полных ответов, демонстрирует пошаговое выполнение задания и анализирует ошибочные варианты выполнения действий.
Условия достижения положительных результатов обучения:
· Использование вопросов, требующих мыслительной активности учащихся;
· Демонстрация учителем формального выполнения команд;
· Привлечение всего класса к ответу учащегося для дополнения, уточнения и исправления;
· Определение глубины и пробелов в понимании материала.
Показатели выполнения задач этапа:
· Демонстрация учащимися прочных и осознанных знаний;
· Умение узнавать и соотносить конкретные действия с правилами и идеями;
· Умение четко формулировать свои мысли;
· Умение выделять основные этапы выполнения задания.
Разъяснение задач для самостоятельной работы
Задачи этапа: Организовать и сделать целесообразной самостоятельную познавательную деятельность учащихся за компьютерами.
Содержание этапа.
Формулировка и комментирование задания для самостоятельной работы учащихся, постановка перед ними проблемы. Мотивирование учащихся на быструю и качественную работу. Сообщение критериев, по которым будет оцениваться самостоятельная работа учащихся. Указание на дополнительные возможности работы с данной программой.
Условия достижения положительных результатов обучения:
· Систематическое проведение инструктажа по выполнению самостоятельных заданий;
· Обеспечение внимания всего класса;
· Задания для самостоятельной работы должно быть понятно каждому;
Показатели выполнения задач этапа:
· Активность и самостоятельность учащихся при выполнении работы с программой;
· Рациональная организация учащимися своей познавательной деятельности.
Прежде чем перейти к самостоятельной работе учащихся с программой, целесообразно организовать их синхронную работу.
Синхронная работа учащихся на компьютере
Задачи этапа:
· Закрепить знания учащихся;
· Проверить усвоение операционных операциональных умений;
· Подготовить учащихся к самостоятельной работе на компьютере.
Содержание этапа.
Закрепить знания учащимися способов и средств достижения результата. Выполнение серии заданий. Контроль и корректировка выполнение действий различными способами.
Условия достижения положительных результатов обучения:
· Использование серии однотипных заданий, выполнение которых непродолжительно во времени и направлено на выявление особо значимых знаний и умений для последующей самостоятельной деятельности учащихся;
· Рациональное местонахождение учителя для того, чтобы одновременно видеть и контролировать действия всех учеников;
· Обеспечение синхронности действий учащихся;
Показатели выполнения задач этапа:
· Достаточно высокий темп работы учащихся на компьютерах;
· Выполнение каждым учащимся хотя бы одного из последовательно предложенных однотипных заданий;
· Активная работа всех учащихся класса[20].
В.Н. Лихачев отмечает, что создание интерактивных компьютерных моделей – процесс очень сложный и трудоемкий, т.к., необходимо соблюдать ряд правил и делать опору на определенные принципы. Он также отмечает, что качество созданных на сегодняшний день моделирующих программ невысокое, в связи со слабо изученной структурой и плохо разработанной методической базой.
Выделенные нами элементы урока, на котором используются программы учебного назначения, содержащие в своем составе компьютерные модели, могут иметь различную длительность, разнообразное сочетание и взаимодействие между собой. Не следует ограничиваться только одной последовательностью структурных элементов на уроке. Постоянная схема урока сдерживает творчество учителя. Поэтому необходимо уходить от шаблонности в проведении уроков. Например, урок можно начать с самостоятельной работы на компьютерах, которая будет направлена на разрешение проблемной ситуации, а затем уже проводить фронтальную работу с использованием демонстрационного компьютера.
Кроме наблюдения и эксперимента в познании естественного мира и химии большую роль играет моделирование. Одна из главных целей наблюдения – поиск закономерностей в результатах экспериментов. Однако некоторые наблюдения неудобно или невозможно проводить непосредственно в природе. Естественную среду воссоздают в лабораторных условиях с помощью особых приборов, установок, предметов, т.е., моделей. В моделях копируются только самые важные признаки и свойства объекта и опускаются несущественные для изучения. Так в химии модели условно можно разделить на две группы: материальные и знаковые[4].