6.2. средства обучения информатике: кабинет вычислительной техники и программное обеспечение

6.2. средства обучения информатике: кабинет вычислительной техники и программное обеспечение

В систему средств обучения наряду с учебниками, учебными и методическими материалами и программным обеспечением для компьютеров входят и сами компьютеры, образующие единую комплексную среду, которая и позволяет учителю достигать поставленных целей обучения. Вот перечень основных компонентов рекомендуемой системы средств обучения информатике в школе [12, 13]:

• программно-методическое обеспечение курса информатики, включающее как программные средства для поддержки преподавания, так и инструментальные программные средства (ИПС), обеспечивающие учителю возможность управления учебным процессом, автоматизацию контроля учебной деятельности, разработки программных средств (или их фрагментов) учебного назначения для конкретных педагогических целей;

• объектно-ориентированные программные системы, обеспечивающие формирование культуры учебной деятельности, в основе которых лежит определенная модель объектного мира пользователя (например, текстовый редактор, база данных, электронные таблицы, различные графические системы);

• учебное, демонстрационное оборудование, сопрягаемое с ПЭВМ (имеются в виду средства обучения, функционирующие на базе информационных технологий, компенсирующие или амортизирующие отсутствие предметной среды и обеспечивающие предметность деятельности, ее практическую направленность, например, учебные роботы, управляемые ЭВМ; электронные конструкторы; модели для демонстрации принципов работы ЭВМ, ее частей, устройств);

• средства телекоммуникаций, обеспечивающие доступность информации для обучаемых, вовлеченность их в учебное взаимодействие, богатое интеллектуальными возможностями и разнообразием видов использования ресурсов Всемирной информационной сети.

Любопытно заметить, что, по мнению великого философа, «средство выше, чем конечные цели внешней целесообразности; плуг нечто более достойное нежели непосредственно те выгоды, которые доставляются им и служат целями. Орудие сохраняется, между тем как непосредственные выгоды преходящи и забываются. Посредством своих орудий человек властвует над внешней природой, хотя по своим целям он скорее подчинен ей» (Гегель Г. Наука логики: В 3 т. — М., 1972. — Т. 3. — С. 200). Остается лишь пожалеть, что в отличие от бренного плуга, сохранившего свои черты с достопамятных времен, компьютеры (как и сопровождающее их программное обеспечение) изменяют свои характеристики и функционал столь стремительно, что не оставляют никаких надежд организаторам образования на хоть сколько-нибудь протяженное во времени их использование.

Введение в учебный план средней школы нового предмета «Основы информатики и вычислительной техники» потребовало разрешения проблемы обеспечения взаимодействия учащихся с ЭВМ. Очевидно, что эта проблема, вытекая из общей задачи компьютеризации образования, имеет более широкое значение, чем обеспечение преподавания нового учебного курса, так как предусматривает в конечном итоге также и интересы преподавания всех школьных дисциплин, постановки всего школьного дела.

Следует напомнить, что при сохранении основного требования — обеспечения взаимодействия учащихся с компьютерами и необходимыми информационными банками данных — на начальном этапе компьютеризации школы рассматривалось несколько возможных путей решения этой организационно-технической задачи [7]. Один из них — оснащение школ терминалами, подключенными к вычислительным центрам коллективного пользования (ВЦКП) и, далее, к единой государственной сети вычислительных центров (ГСВЦ) [4]. Этот подход рассматривался как наиболее перспективный, хотя и отдаленный по времени практической реализации. По этой причине исходили из того, что пока ВЦКП и терминальные сети будут развиваться, необходимо использовать и другие возможные пути. В частности, рассматривался вариант, при котором потребности одной школы (или группы школ) могут быть вполне обеспечены с помощью одной мини-ЭВМ, обслуживающей группу терминальных устройств, расположенных в одной школе или нескольких соседних школах. ЭВМ в этом случае должна была иметь развитую систему разделения времени, позволяющую обеспечить одновременную работу большого числа пользователей.

Другой способ технического решения этой же задачи — оборудование в школах кабинетов, оснащенных комплексами учебной вычислительной техники (КУВТ) на базе персональных ЭВМ, включенных в глобальные сети. Как видим, именно этот путь в условиях все более широкого распространения компьютерной коммуникации сохраняется как генеральный путь компьютеризации сферы образования. Рассмотрим функциональное назначение кабинета вычислительной техники (КВТ) указанного типа в соответствии с методическими рекомендациями по оборудованию кабинетов вычислительной техники всех типов средних учебных заведений.

Первые методические рекомендации по перечням технических средств, учебно-наглядных пособий и мебели для кабинетов вычислительной техники появились практически одновременно с введением предмета информатики в4цколу [9, 18]. В последующие годы появился целый ряд нормативно-методических актов, регламентирующих вопросы оборудования КВТ в школе, а также условия их безопасного и эффективного использования [3, 12, 13, 16, 19, 23]. Согласно первому официально утвержденному Положению о КВТ [19], которое и сегодня в организующей части сохраняет свое значение, кабинет вычислительной техники — это учебно-воспитательное подразделение средней школы, оснащенное комплексом учебной вычислительной техники (КУВТ), учебно-наглядными пособиями, учебным оборудованием, мебелью, оргтехникой и приспособлениями для проведения теоретических и практических, классных, внеклассных и факультативных занятий по курсу информатики. КВТ предназначен также для использования в преподавании различных учебных предметов, трудового обучения, в организации общественно полезного и производительного труда учащихся, для эффективного управления учебно-воспитательным процессом. КВТ может использоваться также и для организации компьютерных клубов учащихся, других форм внеклассной работы в школе. КВТ должен быть выполнен как психологически, гигиенически и эргономически комфортная среда, организованная так, чтобы в максимальной степени содействовать успешному преподаванию, умственному развитию и воспитанию учащихся, приобретению ими прочных знаний, умений и навыков по информатике и основам наук при полном обеспечении требований к охране здоровья и безопасности труда учителя и учащихся.

Со временем функциональное назначение средств вычислительной техники и программного обеспечения (ПО) в сфере образования (в том числе и в школе) начинает рассматриваться в более широком диапазоне применений [16]:

• как средство обучения при изучении общеобразовательных и специальных предметов и при профессиональной подготовке;

• для формирования у учащихся основ информационной культуры, выработки умений и навыков практической работы на ЭВМ и с современными прикладными программами;

• для обеспечения функционирования информационных сетей (как локальных, так и распределенных) и телекоммуникации;

• для автоматизации делопроизводства и ведения документации внутри учебных заведений и в системе управления образованием;

• для организации и проведения учебно-исследовательских работ на основе информационных и коммуникационных технологий и мультимедиа-средств;

• для обеспечения автоматизации процессов контроля, коррекции результатов учебной деятельности, тестирования и психодиагностики;

• для автоматизации процессов обработки результатов учебного эксперимента, управления учебным, демонстрационным оборудованием;

• для разработки педагогического программного обеспечения и обеспечения связанных с этим научно-исследовательских работ.

По вопросу об оборудовании школьного кабинета вычислительной техники (в смысле — что покупать) также имеются специально разрабатываемые рекомендации [16, 23]. Обычно это весьма пространные документы, изобилующие множеством технических характеристик и параметров аппаратных и программных средств, определяемых психолого-педагогическими, эргономическими и другими требованиями к вычислительной технике, используемой в сфере образования. Подобные документы должны, в частности, оказывать помощь органам управления образованием как руководство для экспертных советов, осуществляющих отбор вычислительной техники (ВТ) для нужд образования.

К сожалению, из-за быстрых темпов совершенствования технических и функциональных характеристик систем ВТ эти рекомендации имеют весьма короткий жизненный цикл, поэтому их обновление, скажем, один раз в пять лет является неприемлемым.

Помимо компьютерного оборудования, кабинет информатики рекомендуется оснащать [13]:

• набором учебных программ для изучения курса информатики и отдельных разделов иных учебных предметов;

• заданиями для осуществления индивидуального подхода при обучении, организации самостоятельных работ и упражнений за ПЭВМ;

• комплектом учебно-методической, научно-популярной, справочной литературы;

• журналом вводного и периодического инструктажей учащихся по технике безопасности;

• журналом использования КУВТ на каждом рабочем месте;

• журналом сведений об отказах ПЭВМ и их ремонте;

• стендами для размещения демонстрационных таблиц и работ учащихся;

• аптечкой первой помощи;

• средствами пожаротушения;

• инвентарной книгой учета имеющегося в кабинете учебного оборудования, планами дооборудования кабинета информатики, утвержденными директором школы.

Программное обеспечение является неотъемлемой компонентой системы средств обучения информатике, а их минимально необходимый набор должен быть составной частью оборудования КВТ. Согласно педагогико-эргономическим условиям [16] используемое в кабинете информатики программное обеспечение должно включать:

• системное ПО (операционная система, операционные оболочки, сетевое ПО, антивирусные средства, средства резервного копирования и восстановления информации и т.п.);

• ПО базовых информационных технологий (текстовые редакторы, электронные таблицы, СУБД, системы компьютерной графики и системы подготовки компьютерных презентаций, телекоммуникационное ПО и др.);

• инструментальное ПО общего назначения;

• ПО учебного назначения (рекомендуются к применению при наличии сертификата Министерства образования РФ);

• ПО поддержки издательской деятельности для нужд учебного заведения.

При оборудовании и использовании компьютерных кабинетов чрезвычайно важное значение имеет строгое соблюдение санитарных правил и норм, предназначенных для предотвращения неблагоприятного воздействия на человека вредных факторов, сопровождающих работы с видеодисплейными терминалами (ВДТ) и ПЭВМ [3, 13]. Вопрос о вредности работы с ВДТ и ПЭВМ актуален, разумеется, прежде всего потому, что речь идет о здоровье детей. Однако этот же вопрос не менее важен и для сохранения здоровья самого учителя, а также всех тех, кто является участником образовательного процесса с привлечением компьютерных средств. Именно поэтому требуется не только хорошее знание требований государственного нормативного акта [3], но и всемерное соблюдение всех предписанных им положений — как в части, касающейся обустройства помещений и оборудования самих КВТ, так и в части строжайшего соблюдения рекомендаций по организации учебной деятельности учащихся.

Обратим внимание только на некоторые положения этого документа. Согласно СанПиН [3] для учителей общеобразовательных школ длительность работы в дисплейных классах и кабинетах информатики устанавливается не более 4 часов в день, а для инженеров, обслуживающих учебный процесс в кабинетах с ВДТ и ПЭВМ, продолжительность работы не должна превышать 6 часов в день. Дополнительно для снижения нагрузки в течение рабочего дня устраиваются регламентированные перерывы в работе.

Разрешаемое время непрерывной работы учащихся за ВДТ зависит от их возраста, но не должно превышать:

• для учащихся I кл. (6 лет) — 10 мин;

• для учащихся II—V кл. — 15 мин;

• для учащихся VI—VII кл. — 20 мин;

• для учащихся VIII —IX кл. — 25 мин;

• для учащихся X—XI кл. на первом часе занятий — 30 мин, на втором — 20 мин.

После установленной выше длительности работы на ВДТ и ПЭВМ должен проводиться комплекс упражнений для глаз [3, Приложение 16], а после каждого урока на переменах — физические упражнения для профилактики общего утомления [3, Приложение 18].

Число уроков для учащихся X—XI кл. с использованием ВДТ и ПЭВМ должно быть не более двух в неделю, а для остальных классов — не более одного урока.

Занятия в кружках с использованием ПЭВМ и ВДТ должны проводиться не чаще двух раз в неделю общей продолжительностью:

• для учащихся II —V кл. (7—10 лет) — не более 60 мин;

• для учащихся VI кл. и старше — не более 90 мин. Очевидно, что фактор санитарно-гигиенических требований к

организации учебного процесса в КВТ накладывает весьма жесткие ограничения на структуру каждого урока по информатике, что должно учитываться при их планировании. В частности, это непосредственно касается учета продолжительности времени (хронометража) использования программных средств, применение которых предусматривается на уроке.