2. Wybrane zagadnienia dydaktyki informatyki.

2.
Wybrane zagadnienia dydaktyki informatyki.
2.1
Podstawowe pojęcia pedagogiki.
Tradycyjnie, organizację posiadającą osobowość prawną lub nie, w ramach której
kształtowane są określone zespoły umiejętności nazywamy placówką kształcenia. UŜyteczne
społecznie zespoły umiejętności, umoŜliwiające człowiekowi coś wiedzieć i dzięki temu rozumieć i
potrafić robić, nazywamy wiedzą, a nabywanie wiedzy z udziałem placówki kształcenia –
transferem wiedzy. W placówkach kształcenia kształtowane są zespoły umiejętności, słuŜące
uczestnictwu w szeroko rozumianej kulturze, zwane kompetencjami raz umiejętności
wykorzystywania kompetencji w Ŝyciu gospodarczym zwane kwalifikacjami. MoŜna wyróŜnić
trzy typy placówek kształcenia:
• szkoła - róŜne poziomy kształcenia (przedszkolny, podstawowy, gimnazjalny, średni, wyŜszy),
kształtowane są tylko kompetencje,
• placówka kształcenia ustawicznego - kształtowane są kompetencje i kwalifikacje,
• placówka doskonalenia zawodowego - kształtowane są tylko kwalifikacje.
Proces kształtowania umiejętności przez placówkę kształcenia prowadzący do transferu wiedzy
nazywamy procesem dydaktycznym lub dydaktyką. Organizacja obejmująca grupę osób
podlegających w danym procesie dydaktycznym to grupa dydaktyczną - klasa, oddział (w
liceach), grupa wykładowa, grupa ćwiczeniowa, konwersatoryjna, kurs, itp. Organizację
obejmującą proces dydaktyczny poza placówką kształcenia nazywany jest makrosystemem lub
środowiskiem pozaszkolnym. Placówka kształcenia jest podmiotem prowadzącym działalność
gospodarczą, w procesie której kształtują się (wytwarzane są) i wykorzystywane są (udostępniane
są) umiejętności niezbędne człowiekowi w Ŝyciu dorosłym, tj. kształtowane są róŜnorakie
kompetencje i kwalifikacje. Współcześnie oznacza to przygotowywanie człowieka do bycia
przedsiębiorczym, tak aby potrafił działać w gospodarce rynkowej jako człowiek sprzedający swoje
kwalifikacje, a nie jako człowiek pracy sprzedający jedynie swoją pracę na rynku pracy. Proces
dydaktyczny jest więc działalnością gospodarczą wytwarzającą zasoby kwalifikacji niezbędne dla
obecnej i przyszłej gospodarki rynkowej. Proces ten odbywa się w ramach systemu komunikacji
pomiędzy nauczycielami a uczniami. W nauczaniu nauczyciel zarządza procesem dydaktycznym
realizowanym przez uczniów. W celu sprawnego zarządzania, nauczyciel stosuje takie metody
jak: planowanie, organizowanie, motywowanie i kontrolę - moŜe tu korzystać z całego
dorobku teorii organizacji i zarządzania. Zespół umiejętności, do kształtowania którego dąŜy
szkoła nazywamy celami szkoły, a zasady (prawidła), zgodnie z którymi działa - zasadami
kształcenia. Cele realizowane są poprzez ustalanie kierunków działalności placówki
kształcenia, a zasady poprzez wykonywanie jej zadań.
Na proces dydaktyczny składają się:
• nauczanie - kierowany przez nauczyciela, zgodnie z celami i zasadami kształcenia, proces
nabywania przez ucznia wiedzy rozumianej jako zespół umiejętności świadomego korzystania
w określonym porządku zwanym informacja ze wcześniej nabytych umiejętności,
• uczenie się - uwarunkowana przez placówkę kształcenia aktywność ucznia prowadząca do
kształtowania się określonych umiejętności,
• kształcenie - wpływ placówki kształcenia i zewnętrznego środowiska na kształtowanie się
określonych umiejętności,
• wychowanie - kształtowanie przez placówkę kształcenia najbardziej wartościowych dla
ucznia w przyszłości, w jego dorosłym Ŝyciu, umiejętności korzystania z dorobku kultury i
udziału w procesach kulturotwórczych.
Wymienionym składnikom procesu dydaktycznego odpowiadają pewne cele i zasady (np. cele
nauczania, zasady nauczania), a te realizowane są poprzez ustalanie pewnych kierunków
działalności i wykonywanie pewnych zadań placówki kształcenia.
W zaleŜności od realizacji któregoś z wymienionych składników procesu dydaktycznego
nauczyciel pełni inną rolę. W procesie nauczania jest ekspertem, w procesie uczenia się –
mentorem, kształcenia – trenerem oraz wychowania – terapeutą.
ROLA UCZNIA
Ustalenie umiejętności wymaganych
do rozpoczęcia przygotowania się do realizacji zadania szkoły
ROLA EKSPERTA
Ustalenie treści
programowych występujących
przy wykonywaniu zadania
•
•
•
•
ROLA
TRENERA
ewaluacja:
kontrola
ocena
poprawa
doskonalenie
ROLA MENTORA
Ustalenie treści
programowych wymaganych do
wykonania zadania
ROLA TERAPEUTY
Ustalenie umiejętności nabytych
przy wykonywaniu zadania – określenie uzyskanych przez
ucznia kompetencji
Organizacja procesu dydaktycznego
Dziedziny działalności edukacyjnej obejmujące proces dydaktyczny i odpowiadające wyróŜnionym
w procesie rozwoju kultury ludzkiej dziedzinom wiedzy zwanym naukami nazywamy
przedmiotami, a charakterystykę umiejętności kształtowanych w ramach przedmiotu - treścią
przedmiotu, natomiast opis zawierający krótką charakterystykę celów, zasad i treści przedmiotu
oraz listę tematów składających się na treści przedmiotu z uwzględnieniem czasu przeznaczonego
na ich realizację, nazywamy programem przedmiotu, a poszczególne tematy - wymaganiami
programowymi. Nauczyciel przygotowuje rozkład materiału zawartego w treściach
programowych, dzieląc go na jednostki treściowe realizowane w określonych normą odcinkach
czasowych (współcześnie 45 min) zwanych zajęciami ( w szkołach: lekcjami). MoŜna wyróŜnić
pięć typów zajęć (według W.Okonia):
a) poświęcone opracowaniu nowego materiału,
b) poświęcone utrwalaniu wiadomości,
c) obejmujące ćwiczenia,
d) poświęcone sprawdzaniu wiedzy (umiejętności, nawyków i wiadomości),
e) obejmujące kilka momentów procesu nauczania.
Dokładna typologia lekcji określona jest przez sposób organizowania procesu dydaktycznego.
Realizacja programu danego przedmiotu wymaga:
• wybrania odpowiednich metod zarządzania procesem dydaktycznym dla poszczególnych
tematów,
• uŜycia właściwych środków dydaktycznych,
• ustalenia najkorzystniejszych form organizacyjnych.
Środki dydaktyczne są tym co kształtuje umiejętności ucznia w ramach procesu
dydaktycznego: pomoce, narzędzia, techniki, środki audiowizualne, itd.
Formy organizacyjne są jednostkami przestrzenno-czasowymi dzielącymi proces dydaktyczny
na spójne tematycznie segmenty: lekcja, seminarium, wykład, ćwiczenia, pokaz, pogadanka, film,
gra, symulacja, itd.
PoniŜszy schemat przedstawia organizowanie procesu dydaktycznego:
METODA
wytwarzanie
udostępnianie
ŚRODEK
wybór
FORMA
uŜycie
organizowanie
Organizowanie procesu dydaktycznego polega na tym, Ŝe nauczyciel ustala odpowiednią
metodę jego realizacji. Metoda ta prowadzi do wyboru lub wytworzenia właściwych
środków dydaktycznych, a środki te mogą być udostępnione lub uŜyte tylko dzięki zastosowaniu
odpowiedniej formy organizacyjnej.
Proces
etapach:
dydaktyczny
poziom
gotowości
programowych,
dotyczący
-
dowolnych treści przedmiotowych odbywa się na trzech
ukształtowanie
się umiejętności niezbędnych do realizacji treści
poziom wiedzy - realizowanie treści programowych i korygowanie opanowania tych treści
zgodnie z wymogami programowymi w procesie ewaluacji, tj. oceny i kontroli opanowania
wiedzy, a takŜe porównania rezultatów nauczania ze wstępnymi
zamierzeniami,
poziom umiejętności - jeŜeli stopień opanowania wiedzy będzie wystarczający.
Poziom gotowości
umiejętności
wymagane
Poziom wiedzy
treści
programowe
•
•
•
•
Poziom umiejętności
wymagania
programowe
umiejętności
nabyte
ewaluacja:
kontrola
ocena
poprawa
doskonalenie
Wymagania programowe, zgodnie z Zarządzeniem Ministerstwa Edukacji Narodowej, powinny
uwzględniać następujące poziomy trudności:
• treści koniecznie, które musi uczeń opanować (K),
• treści podstawowe przedmiotu (P),
• treści rozszerzające podstawowe treści (R),
• treści dopełniające (D),
• treści przekraczające, konkursowe (Q).
Ogólna charakterystyka wymagań programowych
Wymagania/
ocena
Konieczne/
mierna,
dopuszczająca
Podstawowe/
Dostateczna
Rozszerzające/
Dobra
Dopełniające/
bardzo dobra
Przekraczające/
Konkursowe,
celująca
Ogólne kryteria stopni
a) uczeń ma braki w opanowaniu minimum programowego, ale braki
nie przekreślają moŜliwości uzyskania przez danego ucznia podstawowej
wiedzy z danego przedmiotu w ciągu dalszej nauki,
b) uczeń rozwiązuje (wykonuje) zadania teoretyczne i praktyczne typowe o
niewielkim stopniu trudności,
a) uczeń opanował wiadomości określone programem nauczania w danej
klasie na poziomie nie przekraczającym wymagań zawartych w minimum
programowym,
b) uczeń rozwiązuje (wykonuje) teoretyczne lub praktyczne o średnim
stopniu trudności,
a) uczeń nie opanował w pełni wiadomości określonych programem
nauczania w danej klasie, ale opanował je na poziomie przekraczającym
wymagania zawarte w minimum programowym,
b)
uczeń poprawnie stosuje
wiadomości,
rozwiązuje wykonuje)
samodzielnie typowe zadania teoretyczne lub praktyczne,
a) uczeń opanował zakres wiedzy i umiejętności określonych programem
nauczania przedmiotu w danej klasie,
b)
sprawnie posługuje się zdobytymi wiadomościami, rozwiązuje
samodzielnie problemy teoretyczne i praktyczne ujęte programem nauczania,
potrafi zastosować posiadaną wiedzę do rozwiązywania
zadań trudnych i
problemów w nowych sytuacjach,
a) uczeń
posiadł
wiedzę
i umiejętności znacznie wykraczające
poza program nauczania danej klasy, samodzielnie i twórczo rozwija własne
uzdolnienia,
b) biegle posługuje się zdobytymi wiadomościami w rozwiązywaniu
problemów
teoretycznych
lub
praktycznych z programu nauczania
danej klasy, proponuje rozwiązania nietypowe, rozwiązuje takŜe
zadania
wykraczające poza
program nauczania tej klasy
lub
c)
osiąga sukcesy w konkursach i olimpiadach przedmiotowych,
kwalifikując się do finału na szczeblu
wojewódzkim (regionalnym) albo
krajowym lub posiada inne porównywalne osiągnięcia.
Podział według poziomów treści informatyki jako przedmiotu
ogólnokształcącego
Treści konieczne:
SYSTEM OPERACYJNY: podstawowe informacje o systemach operacyjnych, formatowanie
dysku, zmiana bieŜącego napędu, operacja na katalogach, operacja na plikach, wyświetlanie i
drukowanie zawartości plików, kopiowanie dyskietek, struktury katalogów i plików
NORTON COMANDER: ogólne zasady obsługi programu, menu uŜytkownika, operacje na
katalogach, operacje na plikach, operacje na tekstach (przeglądanie zawartości plików).
EDYTOR TEKSTU: wprowadzenie tekstu, zapis i odczyt tekstu z dysku, formatowanie paragrafu,
kopiowanie, przenoszenie i usuwanie bloków tekstu, tworzenie przypisów, tworzenie nagłówków i
stopek, formatowanie strony dokumentu, wyszukiwanie i wymiana tekstu, makropolecenia, tabele,
wzory matematyczne.
ARKUSZ KALKULACYJNY: poruszanie się po arkuszu, wprowadzanie i edycja danych,
wypełnianie komórek kolejnymi wartościami, kopiowanie, przesuwanie i usuwanie grupy komórek,
zapis i odczyt tabeli z dysku, formatowanie zawartości komórek, formuły i funkcje, zmiana
szerokości kolumn, adresowanie względne i bezwzględne, makropolecenia, tworzenie wykresów,
arkusz jako baza danych.
BAZY DANYCH: określenie trybu pracy w bazie, tworzenie struktury bazy danych, wprowadzenie
i usuwanie danych, indeksowanie i sortowanie danych, tworzenie formatek ekranowych, selekcja
danych, tworzenie raportów.
SRODOWISKO WINDOWS: tryby pracy Windows, otwieranie i zamykanie okien, zmiana ich
rozmiaru, tworzenie i usuwanie grup, zarządzanie katalogami i plikami, aplikacje środowiska
Windows.
Tresci podstawowe:
ALGORYTMY: algorytmy w świecie (w przyrody oŜywionej i nieoŜywionej), techniki
projektowania i przekazywania algorytmów, przykłady waŜnych algorytmów, podstawowe metody
rozwiązywania problemów (np. wybór, iteracja, rekurencja).
JEZYKI PROGRAMOWANIA: wprowadzenie do wybranego języka programowania, pojęcie
ciągu instrukcji, instrukcji wyboru oraz instrukcji iteracyjnej, poziomy języków komputerowych.
SYSTEMY OPERACYJNE I PROGRAMY USLUGOWE: języki poleceń i ich zastosowania,
zarządzanie dyskami i plikami, telekomunikacja, lokalne i rozległe sieci komputerowe.
ARCHITEKTURA KOMPUTERA: podstawowy model komputera (np. CPU, pamięć we/wy),
reprezentacja podstawowych danych w komputerze (liczby, znaki, ASCI i inne symbole).
ZAGADNIENIA SPOLECZNE ETYCZNE I ZAWODOWE: wpływ technologii
społeczeństwo, etyka społeczności komputerowej, zespołowe rozwiązywanie problemów.
Treści rozszerzające:
na
ALGORYTMY: metody testowania algorytmów, podstawowe struktury danych, algebra Boole'a.
JEZYKI PROGRAMOWANIA: posługiwanie się językiem programowania wysokiego poziomu,
kompilatory i interpretatory, modularyzacja programu (np. funkcje, procedury), rozumienie i
analizowanie istniejących programów.
SYSTEMY OPERACYJNE I PROGRAMY USŁUGOWE: interakcyjna praca z komputerem,
praca z duŜymi i złoŜonymi systemami.
ARCHITEKTURA KOMPUTERA: bramki i układy logiczne, reprezentacja danych (bity, bajty,
liczby dwójkowe, liczby rzeczywiste itp.), dokładność obliczeń numerycznych, model maszyny von
Neumanna, kody optyczne, rejestry, zegar, cykl pobrania i wykonania.
ZAGADNIENIA SPOłECZNE, ETYCZNE I ZAWODOWE: przyszłość technologii
komputerowej, zagroŜenia i zabezpieczenia przed wirusami, komputerowe wsparcie
niepełnosprawnych, oprogramowanie powszechnie dostępne i prywatne, ochrona prywatności,
niezawodność i bezpieczeństwo danych, właściwe i niewłaściwe zastosowanie komputerów i ich
ograniczenia, przestępczość komputerowa (szpiegostwo i kradzieŜe), własność intelektualna,
karalność jej naruszenia.
Treści uzupełniające
ALGORYTMY: własności algorytmów (np. poprawność, skończoność), złoŜoność algorytmów,
granice obliczalności.
JEZYKI PROGRAMOWANIA: porównanie języków programowania (proceduralnych,
funkcyjnych, obiektowych, współzbieŜnych, a linearnych z ikonicznymi), modyfikacja istniejących
programów, weryfikacja programów (klauzule, niezmienniki pętli), maszyny teoretyczne i języki
formalne.
SYSTEMY OPERACYJNE I PROGRAMY USLUGOWE: zasady organizacji sieci (np. topologia,
protokoły), zarządzanie pamięcią i pamięć wirtualna, funkcje systemu operacyjnego (np.
przydzielenie zadań, buforowanie we/wy), proste i wielozadaniowe maszyny.
ARCHITEKTURA KOMPUTERA: fizyczna organizacja dysku, przetwarzanie sekwencyjne i
równoległe, reprezentacja danych specjalnych (np. grafiki, dźwięku), kompresja danych.
ZAGADNIENIA SPOLECZNE, ETYCZNE I ZAWODOWE: zagadnienia prawne.
Proponuje się, aby na kaŜdym poziomie trudności omawiane były następujące zagadnienia
stosownie do wiedzy ucznia:
•
•
ZASTOSOWANIA KOMPUTERA: projektowanie (wytwarzanie) wspomagane komputerowo,
synteza mowy i muzyki, sztuka komputerowa, systemy baz danych, poczta elektroniczna i
biuletyny informacyjne, multimedia, prezentacje graficzne, zastosowania naukowe (np.
Mathematica, Mathlab), arkusze kalkulacyjne i analiza danych (rachunkowość i finanse firm),
edytor tekstu i programy składu wydawniczego.
ZAGADNIENIA DODATKOWE: sztuczna inteligencja (gry symulacyjne, systemy doradcze,
robotyka, prezentacja wiedzy), obliczenia naukowe (n. modelowanie), grafika (np. generowanie
obrazów, dwu- i trójwymiarowa animacja), symulacja i rzeczywistość wirtualna, inŜynieria
oprogramowania (np. powstawanie systemów, cykl powstawania systemu, modelowanie
systemów).
Literatura do rozdziału
[1] R. W. Grifin, Podstawy zarządzania organizacjami, PWN,
Warszawa 1997.
[2] H. Bieniok i zespół, Metody sprawnego zarządzania..., AW
"Placet", Warszawa 1997.
[3] Z. Mikołajczyk, Techniki organizatorskie w rozwiązywaniu
problemów zarządzania, PWN, Warszawa 1997.
[4] C. Galloway, Psycholgia uczenia się i nauczania, Tom I i
II,PWN, Warszawa 1988.
[5] C. Kupisiewicz, Podstawy dydaktyki ogólnej, PWN, Warszawa
1973.
[6] W. Okoń, Nauczanie problemowe we współczesnej szkole,
WSziP, Warszawa 1976.
[7] T. Lewowicki, Kształcenie uczniów zdolnych, WSziP, Warszawa
1980.
[8] D. Nakoneczna, Kształcenie wielostronne stymulujące rozwoj
uzdolnień, WSziP, Warszawa 1980.
[9] Sztuka nauczania - czynności nauczyciela, red.
K. Kruszewski, PWN, Warszawa 1995.
[10] Encyklopedia pedagogiczna, red. W.Pomykało, Fumdacja
Innowacja, Warszawa 1993.
3. Podstawy metodyczne dydaktyki informatyki
Przypomnienie: podstawowe pojęcia
Wykorzystywanie technologii informacyjnej w szkołach wymusza traktowanie współczesnej szkoły
na równi z podmiotami prowadzącymi działalność gospodarczą.
Tradycyjnie, organizacje posiadającą osobowość prawną lub nie, w ramach której kształtowane są
określone zespoły umiejętności nazywamy placówką kształcenia. W placówkach kształcenia
kształtowane są zespoły umiejętności, słuŜące uczestnictwu w szeroko rozumianej kulturze, zwane
kompetencjami raz umiejętności wykorzystywania kompetencji w Ŝyciu gospodarczym zwane
kwalifikacjami. MoŜna wyróŜnić trzy typy placówek kształcenia:
• szkoła - róŜne poziomy kształcenia (przedszkolny, podstawowy, gimnazjalny, średni, wyŜszy),
kształtowane są tylko kompetencje,
• placówka kształcenia ustawicznego - kształtowane są kompetencje i kwalifikacje,
• placówka doskonalenia zawodowego - kształtowane są tylko kwalifikacje.
Proces kształtowania umiejętności przez placówkę kształcenia nazywamy procesem
dydaktycznym lub dydaktyką. Organizacja obejmująca grupę osób podlegających w danym
procesie dydaktycznym to grupa dydaktyczna - klasa, oddział (w liceach), grupa wykładowa,
grupa ćwiczeniowa, konwersatoryjna, kurs, itp. Organizację obejmującą proces dydaktyczny poza
placówką kształcenia nazywany jest makrosystemem lub środowiskiem pozaszkolnym. Placówka
kształcenia jest podmiotem prowadzącym działalność gospodarczą, w procesie której kształtują się
(wytwarzane są) i wykorzystywane są (udostępniane są) umiejętności niezbędne człowiekowi w
Ŝyciu dorosłym, tj. kształtowane są róŜnorakie kompetencje i kwalifikacje. Współcześnie oznacza
to przygotowywanie człowieka do bycia przedsiębiorczym, tak aby potrafił działać w gospodarce
rynkowej jako człowiek sprzedający swoje kwalifikacje, a nie jako człowiek pracy sprzedający
jedynie swoją pracę na rynku pracy. Proces dydaktyczny jest więc działalnością gospodarczą
wytwarzającą zasoby kwalifikacji niezbędne dla obecnej i przyszłej gospodarki rynkowej. Proces
ten odbywa się w ramach systemu komunikacji pomiędzy nauczycielami a uczniami. W nauczaniu
nauczyciel zarządza procesem dydaktycznym realizowanym przez uczniów. W celu sprawnego
zarządzania, nauczyciel stosuje takie metody jak: planowanie, organizowanie, motywowanie i
kontrolę - moŜe tu korzystać z całego dorobku teorii organizacji i zarządzania. Zespół
umiejętności, do kształtowania którego dąŜy szkoła nazywamy celami szkoły, a zasady (prawidła),
zgodnie z którymi działa - zasadami kształcenia. Cele realizowane są poprzez ustalanie
kierunków działalności placówki kształcenia, a zasady poprzez wykonywanie jej zadań.
Na proces dydaktyczny składają się:
• nauczanie - kierowany przez nauczyciela, zgodnie z celami i zasadami kształcenia, proces
nabywania przez ucznia wiedzy rozumianej jako zespół umiejętności świadomego korzystania
w określonym porządku zwanym informacja ze wcześniej nabytych umiejętności,
• uczenie się - uwarunkowana przez placówkę kształcenia aktywność ucznia prowadząca do
kształtowania się określonych umiejętności,
• kształcenie - wpływ placówki kształcenia i zewnętrznego środowiska na kształtowanie się
określonych umiejętności,
• wychowanie - kształtowanie przez placówkę kształcenia najbardziej wartościowych dla
ucznia w przyszłości, w jego dorosłym Ŝyciu, umiejętności korzystania z dorobku kultury i
udziału w procesach kulturotwórczych.
Wymienionym składnikom procesu dydaktycznego odpowiadają pewne cele i zasady (np. cele
nauczania, zasady nauczania), a te realizowane są poprzez ustalanie pewnych kierunków
działalności i wykonywanie pewnych zadań placówki kształcenia.
W zaleŜności od realizacji któregoś z wymienionych składników procesu dydaktycznego
nauczyciel pełni inną rolę. W procesie nauczania jest ekspertem, w procesie uczenia się –
mentorem, kształcenia – trenerem oraz wychowania – terapeutą.
3.1
Edukacja a systemy uczące się
Badania systemów uczących się, tak naturalnych jak sztucznych, umoŜliwiły określenie
uniwersalnych typów edukacji i reguł uczenia.
Typy uczenia się sieci neuronowych
WyróŜniamy cztery typy uczenia się sieci neuronowych:
• Forsing (wymuszenie)- odpowiada kształceniu - z góry wiadome są układy wejście-wyjście,
zadane przez nauczyciela lub środki dydaktyczne, w środowisku szkolnym lub pozaszkolnym,
wymuszające uczenie się.
• Uczenie z nadzorem - odpowiada nauczaniu - zbiór przykładów wejście-wyjście jest dobrze
określony, nauczyciel tak podaje przykłady, aby dokonywać korekty odstępstw wyników sieci
od planowanych wartości na wyjściu w realizacji przykładów w kierunku minimalizacji błędów.
• Uczenie z pośrednim nadzorem - odpowiada wychowaniu - nauczyciel nie bierze
bezpośredniego udziału w uczeniu, lecz rozstrzyga o jego wyniku (ustala główne cele,
pryncypia).
• Uczenie bez nadzoru - odpowiada uczeniu się (samodzielnemu) - zadanie stojące przed
systemem polega na takiej samoregulacji sieci, by potrafiła odkryć związki pomiędzy danymi
wejściowymi: szukanie podobieństw, analiza głównych składowych, metoda grupowania i
określenie reprezentantów grup (wektor wyjścia).
Reguły uczenia sieci neuronowych
•
•
•
•
3.2
Reguła Hebba [Hebb 1949] - zmiana wagi uczenia jest proporcjonalna do zamierzonych
wyników (aktywacja) uczenia i od przypisanym tym wynikom stanów na wejściu (agregacja) wytyczać sobie własne cele.
Reguła Widrow-Hoffa [Widrow i Hoff 1960] - zmiana wagi uczenia jest proporcjonalna do
róŜnicy wyniku uczenia i wyniku zamierzonego oraz do wyniku uczenia, wynik uczenia zaleŜy
liniowo od zagregowanych stanów na wejściu i jest taki, aby odchylenie kwadratowe (odległość
typu euklidesowego) od wyników zamierzonych było jak najmniejsze (minimalna wartość
funkcji celu) - z jak najmniejszym wysiłkiem zmierzać do celu.
Regula PERCEPRON-u [Minsky i Papert 1969] - tak samo jak w poprzedniej regule, z tym,
Ŝe wyniki przyjmują prawie skokowo wartości największe lub najmniejsze, gdy kombinacje
liniowe o współczynnikach waŜonych dla wejść zagregowanych przyjmują z góry zamierzone
wartość (funkcja aktywacji) - jak najkrótszą drogą zmierzać do celu.
Reguła LMS [Rumelhart 1986] - zmiana wag uczenia wyznaczona jest przez spadek gradientu
funkcji celu (średniokwadratowego odchylenia) - jak najszybciej zmierzać do celu.
Cele informatyki jako przedmiotu nauczania
Celem zajęć edukacyjnych moŜe być jedynie kształtowanie kompetencji lub kwalifikacji
uczestnika zajęć, na co się składa kształtowanie stosownych umiejętności i sprawności. W edukacji
informatycznej, cele zajęć określone są przez kształtowanie wszystkich umiejętności i sprawności w
następujących zakresach:
Cele nauczania (nauczyciel realizujący te cele pełni rolę eksperta):
•
•
•
•
znajomość podstawowych pojęć i metod informatyki pozwalających lepiej zrozumieć
potencjalne moŜliwości i ograniczenia komputerów oraz skuteczniej wykorzystywać środki
informatyczne,
umiejętność znajdowania odpowiednich źródeł informacji oraz znajomość metod i narzędzi
uporządkowanego gromadzenia, wyszukiwania, analizowania i prezentacji danych oraz
związków pomiędzy nimi,
znajomość podstawowych języków programowania i programów uŜytkowych,
wiedza z zakresu prawa i ekonomii niezbędna przy prowadzeniu działalności informatycznej.
Cele uczenia się (nauczyciel realizujący te cele pełni rolę mentora):
•
•
•
•
•
•
•
umiejętność pracy interaktywnej z pomocą komputera,
umiejętność precyzyjnego formułowania problemów w języku naturalnym lub ikonicznym (np.
za pomocą schematów blokowych) i tłumaczenia tak sformułowanego problemu na język
programowania (linearny - np. PSCAL, wizualny, ikoniczny - np. JAVA STUDIO),
umiejętność myślenia interaktywnego (wspomaganego komputerowo),
umiejętność myślenia logicznego i algorytmicznego,
umiejętność stosowania środków informatycznych w sposób inteligentny i twórczy,
umiejętność wykorzystania swojej wiedzy z róŜnych dziedzin do rozwiązywania problemów z
pomocą środków informatycznych,
zdolność do samokształcenia wykorzystującego technologię informacyjną.
Cele kształcenia (nauczyciel realizujący te cele pełni rolę trenera):
•
•
•
•
•
•
umoŜliwienie wykorzystywania środków informatycznych w zakresie co najmniej niezbędnym
do opanowania podstawowej obsługi komputera i podstaw programowania,
umoŜliwienie opanowania posługiwania się typowymi programami uŜytkowymi,
Rozwiązywanie problemów z uŜyciem programów uŜytkowych,
ogólna orientacja w technice komputerowej,
kształcenie umiejętności programowania na poziomie aplikacji,
opracowywanie projektów systemów informatycznych - umiejętność projektowania
informatycznego.
Cele wychowania (nauczyciel realizujący te cele pełni rolę terapeuty):
•
•
•
•
•
•
3.3
umiejętność pracowania w zespole nad rozwiązywaniem problemów informatycznych,
umiejętne stosowanie środków informatycznych w Ŝyciu codziennym i w pracy zawodowej,
poszanowanie własności intelektualnej i poufności danych osobistych,
dostrzeganie potrzeby samokształcenia oraz umiejętność jego planowania,
przygotowanie do Ŝycia w społeczeństwie informatycznym,
motywowanie do bycia przedsiębiorczym.
Zasady realizowania informatyki jako przedmiotu nauczania
Proces dydaktyczny realizujący wyŜej wymienione cele jest uporządkowany przez reguły
dydaktyczne zwane zasadami dydaktycznymi. Są to reguły postępowania nauczyciela w procesie
dydaktycznym, zgodne (zazwyczaj) z następującymi zasadami:
Zasady nauczania:
•
zasada przystępności,
•
zasada poglądowości,
Zasady uczenia się:
•
•
zasada świadomości i aktywności,
zasada trwałości,
Zasady kształcenia:
•
•
zasada systematyczności,
zasada interaktywnego wykorzystania środków informatycznych w zakresie planowania,
organizowania, motywowania i kontroli procesu kształcenia ucznia.
Zasady wychowania:
•
•
•
zasada zgodności treści przedmiotu informatyki z potrzebami społecznymi i priorytetami
kulturowymi,
zasada wspierania przedsiębiorczości i innowacyjności w działaniach ucznia,
zasada przygotowania do Ŝycia w społeczeństwie informatycznym.
Zasady wykorzystania środków informatycznych (systemów multimedialnych)
w procesie dydaktycznym
Wykorzystując w procesie dydaktycznym środki informatyczne, w szczególności
systemy multimedialne), nauczyciel powinien mieć na uwadze następujące zasady:
Zasada uniwersalności – kaŜdy środek informatyczny (system multimedialny) jest
zarazem w pewnych sytuacjach środkiem dydaktycznym.
Zasada adekwatności – środek informatyczny (multymedialny system) powinien
symulować rzeczywiste warunki rozwiązywania zadania
Zasada interaktywności – środek informatyczny (multymedialny system) powinien
pobudzać do aktywnego uczestniczenia w przetwarzaniu informacji oraz w tworzeniu i
uaktywnianiu wytworów multimedialnych, a takŜe z korzystaniu z nich.
Zasada operatywności (forsingu) – środek informatyczny (multymedialny system)
powinien wymuszać wykonywanie przez uŜytkownika, opanowanych przez niego wcześniej
standardowych
operacji, sprzyjających adekwatnemu przekazaniu mu wiedzy i
kształtowaniu umiejętności oraz tworzenie na ich podstawienie w moŜliwie najprostszy
sposób nowych uŜytecznych operacji pozwalających zdobyć nowe lub doskonalić stare
kompetencje/ kwalifikacje.
Zasada efektywności – ze środków informatycznych (multymedialnych systemów)
naleŜy korzystać w sposób najprostszy, bowiem im większa złoŜoność czynnościowa
procesu uczenia się korzystania i samego korzystania ze środka informatycznego
(multymedialnego systemu), tym mniejsza efektywność komunikacji uŜytkownika z tym
środkiem (systemem), tworząca bariery w kształtowaniu kompetencji/kwalifikacji.
3.4
Metody nauczania informatyki
Metoda nauczania określa sposób pracy nauczyciela z uczniem. Według Czesława
Kupisiewicza metoda nauczania jest to: „celowo i systematycznie stosowany sposób pracy
nauczyciela z uczniami, umoŜliwiający uczniom opanowanie wiedzy wraz z umiejętnościami
posługiwania się nią w praktyce, a takŜe rozwijanie zdolności i zainteresowań poznawczych”.
Natomiast wg F. Szlosaka „Metoda nauczania jest sposobem postępowania nauczyciela z uczniami
umoŜliwiającym uczącym się realizację operacyjnych celów kształcenia”.
MoŜna powiedzieć, Ŝe dobór metod nauczania zaleŜy między innymi od:
- specyfiki danego przedmiotu lub specyfiki konkretnych jednostek lekcyjnych
- poziomu wiedzy uczniów i ich wiekiem
- wyposaŜenia klasopracowni w środki dydaktyczne
- stworzenia uczniom warunków kształcenia
- indywidualnych predyspozycji nauczyciela
Korzystając ze znanej juŜ od czasów J.F. Herberta formuły: „Od Ŝywego postrzegania do
abstrakcyjnego myślenia i od niego do praktyki” moŜemy wyróŜnić następujące metody:
- metody oparte na obserwacji i pomiarze
- metody oparte na słowie
- metody oparte na czynnościach praktycznych
Wg W. Okonia, który opierał się na „koncepcji wielostronnego nauczania – uczenia się” moŜna
dokonać podziału:
- metody podające – czyli uczenie się gotowych treści przez stosowanie opowiadania, wykładu,
odczytu, pogadanki, dyskusji, pracy z ksiąŜką
- metody problemowe – rozwiązywanie zagadnień przez stosowanie wykładu problemowego,
wykładu konwersatoryjnego, klasycznej metody problemowej i metod aktywizujących, wśród
których coraz większą popularnością cieszą się gry dydaktyczne
- metody eksponujące – przeŜywanie określonych wartości poprzez wykorzystanie: pokazu, filmu,
foliogramów, prezentacji multimedialnych
- metody praktyczne – wykonywanie czynności praktycznych
Tę klasyfikację warto, uzupełnić o metodę opartą na nauczaniu programowym, które dotyczy
zwiększenia trudności pracy ucznia przez racjonalne zmniejszanie liczby wskazówek
naprowadzających. W metodzie tej obowiązują następujące zasady:
- zasada małych kroków (silne akcentowanie związków logicznych zachodzących pomiędzy
poszczególnymi korkami na drodze wiodącej od niewiedzy do wiedzy)
- zasada aktywizowania ucznia
- zasada natychmiastowej oceny odpowiedzi uczniów i korekty popełnianych błędów
- zasada indywidualizowania tempa i treści nauczania
- zasada empirycznej weryfikacji tekstów programowych
K. Kruszelnicki dokonał klasyfikacji metod nauczania i wyróŜnił w nich dwa etapy:
- przygotowanie materiału nauczania
- praca z uczniem
Klasyfikacja metod nauczania wg Kruszelnickiego
1. Prowadzenie pogadanki – materiał nauczania w danej jednostce lekcyjnej stanowi logicznie
powiązany ciąg pytań nauczyciela i odpowiedzi ucznia. Podczas tej metody duŜą zaletą jest
utrzymywanie stałego kontaktu nauczyciela z klasą
 Przygotowanie materiału nauczania:
- ustanowienie metodycznego celu pogadanki
- analiza merytoryczno – logiczna wiedzy
- rozłoŜenie wydobytych elementów między poszczególne pytania i ustalenie kolejności
pytań
- zaprojektowanie zadań
 Praca z uczniami:
- połączenie tematu lekcji z doświadczeniami uczniów
- dopasowanie pytań i odpowiedzi
- zebranie i wykorzystanie wiadomości zgromadzonych podczas pogadanki
(np. podczas realizacji tematów „Współczesne zastosowania komputerów”, prawne, etyczne i
społeczne aspekty informatyki”)
2. Prowadzenie wykładu – cechą tej metody nauczania jest utrzymywanie uwagi ucznia na treści
wykładu
 Przygotowanie materiału nauczania:
- zaprowadzenie logicznego porządku w treści wykładu
- ustalenie celów minimalnego wykładu
- zaplanowanie treści wypoczynkowych i ich miejsce w strukturze wykładu
- atrakcyjne ujęcie treści
- problemowy tok wykładu
- wybór i dokonanie układu treści
- włączenie wykładu do lekcji
 Praca z uczniami:
- zaangaŜowanie emocjonalne nauczyciela
- środki wzrokowo -słuchowe
- urozmaicenie roli uczniów
- notowanie wykładu
(na informatyce naleŜy wystrzegać się tej metody na rzecz praktycznej pracy)
3. Kierowanie dyskusją – słuŜy realizacji dwóch celów: (metodzie opanowania materiału
nauczania i dyskusja jest sposobem zdobywania autorytetu)
 Przygotowanie materiału nauczania:
- ustalenie celów dyskusji
- wybór tematu i ustalonej jej rezultatów
- przewidywanie stanowisk w dyskusji
- opracowanie roboczego scenariusza dyskusji
- umiejscowienie materiału dyskusji w obrębie większej całości
 Praca z uczniami:
- wprowadzenie do dyskusji , ustalenie jej przedmiotu
- wzbudzenie dyskusji
- utrzymywanie kierunku dyskusji
- kontrolowanie wychowawczych konsekwencji dyskusji
- nadzór nad formalna stroną dyskusji
- zebranie rezultatów dyskusji
(Uczestnicy muszą mieć dostateczny poziom wiedzy)
4. Kierowanie obserwacją – metoda oparta na przeŜywaniu
 Przygotowanie materiału nauczania:
- wybór wiadomości i środki ekspozycji
- włączenie obserwacji w tok lekcji
 Praca z uczniami:
- przygotowanie do obserwacji
- doprowadzenie do spostrzeŜenia cech istotnych dla obserwowanego obiektu i celu
obserwacji
- instruowanie słowne, komentowanie
- podsumowanie obserwacji, wykorzystanie wiedzy zgromadzonej w czasie obserwacji
(np. wycieczka na wystawę komputerową lub podczas demonstrowania moŜliwości programów
komputerowych)
5. Kierowanie korzystaniem z materiałów źródłowych - ta ciągle niedoceniana metoda
zawiera etapy wyszukiwania źródeł, wyszukiwanie informacji, sprawdzenie informacji,
łączenie informacji. Przy tej metodzie nauczyciel musi:
- jasno i precyzyjnie zdefiniować problem lub zadanie
- określić niezbędne pojęcia i metody potrzebne do rozwiązania tego problemu
- zainteresować ucznia tematem
- nagrodzić uczniów za osiągnięte wyniki
(np. zlecanie uczniom referatów)
6. Kierowanie kształtowaniem się wartości – waŜną umiejętnością nauczyciela jest takie
wykorzystanie materiału nauczania, aby moŜliwe było kształtowanie w umyśle ucznia wartości
etycznych, estetycznych, zmienianie ich i organizowanie w określony sposób wychowawczy. W
przypadku informatyki waŜnym zagadnieniem jest prawo autorskie
i współpraca z
zespołem klasowym podczas rozwiązywania problemu informatycznego.
7. Kierowanie nabywaniem umiejętności praktycznych, gdzie naleŜy nauczyć ucznia łączyć
sprzęt komputerowy, wymieniać tusz w drukarce, czyścić myszkę, wykrywać podstawowe
nieprawidłowości w działaniu komputera
Literatura:
- Zdzisław Nowakowski – „Dydaktyka informatyki”
- Czesław Kupisiewicz – „Podstawy dydaktyki ogólnej”
- Franciszek Szlosek – „Wstęp do dydaktyki przedmiotów zawodowych”
- Krzysztof Kruszelnicki - :Sztuka nauczania – czynności nauczyciela”
4.
Innowacyjne nauczanie ekspertowe
WSTĘP
Burzliwy rozwój badań teoretycznych nad systemami ekspertowymi, który miał miejsce w ostatnim
dwudziestoleciui XX wieku, a przede wszystkim efektywne stosowanie tych systemów w
rozwiązywaniu problemów informatycznychii, zwróciły uwagę pedagogów na potrzebę tworzenia
systemów ekspertowych na uŜytek ucznia w celu wdraŜania go do nauki korzystania z metod i
technik wspomaganego komputerowo rozwiązywania róŜnorakich zadańiii. Nazwę systemy
ekspertowe (doradcze) wprowadzono w latach 60-tych XX w. w ramach badań nad sztuczną
inteligencjąiv (AI) w rozumieniu systemów komputerowych (współcześnie: systemów technologii
informacyjnej, systemów informatycznych, czy multimedialnych), które miały odtwarzać działanie
naturalnych systemów ekspertowych wykorzystujących wiedzę do samodzielnego rozwiązywania
problemów, stawiania diagnoz i formułowania poradv. Nauczanie problemowe uzyskało w ten
sposób środek znacznie wzbogacający dotychczasowe metody kształcenia. Pozwala on bowiem
motywować ucznia do wykonywania zadań i do poszukiwania odpowiedzi na pytania nie tylko po
to, aby uzyskać wysoką ocenę, ale głównie po to, by stać się ekspertem w danej dziedzinie wiedzy.
ZauwaŜmy, Ŝe współczesna szkoła jest naturalnym systemem ekspertowym, w którym rolę
ekspertów pełnią nauczyciele, rolę decydentów pobierających i podejmujących decyzje w procesie
dydaktycznym – uczniowie, a rolę sytemu przedmiotowego – proces dydaktyczny kształtujący
umiejętności ucznia oraz wzbogacający doświadczenie nauczyciela (rys. 1).
Niestety, współczesne szkoły najczęściej przegrywają w konfrontacji z wymogami
nowoczesnej gospodarki rynkowej, w której kaŜdy człowiek wykonujący zadania na swoim
stanowisku pracy musi być ekspertem w zakresie wykonywanych zadań. Szkoły nie kształtują
umiejętności potrzebnych do stawania się ekspertem i korzystania z systemów ekspertowych, a
jedynie wiedzę o tym jak być ekspertem (świadczą o tym współczesne wymagania programowe
szkół ponadgimnazjalnych i wyŜszych).
System
ekspertowy
Szkoła
System przedmiotowy
Proces dydaktyczny
Rys. 1 Szkoła jako system ekspertowy
Źródło: Opracowanie własne na podstawie E. Radosiński, Systemy informatyczne w dynamicznej analizie decyzyjnej,
PWN, Warszawa-Wrocław 2001, s. 165.
Wykorzystywanie zaawansowanej technologii informacyjnej w szkołach wymusza traktowanie
współczesnej szkoły na równi z podmiotami prowadzącymi działalność gospodarczą. Tradycyjnie,
szkołą nazywamy organizacje posiadającą osobowość prawną lub nie, w ramach której
kształtowane są określone zespoły umiejętności, natomiast proces kształtowania umiejętności procesem dydaktycznym lub dydaktyką. Organizacja obejmująca grupę osób podlegających w
danym procesie dydaktycznym nazywamy klasą (współcześnie w liceach – oddziałem), a
organizację obejmującą proces dydaktyczny poza szkołą – makrosystemem lub środowiskiem
pozaszkolnym. Szkoła jest podmiotem prowadzącym działalność gospodarczą, w procesie której
kształtują się (wytwarzane są) i wykorzystywane są (udostępniane są) umiejętności niezbędne
człowiekowi w Ŝyciu dorosłym, tj. kształtowane są róŜnorakie kwalifikacje. Współcześnie oznacza
to przygotowywanie człowieka do bycia przedsiębiorczym, tak aby potrafił działać w gospodarce
rynkowej jako człowiek sprzedający swoje kwalifikacje, a nie jako człowiek pracy sprzedający
jedynie swoją pracę na rynku pracy. Proces dydaktyczny jest więc działalnością gospodarczą
wytwarzającą zasoby kwalifikacji niezbędne dla obecnej i przyszłej gospodarki rynkowej. Proces
ten odbywa się w ramach systemu komunikacji pomiędzy nauczycielami a uczniami. Proces
komunikacji bezpośredniej nazywamy nauczaniem bezpośrednim, a pośredni, wspomagany
technologią informacyjną – nauczaniem na odległośćvi. We współczesnej szkole, wspomagającej
proces dydaktyczny technologią informacyjną, w nauczaniu bezpośrednim lub na odległość,
nauczyciel zarządza procesem dydaktycznym realizowanym przez uczniów.
4.1
Od nauczania problemowego do nauczania ekspertowego
Pierwszą próbą kształtowania w szkole takŜe umiejętności potrzebnych w tym, aby być
ekspertem było nauczanie poprzez wdraŜanie ucznia do formułowania i rozwiązywania problemów.
Ta metoda nauczania została zauwaŜona i sformułowana przez polskiego pedagoga Wincentego
Okoniavii juŜ w latach pięćdziesiątych XX w. W literaturze polskiej przyjęła się zaproponowana
przez W. Okonia nazwa nauczania problemowego. Przez nauczanie problemowe rozumiał on
zespół takich czynności, jak organizowanie sytuacji problemowych, formułowanie problemów
(stopniowo wdraŜają się do tego sami uczniowie), udzielanie uczniom niezbędnej pomocy w
rozwiązywaniu problemów i sprawdzaniu tych rozwiązań, wreszcie kierowanie procesem
systematyzowania i utrwalania tak uzyskanej wiedzy. W organizowaniu sytuacji problemowych
ujawniało się mistrzostwo nauczycieli. Przez sytuację problemową W. Okoń rozumiał za A. M.
Matiuszkinem szczególny rodzaj współdziałania podmiotu i przedmiotu, charakteryzujący się takim
stanem psychicznym podmiotu (ucznia) przy wykonywaniu przezeń zadania, jaki wymaga
znalezienia (odkrycia lub przyswojenia) nowych, wcześniej subiektowi nieznanych wiadomości lub
sposobów działaniaviii. W tym sensie, jak słusznie zauwaŜa Z. Pietrasiński, problemów nie moŜna
mylić ze zwykłymi trudnościami, gdyŜ „właśnie ten kto nie rozwiązuje problemów, bo udaje, Ŝe ich
nie ma lub odkłada je na później, niezawodnie będzie miał trudności”ix.
Nie tylko w Polsce propagowano nauczanie problemowe. Na świecie waŜne były w tym
zakresie przede wszystkim prace R. M. Gagnégox, który uczenie się rozwiązywania problemów
utoŜsamiał z uczeniem się reguł nadrzędnych, czyli łańcuchów lub połączeń reguł prostych
dotyczących danej sytuacji problemowej. Silny wpływ na tego typu koncepcje pedagogiczne miały
badania roli aktu twórczego w procesie dydaktycznym, prowadzone przez J. S. Bruneraxi.
Podstawowe znaczenie dla pochodzącego od Piageta czynnościowego ujęcia procesu
dydaktycznego, ma połączenie dwóch teorii nauczania – teorii reprezentacji wiedzy Brunera z
teorią Gagnégo twórczego kształtowania pojęć. Powiązania pomiędzy kluczowymi pojęciami obu
teorii wyjaśniają proces kształtowania pojęć i reprezentacji wiedzy (przedstawia go rys.2).
Reprezentacja ikoniczna jest obrazem wykonania zadania, np. rysunkiem ilustrującym treść
zadania, diagramem czy schematem blokowym. Niejasność, nieścisłość, luka w obrazie
wykonywania zadania jest problemem w sensie informatycznym i prowadzi do jego rozwiązania
poprzez ścisłe, symboliczne określenie warunków zadania i wykonywanych operacji tj.
sformułowanie reprezentacji symbolicznej (np. napisanie programu komputerowego).
Rys. 2 Reprezentacja wiedzy – proces „pojęciowania”
Źródło: Opracowanie własne na podstawie: W. Nowak, Konwersatorium z dydaktyki matematyki, PWN,
Warszawa 1989, s. 89-90.
Teraz juŜ moŜna określić reguły decyzyjne wykonywania przy spełnionych warunkach
danych operacji, a całościowe powiązanie warunków reguł i operacji prowadzących do wykonania
zadania da reprezentację enaktywną (np. symulację czy tablicę decyzyjną). Dopiero proces
prowadzący od reprezentacji ikonicznej do enaktywnej kształtuje pojęcia dotyczące wykonania
danego zadania.
Zastosowanie jednocześnie obu prezentowanych w tych teoriach metod nauczania
umoŜliwia kształtowanie u ucznia umiejętności tworzeni systemów reprezentacji wiedzy i
korzystania z nich. Obecnie, nauczanie problemowe okazuje się niewystarczające do połączenia
tych metod, bowiem nie kształtuje umiejętności niezbędnych do uczestniczenia w społeczeństwie
informatycznym i bycia człowiekiem przedsiębiorczym, co oznacza, Ŝe nie pozwala w pełni
przygotować ucznia do zadań, które będzie wykonywał lub musi wykonywać w Ŝyciu dorosłym.
Taką rolę moŜe spełnić taki system nauczania, w którym uczeń będzie stopniowo wdraŜany do
realizacji podstawowych funkcji systemu ekspertowego wspomaganego multimedialnie (obecnie
najczęściej komputerowo), słuŜącego wykonywaniu wybranych zadań w procesie dydaktycznym, a
takŜe będzie mógł brać czynny udział w tworzeniu systemów ekspertowych. Tak rozumiany system
nauczania nazywamy nauczaniem ekspertowym.
4.2
Multimedialne projektowanie systemów ekspertowych
W projektowaniu systemów ekspertowy wspomagających proces dydaktyczny
wykorzystywane jest programowanie multimedialne. Przykładem programowania multimedialnego
jest programowanie w języku LOGO mające na celu tworzenie przez ucznia na ekranie monitora
indywidualnych geometrycznych światów, kierując tzw. „Ŝółwiem”, który te światy „przędzie” w
formie geometrycznych rysunków. „śółwie” geometryczne, uwidocznione na ekranie, są
ikonicznymi znakami „Ŝółwi” programistycznych, którymi ma kierować uczeń. Nie są więc
abstrakcyjnymi tworami, ale fizycznymi, a ich ruch jest adekwatny do fizycznego ruchu. Warto
przytoczyć tu słowa S. Papertaxii - Tak jak w przypadku Ŝółwia geometrycznego, Ŝółw fizyczny jest
tworem interaktywnym, którym uczący się moŜe manipulować, tworząc środowisko do aktywnego
uczenia się. Ale uczenie się jest „aktywne” nie tylko w sensie interakcji. W mikroświecie fizyki
[fizyki ”Ŝółwia” – autor] uczniowie mogą utworzyć swój własny zestaw załoŜeń o mikroświecie i
jego prawach i mogą sprawić by były one prawdziwe. Mogą kształtować codziennie rzeczywistość,
mogą ją modyfikować i budować rzeczywistości alternatywne. Rzeczywistości alternatywne są
zarazem wirtualnymi i mają formę programów pisanych w języku LOGO. Programy te zapisywane
są w czytelnej, wizualnej postaci. Nie tworzą więc zwykłych ciągów instrukcji zapisanych w
sposób linearny. Zapisywanie w kolejnych wierszach (czasami grupach wierszy) na ekranie
monitora, instrukcji opisujących ruch „Ŝółwia”, pozwala uczniowi skutecznie monitorować,
odpowiadający tym instrukcjom na ekranie, ruch „Ŝółwia” geometrycznego lub wyobraŜenie tegoŜ
ruchu (patrz Rys.3), ustalając tym samym, w formie programu, dokładny scenariusz ruchu
„Ŝółwia”. Rzeczywistością poznawczą dla ucznia w tym systemie multimedialnym jest
rzeczywistość ruchu geometrycznego „Ŝółwia”, uwidoczniona na ekranie monitora. Ta
rzeczywistość jest zarazem rzeczywistością wirtualną w systemie, w którym monitorowany jest
fizyczny ruch ołówka podczas rysowania figur geometrycznych, ale takŜe monitorowany jest ruch
dowolnych ciał fizycznych. Uniwersalistyczne działanie zasady adekwatności gwarantuje, Ŝe
uczniowie, uczestnicząc w operacjach kierowania "Ŝółwiem”, w stworzonych przez siebie
wirtualnych rzeczywistościach, będą kształtować umiejętności poprawnego myślenia. Początkowo
będą „odkrywać” swoją własną, róŜniącą się istotnie od przyjętej w nauce, logikę, matematykę i
informatykę, ale dzięki uniwersalizmowi swych odkryć, z czasem dokonają generalizacji, która
umoŜliwi im ostatecznie opanować fundamentalne pojęcia i prawa tych nauk.
Rzeczywistość wirtualna
Rzeczywistość poznawcza
(program rysowania kwadratu
(opis ruchu „Ŝółwia” po kwadracie)
napisany w języku LOGO)
OTO KWADRAT
NAPRZÓD 100
PRAWO 90
NAPRZÓD 100
PRAWO 90
NAPRZÓD 100
PRAWO 90
NAPRZÓD 100
Oto ruch Ŝółwia po kwadracie
śółw robi do przodu 100 kroków,
Ŝółw skręca w prawo o 90 stopni,
Ŝółw robi do przodu 100 kroków,
Ŝółw skręca w prawo o 90 stopni,
Ŝółw robi do przodu 100 kroków,
Ŝółw skręca w prawo o 90 stopni,
Ŝółw robi do przodu 100 kroków.
Rys. 3 Przykładowe programowanie multimedialne w języku LOGO
Źródło: E. Bryniarski, M. Chuchro, Rola adekwatności wytworów systemów multimedialnych w kształtowaniu
umiejętności myślenia ucznia, Konferencja Naukowa Pedagogika i Informatyka Cieszyn 4-5 czerwca 2001 r, red.
A.W.Mitas, Cieszym 2001
4.3 Zasady nauczania ekspertowego
Na rys. 4 przedstawiony został, popularny wśród nauczycieli matematyki, rysunek, słuŜący jako
środek dydaktyczny do wizualizacji dowodu (tj. poglądowego uzasadnienia dowodu) twierdzenia
Pitagorasa. Wykorzystanie tego rysunku jest szczególnym przypadkiem systemu multimedialnego.
Rzeczywistością poznawczą jest w nim system geometrii Euklidesa ze znanym sformułowaniem
twierdzenia Pitagorasa zawierającym formułę a2 + b2 = c2, ustalającą relację pomiędzy
długościami boków trójkąta prostokątnego. Rzeczywistością wirtualną są natomiast puzzle,
składające się z siedmiu płaskich przedmiotów, ilustrujących przedstawione na Rys. 4 trójkąty i
kwadraty (komponenty), lub ich odpowiedniki wywoływane i przesuwane myszką na ekranie
monitora komputera. Kontekst sytuacyjny jest tak ustalony, Ŝe elementy układanki monitorują pola
powierzchni odpowiadających im figur geometrycznych, a przystawanie do siebie przedmiotów
zbudowanych z tych elementów monitoruje równość pól powierzchni przystających figur
geometrycznych.
Rzeczywistość wirtualna
(Układanka z 7 figur)
I
b
Rzeczywistość poznawcza –
(Twierdzenie Pitagorasa)
2
II
2
a
III
IV
a2 + b2 = c2
kontekst sytuacyjny
IV
I
2
c
II
III
Rys. 4 System multimedialny na przykładzie wizualizacji dowodu twierdzenia Pitagorasa.
Źródło: E. Bryniarski, M. Chuchro, Rola adekwatności wytworów systemów multimedialnych w kształtowaniu
umiejętności myślenia ucznia, Konferencja Naukowa Pedagogika i Informatyka Cieszyn 4-5 czerwca 2001 r, red.
A.W.Mitas, Cieszym 2001.
Zbudowanie, według scenariusza-układanki zgodnego z powyŜszym rysunkiem, dwóch
przedmiotów (kompozycji) o kształtach przystających kwadratów, pozwala uczniowi, przy
przyjętym kontekście sytuacyjnym, za pomocą „jednego spojrzenia” zrozumieć wyprowadzenie
(dowód) twierdzenia Pitagorasa i uznać tym samym to twierdzenie za, w sposób oczywisty,
xiii
prawdziwe. Mamy tu do czynienia z wyraźnym astosowaniem zasady adekwatności
w
wykorzystywaniu środka informatycznego do reprezentowaniu wiedzy.
Biorąc pod uwagę przyjęte pojęcia, zasadę tę moŜemy stosownie rozszerzyć tak, aby
stosowała się do korzystania z dowolnych systemów multimedialnych i sformułować następująco:
wytwory systemu multimedialnego są adekwatne do rzeczywistości poznawczej, przy zadanym
kontekście sytuacyjnym, gdy budowa tych wytworów jest monitorowana w tym kontekście jako
taka sama (izomorficzna do...), jak budowa pewnych przedmiotów w rzeczywistości poznawczej,
a ponadto walory oraz wirtualne powiązania składników tych wytworów są monitorowane jako
izomorficzne do odpowiednich cech oraz własności – relacji, określających te przedmioty w
rzeczywistości poznawczej.
NaleŜy teŜ stosownie rozszerzyć treść pozostałych zasad korzystania ze środków
informatycznych, tak aby dotyczyły korzystania z dowolnych systemów multimedialnych. Zasady
te sformułujemy następująco:
Zasada interaktywności – system multimedialny powinien pobudzać do aktywnego
uczestniczenia w tworzeniu i uaktywnianiu wytworów multimedialnych oraz korzystaniu z nich.
Zasada operatywności (forsingu) – system multimedialny powinien wymuszać
wykonywanie przez uŜytkownika, opanowanych przez niego wcześniej standardowych operacji,
sprzyjających adekwatnemu przekazaniu mu wiedzy i kształtowaniu umiejętności oraz tworzenie na
ich podstawienie w moŜliwie najprostszy sposób nowych uŜytecznych operacji.
Zasada efektywności – im większa złoŜoność czynnościowa procesu uczenia się
korzystania i samego korzystania z systemu multimedialnego, tym mniejsza efektywność
komunikacji uŜytkownika z tym systemem,
Stosowanie wymienionych zasad w procesie dydaktycznym nie moŜe być prawidłowe, jeśli
nie będzie odpowiadało cechom psychofizycznym ucznia. Ten wymóg oznacza indywidualizację
kształcenia, a więc uwzględnianie, w organizowaniu procesu dydaktycznego, stylu uczenia,
talentu czy rodzaju inteligencji ucznia. W latach dziewięćdziesiątych XX w. Howard Gardner,
profesor pedagogiki z Harvardu (USA) swoimi badaniami zakwestionował pogląd o jednej ogólnej
inteligencji człowieka mierzonej wskaźnikiem IQ i utoŜsamianej z myśleniem logicznym, dobrze
uzasadniając tezę, Ŝe kaŜdy człowiek jest potencjalnie uzdolniony, lecz na wiele sposobów.
Inteligencja człowieka jest jego zdolnością do tworzenia i rozpoznawania wartości ogólnoludzkich
oraz korzystania z nich. Zgodnie z takim rozumieniem inteligencji Gardner wyróŜnia następujące
rodzaje inteligencjixiv:
Językową – obejmująca wartości kultury języka,
Logiko-matematyczną – obejmująca wartości logiczne oraz formalizację,
Wizualno-przestrzenną – obejmująca szeroko rozumiane wartości estetyczne kultury
plastycznej (malarstwo, rzeźba),
Kinestetyczną (motoryczną) – wartości związane z opanowaniem ruchu ciała,
Muzyczną (fonetyczną) – wartości związane z posługiwaniem się dźwiękiem,
Interpersonalną – dotycząca komunikacji człowieka z człowiekiem, człowieka z maszyną,
człowieka z przyrodą,
Intrapersonalną – dotycząca komunikacji człowieka z samym sobą.
Wymienione rodzaje inteligencji w róŜnym stopniu występują u ucznia i składają się na talenty
ucznia i styl uczenia określony przez takie czynniki jakxv:
Sposób najłatwiejszego przyswajania doświadczeń (informacji) oraz korzystania z
przyswojonych doświadczeń (informacji),
Sposób porządkowania i przetwarzania doświadczeń (informacji),
Warunki waŜne dla skutecznego przyswajania i zapamiętywania doświadczeń (informacji),
Warunki waŜne dla skutecznego wykorzystywania doświadczeń (informacji).
Jeszcze raz zwracamy tu uwagę na to, Ŝe takich pojęć jak doświadczenie czy wykorzystanie
informacji nie naleŜy redukować do pojęcia wiedzy, gdyŜ pierwsze pojęcia oznaczają zespół
umiejętności, a drugie pojęcie – porządek rzeczy rozpoznawany dzięki tym umiejętnościom.
Wiedza jest jedynie informacją w umyśle człowieka. Innymi słowy: procesu uczenia nie moŜna
sprowadzić do reprezentowania, przekazywania i przyswajania wiedzy. Czym jest więc proces
dydaktyczny w nauczaniu ekspertowym?
Proces dydaktyczny w nauczaniu ekspertowym (patrz rys. 5) polega na zastosowaniu takiej
metody nauczania, która sprowadza się do organizowania uczestniczenia ucznia w systemie
ekspertowym, poprzez indywidualny wybór (czy teŜ stworzenie) przez niego systemu
multimedialnego odpowiadającego jego stylowi uczenia, a następnie, zgodnie z tym stylem uczenia,
indywidualne korzystanie z tego systemu, tak aby mógł on w pełni doświadczyć tworzenia,
poznawania i opanowywania rzeczywistości wirtualnej w ramach wybranego (stworzonego)
systemu multimedialnego, tj. aby doświadczył odkrywania praw rządzących wirtualnym światem i
nauczył się wykorzystywać te prawa do tworzenia wytworów w tym świecie zgodnie ze swoimi
potrzebami.
Proces dydaktyczny powinien się stać pasjonującą wyprawą
naukową do wirtualnej rzeczywistości, a zarazem jej
opanowaniem, swojego rodzaju jej wirtualnym podbojem.
Uczestniczenie w tej wyprawie będzie wymagało wykonania
szeregu zadań, dzięki czemu uczeń zdobędzie doświadczenie,
które uczyni go ekspertem (mistrzem) w zakresie wykonanych
zadań.
indywidualny
METODA
System
multimedialny
i wykonywane
w nim zadania
organizowanie
Rys. 5 Proces dydaktyczny w nauczaniu ekspertowym.
Źródło: Opracowanie własne.
FORMA
ŚRODEK
wybór
Uczestniczenie
w systemie
ekspertowym
indywidualne
uŜycie
Kreowanie,
poznawanie,
opanowanie
„światów”
wirtualnych
5. Wykonywanie zadań w systemach ekspertowych
5.1
Pojecie zadania infornatycznego
Uczestnicząc w systemie ekspertowym uczeń będzie wykonywałxvi zadania informatyczne,
tj. wykorzystywał środki informatyczne do przetwarzania informacji w ramach danego sytemu
iteracyjnego określonego przez składniki systemu multimedialnego.
KaŜde wykonanie zadania informatycznego sprowadza się do
informatycznej realizacji kontekstu sytuacyjnego, w którym rzeczywistość
poznawcza zadania reprezentowana jest w rzeczywistości wirtualnej
systemu multimedialnego.
Ze względu na wyróŜnione cztery podstawowe aspekty (zasady) wykorzystywania środka
informatycznego (systemu multimedialnego), zadania informatyczne dzielimy na zadania w
zakresie:
operatywności – słuŜące opanowaniu standardowych operacji, wykonywanie operacji
niezbędnych do rozwiązywania zadania na wszystkich etapach procesu rozwiązywania zadania,
kształtujące umiejętności do tworzenia i opanowania całkiem nowych operacji lub złoŜonych ze
wcześniej wyuczonych operacji,
adekwatności – słuŜące zrozumieniu pojęć i ich właściwemu uŜywaniu, prowadzące do
zgodności posiadanej wiedzy z wymaganą programowo, takŜe kształtujące umiejętności
wykrywania podobieństw czy analogii oraz dokonywania symulacji w procesie reprezentacji
obiektów za pomocą środków informatycznych,
efektywności – dotyczące wyróŜnionych sprawności, które mają być kształcone za pomocą
środków informatycznych oraz rozwijania zdolność rozstrzygania czy moŜliwe jest wykonanie
zadania i kształtowania umiejętności znajdowania optymalnego wykonania (tj. wykonania,
którego w danych warunkach i przy uŜyciu danych środków nie moŜna juŜ polepszyć),
interaktywności – wymuszające aktywne uczestniczenie w przetwarzaniu informacji przy
uŜyciu danych środków informatycznych, np. posługiwanie się klawiaturą, myszką, czy
uczestniczenie w grach komputerowych.
5.2
Poprawne formułowanie zadań informatycznych
Zazwyczaj o wykonaniu zadania uczeń dowiaduje się w formie słownej (polecenia, zapytania).
Wtedy, aby zadanie było poprawnie sformułowane naleŜy unikać:
złej konstrukcji zadania – niezbyt precyzyjnego sformułowania, niejednoznacznych propozycji
odpowiedzi, mało istotnych zagadnień, zadań słuŜących tylko zapamiętaniu wiadomości, itp.
wykorzystywania źle opracowanych programów nauczania, zawierających takie wiadomości,
których praktyczne zastosowanie jest wątpliwe, czy które zbyt duŜą wagę przykładają do
drugorzędnych treści, utrudniając, a nawet uniemoŜliwiając wykorzystanie ich do wykonywania
zadań,
odciągania ucznia od „spraw prostych”, zniechęcania ucznia do prostego wykonywania zadania,
czy teŜ dopingowania do nadmiernego wykazywania się wiedzą oraz przeintelektualizowania
wykonania zadania.
Niestety, wśród nauczycieli ciągle rozpowszechniony jest mit o tym, Ŝe o dobrym opanowaniu
wiedzy świadczy znajomość przez ucznia (takŜe przez nauczyciela) szczegółów trudno dostępnych
dla ucznia, o których nic nie piszą podręczniki szkolne, czy drugorzędnych – sądzą, Ŝe jeŜeli uczeń
je opanował to rzeczywiście się uczył i zasługuje na wyŜszą ocenę. Taka sytuacja sprzyja
niepoprawnemu formułowaniu zadań. Aby wystrzegać się tych błędów naleŜy pamiętać, Ŝe proces
dydaktyczny dotyczący dowolnych treści przedmiotowych odbywa się na trzech etapach:
Poziom gotowości
umiejętności
wymagane
do rozpoczęcia
wykonywania
zadania
Poziom wiedzy
treści
programowe
występujące
w zadaniu
•
•
•
•
treści
programowe
wymagane do
wykonania
zadania
Poziom umiejętności
umiejętności
nabyte
przy
wykonywaniu
zadania
ewaluacja:
kontrola
ocena
poprawa
doskonalenie
Rys. 6
ZróŜnicowanie treści programowych w procesie dydaktycznym obejmującym
wykonanie zadania.
Źródło: Opracowanie własne.
5.2
poziom gotowości - ukształtowanie się umiejętności niezbędnych do realizacji treści
programowych,
poziom wiedzy - realizowanie treści programowych i korygowanie opanowania tych treści
zgodnie z wymogami programowymi w procesie ewaluacji, tj. oceny i kontroli opanowania
wiedzy, a takŜe porównania rezultatów nauczania ze wstępnymi zamierzeniami,
poziom umiejętności – opanowanie wymaganych programem nauczania umiejętności w
stopniu wystarczającym.
Tworzenie systemu ekspertowego zadania
W nauczaniu ekspertowym w procesie wykonywania informatycznego zadania system ekspertowy
tworzony lub wykorzystywany jest na trzech etapach:
I.
Określenie środka informatycznego (technologii informacyjnej) do wykonania zadania:
algorytm, kompilacja, kompilator (procesor), monitorowanie, implementacja
II.
Tworzenie rzeczywistości wirtualnej poprzez reprezentację rzeczywistości poznawczej
określonej zadaniem: reprezentacja ikoniczna, problemy, reprezentacja symboliczna, reguły,
reprezentacja enaktywna, pojęcia
III.
Opanowanie rzeczywistości wirtualnej poprzez uczestniczenie w systemie ekspertowym
słuŜącym wykonaniu zadania: baza wiedzy, reprezentacje wiedzy, sieć semantyczna,
operacje, rama, realizacja (wykonania zadania)
Poziom gotowości
Rzeczywistość
poznawcza
określona przez
zadanie
informatyczne
Poziom wiedzy
Środek
informatyczny
•
•
•
•
Poziom umiejętności
Reprezentacje
ewaluacja:
kontrola
ocena
poprawa
doskonalenie
wykonania
zadania
Rzeczywistość
wirtualna
Uczestniczenie
w systemie
ekspertowym
Rys. 7 Wykonanie zadania informatycznego w nauczaniu ekspertowym.
Perspektywy badań nad nauczaniem ekspertowym na odległość
Nauczanie na odległość odbywa się współcześnie na czterech poziomach: 1) Bazy danych, 2)
proces dydaktyczny typu online, 3) kształcenie asynchroniczne i 4) kształcenie synchroniczne.
Przyszłe badania nad nauczaniem ekspertowym na odległość muszą więc zmierzać do opracowania
szczegółowej metodyki nauczania ekspertowego na kaŜdym poziomie z osobna oraz metodyki
nauczania przy uwzględnieniu wzajemnych powiązań wymienionych poziomów.
6.
Internetowe portale edukacyjne w kształceniu ustawicznym
metodą konsultacji
W poniŜszym rozdziale prezentujemy, za odpowiednią zgodą, obszerne fragmenty projektu
innowacji edukacyjnej autorstwa dr E. Bryniarskiego i dr T.I.Bryniarskiej „Innowacyjna strategia
konsultacji w projektowaniu internetowych girłd powszechnej przedsiębiorczości” w oparciu o
materiały zamieszczone w biuletynie informacyjnej III Giełdy Innowacji Opole 20041. Projekt był
takŜe przedstawiony na konferencji „Informatyczne Przygotowanie Nauczycieli” Kraków 20042.
Niniejsza praca częściowo partycypuje w programistycznym etapie realizacji tego projektu.
6.1
Konsultacje w kształceniu ustawicznym
Na świecie, w ostatnim dziesięcioleciu, coraz większą wagę przywiązuje się do takiego
przygotowania informatycznego nauczycieli, które będzie determinowało efektywność ich
działalności doradczo-przewodniczej w procesie dydaktycznym, obejmującym kształcenie/
szkolenie ustawiczne, poprzez wykorzystanie strategii konsultacji (Popkin 1994)3 Działalność ta
1
Konferencja podsumowująca projekt RITTS „Innowacje dla Północnych Czech o Opola”. III Giełda Innowacji,
Zarząd Województwa Opolskiego oraz Stowarzyszenie Polskich Wynalazców i Racjonalizatorów, Opole 12
października 2004.
2
E.Bryniarski, T.I.Bryniarska, Strategia konsultacji w projektowaniu internetowych giełd powszechnej
przedsiębiorczości, w: Informatyczne Przygotowanie Nauczycieli. Internet w procesie kształcenia, pod red.
B.Kędzierska, J.Migdałek, Kraków 2004, s.443-450.
3
Michael H. Popkin, Active Teaching, Maritt, GA: Active Parenting Publishers, 1994
składa się z następujących trzech procesów pomocniczych: (a) doradztwa, (b) współdziałania
(koordynacji) oraz (c) konsultacji. Konsultację definiuje się jako „proces kooperacji, w którym
doradca-konsultant nie tylko asystuje w myślowym rozwiązywaniu problemów, ale takŜe ma
wpływ na efektywną pracę” osób uczestniczących w tym procesie (American School Counselor
Association, 1990, s.1)4. Interwencje konsultanta w procesie konsultacji powinny być efektywne,
skuteczne i prowadzić do rozwiązywania problemów. Strategia konsultacji jest takim sposobem
studiowania, czy pozyskiwania przez człowieka wiedzy i umiejętności, który ogniskuje się na
efektywniejszym doradzaniu mu i przewodzeniu przez konsultanta w tak rozumianym procesie
dydaktycznym. W tym sensie strategia konsultacji moŜe być realizowana indywidualnie lub w
grupie, w bezpośrednim kontakcie lub zdalnie (w klasie, listownie, telefonicznie, drogą Internetu).w
procesie kształcenia ustawicznego5
W okresie ostatnich lat Unia Europejska oraz inne instytucje takie jak Bank Światowy
aktywnie działały na polu promowania rozwoju kierunków polityki dotyczących rozwoju systemów
uczenia się przez całe Ŝycie dla wszystkich. Ministrowie Edukacji krajów członkowskich OECD –
organizacji do której naleŜy takŜe Polska - przyjęli system uczenia się przez całe Ŝycie za
odpowiednią strategię rozwoju oświaty i systemów kształcenia i szkolenia w krajach rozwiniętych.
Organizacji OECD powierzono „przeprowadzenie analizy i badania nowych form nauczania i
uczenia się, odpowiednich dla wymagań osób dorosłych zatrudnionych, bezrobotnych czy teŜ tych,
którzy odeszli z rynku pracy.” Badania potwierdziły pojawienie się negatywnych skutków na rynku
pracy, wynikających z braku dostępu do moŜliwości uczenia się przez całe Ŝycie oraz potwierdziły
„konieczność zapewnienia by moŜliwości uczenia się przez całe Ŝycie były dostępne wszystkim
osobom w wieku produkcyjnym by podnieść i utrzymać na trwałe moŜliwości ich zatrudnienia.”
Raport „Modernizacja kształcenia ustawicznego i kształcenia dorosłych w Polsce, jako integralnych
części uczenia się przez całe Ŝycie”, opracowany w 2002 r. dla Ministerstwa Edukacji Narodowej i
Sportu, dostosowuje wyniki badań przeprowadzonych przez OECD do realiów Polski. Jednym z
kierunków realizacji zadań przedstawionych w raporcie jest wykorzystanie Internetu do kształceni/
szkolenia ustawicznego. Celem niniejszej pracy jest przedstawienie załoŜeń projektowych,
słuŜących wykorzystaniu Internetu do kształcenia ustawicznego poprzez realizację strategii
konsultacji.
6. 2
Proces dydaktyczny jako proces gospodarczy
Do dostawców usług w obszarze kształcenia/ szkolenia ustawicznego zalicza się: (1) szkoły
dla dorosłych i szkoły wyŜsze, (2) publiczne centra kształcenia ustawicznego oraz praktycznego,
(3) niepubliczne, niedochodowe instytucje szkoleniowe, w tym tzw. osoby prawne (stowarzyszenia,
fundacje, spółki, spółdzielnie itp.) oraz firmy czysto prywatne (podmioty jednoosobowe
prowadzące działalność gospodarczą).
Wykorzystywanie w edukacji dorosłych technologii informacyjnej wymusza traktowanie
współczesnych placówek kształcenia na równi z podmiotami prowadzącymi działalność
gospodarczą, w procesie której kształtują się (wytwarzane są) i wykorzystywane są (udostępniane
są) umiejętności niezbędne człowiekowi w Ŝyciu dorosłym, tj. kształtowane są róŜnorakie
kwalifikacje. Współcześnie oznacza to przygotowywanie człowieka do bycia przedsiębiorczym,
tak aby potrafił działać w gospodarce rynkowej jako człowiek sprzedający swoje kwalifikacje, a nie
jako człowiek pracy sprzedający jedynie swoją pracę na rynku pracy.
Proces dydaktyczny jest więc działalnością gospodarczą wytwarzającą zasoby kwalifikacji
niezbędne dla obecnej i przyszłej gospodarki rynkowej. Proces ten odbywa się w ramach systemu
komunikacji pomiędzy nauczycielami a uczniami. Istotą działania tego systemu w placówce
kształcenia jest to, Ŝe nauczyciel jest ekspertem-przewodnikiem po świecie wiedzy i umiejętności,
który zarządza procesem dydaktycznym realizowanym przez uczniów6. W celu sprawnego
4
TamŜe.
Wprowadzenie do badań nad pozyskiwaniem przez nauczycieli kompetencji doradcy-konsultanta moŜna znaleźć w:
Patricia S. Otwell, Counselor-led Staff Development: An Efficient Approach to Teacher Consultation,
www.activeparenting.com/resrc_AT.htm (2.07.2004)
6
E. Bryniarski, Nauczanie ekspertowe na odległość, w: Informatyczne przygotowanie nauczycieli. Kształcenie zadalne,
uwarunkowania , bariery, prognozy, red. J. Migdałek, B. Kędzierska, Wyd. Rabid, Kraków 2003, s.233-253.
5
zarządzania, nauczyciel stosuje takie metody jak: planowanie, organizowanie, motywowanie i
kontrolę - moŜe tu korzystać z całego dorobku teorii organizacji i zarządzania7.
System ekspertowy Giełda Powszechnej
Przedsiębiorczości
System przedmiotowy
Proces konsultacji
Rys. 1
Internetowa placówka ustawicznego kształcenia jako system ekspertowy
Zespół umiejętności, do kształtowania którego się dąŜy w procesie dydaktycznym
nazywamy jego celami, a zasady (prawidła), zgodnie z którymi działa - zasadami
dydaktycznymi. Cele realizowane są poprzez ustalanie kierunków działalności dydaktycznej, a
zasady poprzez wykonywanie zadań dydaktycznych.
Na proces dydaktyczny w placówce kształcenia ustawicznego składają się cztery procesy,
wzajemnie powiązane i realizowane zazwyczaj równolegle:
• nauczanie - kierowany przez nauczyciela, zgodnie z celami i zasadami dydaktycznymi, proces
nabywania przez ucznia wiedzy rozumianej jako zespół umiejętności świadomego korzystania
w określonym porządku ze wcześniej nabytych umiejętności,
• uczenie się - uwarunkowana przez placówkę kształcenia aktywność ucznia prowadząca do
kształtowania się określonych umiejętności,
7
H. Bieniok i Zespół, Metody sprawnego zarządzania, planowanie, organizowanie, motywowanie, kontrola, „Placet”,
Warszawa 1997
•
kształcenie - wpływ placówki kształcenia i otoczenia na kształtowanie się określonych
umiejętności,
wychowanie - kształtowanie przez placówkę najbardziej wartościowych dla ucznia w
przyszłości, w jego dorosłym Ŝyciu, umiejętności korzystania z dorobku kultury i udziału w
procesach kulturotwórczych.
Wymienionym składnikom procesu dydaktycznego odpowiadają pewne cele i zasady (np. cele
nauczania, zasady nauczania), a te realizowane są poprzez ustalanie pewnych kierunków
działalności i wykonywanie pewnych zadań dydaktycznych.
W zaleŜności od realizacji któregoś z wymienionych składników procesu dydaktycznego
nauczyciel pełni inną rolę. W procesie nauczania jest ekspertem, w procesie uczenia się –
mentorem, kształcenia – trenerem, a wychowania – terapeutą.
Współcześnie z realizacją wymienionych ról w kształceniu ustawicznym związane są takie
dziedziny usług jak coaching i mentoring8
8
E. Parsloe, M. Wray, Trener i mentor, udział coachingu i mentoringu w doskonaleniu procesu uczenia się, Oficyna
Ekonomiczna, tłum. I. Posiadło, Kraków 2002.
ROLA UCZNIA
ROLA EKSPERTA
Ustalenie treści
programowych występujących
przy wykonywaniu zadania
•
•
•
•
ROLA
TRENERA
ewaluacja:
kontrola
ocena
poprawa
doskonalenie
ROLA MENTORA
Ustalenie treści
programowych wymaganych
do wykonania zadania
ROLA TERAPEUTY
Ustalenie umiejętności nabytych
przy wykonywaniu zadania – określenie uzyskanych
kwalifikacji oraz przygotowanie do ich urynkowienia
ROLA UCZESTNIKA KONSULTACJI
Ustalenie umiejętności wymaganych
do rozpoczęcia przygotowania do wykonywania
zadania
Rys. 2. ZróŜnicowanie treści programowych zdobywania kwalifikacji w procesie konsultacji
obejmującym przygotowanie do wykonania zadania .
Proces konsultacji powinien się stać pasjonującą wyprawą do wirtualnej
rzeczywistości gospodarczej, a zarazem jej opanowaniem, swojego rodzaju jej
wirtualnym podbojem. Uczestniczenie w tej wyprawie będzie wymagało wykonania
szeregu zadań, dzięki czemu uczestnik konsultacji zdobędzie doświadczenie, które
uczyni go ekspertem (mistrzem) w zakresie projektowanych i realizowanych zadań
gospodarczych.
Edward Bryniarski
indywidualny
METODA
wybór
Uczestniczenie
w systemie
ekspertowym
indywidualne
ŚRODEK
Internet System
multimedialny
i wykonywane
w nim zadania
FORMA
uŜycie
Kreowanie,
poznawanie,
opanowanie
„światów”
wirtualnych
organizowanie
Rys. 4
Konsultacja jako uczestniczenia w wirtualnej rzeczywistości
gospodarczej
Zasady prowadzenia internetowych konsultacji z uŜyciem
multimedialnych systemów
Zasada adekwatności – multymedialny system konsultacji powinien
symulować rzeczywiste warunki rozwiązywania zadania
Zasada interaktywności – multimedialny system konsultacji powinien
pobudzać do aktywnego uczestniczenia w tworzeniu i uaktywnianiu wytworów
multimedialnych oraz korzystaniu z nich.
Zasada operatywności (forsingu) – multimedialny system konsultacji
powinien wymuszać wykonywanie przez uŜytkownika, opanowanych przez niego
wcześniej standardowych operacji, sprzyjających adekwatnemu przekazaniu mu
wiedzy i kształtowaniu umiejętności oraz tworzenie na ich podstawienie w moŜliwie
najprostszy sposób nowych uŜytecznych operacji pozwalających zdobyć nowe lub
doskonalić stare kwalifikacje.
Zasada efektywności – ze środków multimedialnych naleŜy korzystać w
sposób najprostszy, bowiem im większa złoŜoność czynnościowa procesu uczenia
się korzystania i samego korzystania z systemu multimedialnego, tym mniejsza
efektywność komunikacji uŜytkownika z tym systemem, tworząca bariery w
kształtowaniu kwalifikacji.
6. 3
Internotowe giełdy powszechnej przedsiębiorczości
Ekonomiści coraz częściej głoszą pogląd, Ŝe w najbliŜszych dziesięcioleciach rynek pracy
(pracy najemnej) będzie zanikał, a gigantyczny wzrost bezrobocia wymusi szybkie kształtowanie
się rynku powszechnej przedsiębiorczości, tj. praca najemna będzie wypierana przez
samozatrudnienie. Rynek powszechnej przedsiębiorczości to taki, na którym sprzedaje się i kupuje
nie pracę, lecz umiejętności i kwalifikacje. Zrozumiałe jest więc, Ŝe juŜ obecnie naleŜy
przygotować instrumenty i mechanizmy kształcenia ustawicznego, umoŜliwiające wytwarzanie
kwalifikacji oraz rynkowe określenie ich wartości, a takŜe popytu i podaŜy na nie. Do takich
instrumentów gospodarki rynkowej naleŜy zaliczyć internetowe giełdy powszechnej
przedsiębiorczości (Bryniarska 2003)9 – są to witryny internetowe prowadzące konsultacje, w
ramach których inicjuje się tworzenie nowych kwalifikacji oraz odbywa się wycena przeciętnych
umiejętności i kwalifikacji oraz ofert kooperacji zgłaszanych na giełdę.
Postulowana wyŜej giełda propaguje wśród uŜytkowników rynku powszechnej
przedsiębiorczości następujące zasady przedsiębiorczości edukacyjnej: karta pracy, jak i
świadectwo pracy musi zawierać wyszczególnienie wszystkich czynności, które zatrudniony
9
T. I. Bryniarska, Banki spółdzielcze w gospodarce rynkowej, SGH, Warszawa 2003, s. 39-42
(świadczący usługi) potrafi wykonywać oraz wyszczególnienie tego, co nauczył się wykonywać w
procesie wytwarzania produktów w okresie zatrudnienia. Tylko dokumentacja prac, które
zatrudniany potrafi wykonywać, charakteryzuje jego kwalifikacje (wiedzę i umiejętności
wykorzystywania środków gospodarowania, np. nowoczesnych urządzeń, obsługi programów
komputerowych, korzystanie ze środków chemicznych itp.), będące podstawą wyceny usługi.
Umiejętności i kwalifikacje wyuczone podczas wykonywania pracy podlegają amortyzacji, o którą
w dalszym ciągu powiększa się cenę usługi. Po całkowitym spłaceniu („zamortyzowaniu się”)
wyuczonych kwalifikacji, dołączane one są do listy będącej podstawą wyceny usługi. Człowiek,
który nie sprzedaje swoich kwalifikacji, moŜe wykonywać tylko pracę prostą (na poziomie szkoły
podstawowej), sprzedaje więc swoją pracę. Do wyceny kwalifikacji mogą być wykorzystane
niektóre metody wartościowania stanowisk pracy i strategie wynagrodzeń znane w literaturze
ekonomicznej10.
Portal edukacyjny „KONSULTACJE „
W Instytucie Matematyki i Informatyki Uniwersytetu Opolskiego, trwają prace nad realizacją
projektu portalu edukacyjnego „KONSULTACJE”. Zawiera on oprogramowanie pozwalające na
stworzenie centralnego środowiska informatyczno-dydaktycznego do realizacji wszelkich działań
związanych z prowadzeniem konsultacji na odległość w ramach systemów synchronicznego i
asynchronicznego nauczania na odległość.
Jakie są cele i zakres funkcjonalny portalu?
Główne cele dydaktyczne wykorzystania portalu:
I.
Prowadzenie dyskursu dydaktycznego
II.
Nauczanie ekspertowe
III.
Realizacja strategii klient-agent-serwer (wykorzystanie oprogramowania i korzystanie z
sieci komputerowej, np. Uniwersytetu Opolskiego)
IV.
Dostęp do biblioteki: baz danych, baz wiedzy, oprogramowania, materiałów dydaktycznych,
programów i gier edukacyjnych
V.
Giełda kompetencji wspierających powszechną przedsiębiorczość
Zakres funkcjonalny portalu:
A. Moduł studenta (osoby korzystającej z konsultacji)
B. Moduł nauczyciela
C. Moduł administratora
D. Moduł publiczny
Wymagane cechy portalu moŜna określić następująco11:
Charakterystyka poprawnej konstrukcji portalu edukacyjnego (PE) z punktu widzenia
korzystającego z konsultacji:
PE powinien posiadać bazę danych, zawierającą wszystkie usługi oferowane podczas
konsultacji na odległość. KaŜda z usług winna zawierać tytuł, krótki opis, mechanizm dostępu,
wymagania stawiane korzystającym z usługi, czas usługi, w którym ona jest dostępna, koszt
rejestracji na konsultacje (dotyczy niektórych usług publicznych), zasady zakończenia
konsultacji.
PE umoŜliwia uŜytkownikom portalu zarejestrowanie się, kalendarz rejestracji, opis procedur
rejetracyjnych, sposób uzyskania pomocy administracyjnej, koszty, procedurę oneline opłaty.
PE umoŜliwia utworzenie prywatnych stron WWW, zawierających informacje o wynikach
konsultacji w której uczestniczyli (np. lista błędów przez nich popełnionych, wynik kompilacji
programu napisanego przez nich w obsłudze klient-serwer), o przedmiotach które studiują, o
10
F. Poels, Wartościowanie stanowisk pracy i strategie wynagrodzeń, Oficyna Ekonomiczna, tłum. W. Biliński,
Kraków 2000
11
por. S. Juszczyk, Edukacja na odległość. Kodyfikacja pojęć, reguł i procesów, Wydawnictwo Adam Marszałek,
Toruń 2002
uzyskanych zaliczeniach, wynikach testów kompetencji, planach dalszych kursów,
uwarunkowaniach i koniecznościach, itp.
PE umoŜliwia uŜytkownikom zaaranŜowanie wirtualnych konsultacji w grupie, spotkania w
Internecie, synchroniczną i asynchroniczną dyskusję, prezentacje z uŜyciem standardowych
programów (np. Power Point), wykonywanie symulacji oraz korzystanie z programów
ekspertowych,
PE posiada BIBLIOTEKĘ, w której jest dostęp do oprogramowania, programów, algorytmów,
materiałów dydaktycznych i pomocniczych, zarejestrowanych w standardowym formacie ( np.
pdf).
PE posiada dostęp do katalogów i baz bibliotek oraz do sklepów internetowych z moŜliwością
zakupu przez uŜytkowników ksiąŜek i materiałów pomocniczych.
PE tworzy strony WWW dla uŜytkowników na tematy związane ze kształceniem, podające
wiadomości na rozmaite tematy, tworzy dodatkowe forum dyskusyjne dla społeczności
uŜytkowników portalu.
PE udostępnia bazę danych o kompetencjach wspierających powszechną przedsiębiorczość.
Cechy PE dla nauczycieli-konsultantów
Konsultantom w trakcie prowadzenia konsultacji z uŜyciem PE umoŜliwia się komunikowanie
się z uŜytkownikami platformy, wysyłanie i odbiór za pomocą poczty elektronicznej: zadań
(odpowiedzi), rozwiązań i wyników testów kompetencji, a takŜe zapewnienie opieki i
przekazywanie wskazówek .
PE zapewnia wykładowcom indywidualną przestrzeń pracy, prowadzenie korespondencji,
notatek i spostrzeŜeń, dostęp do informacji.
PE powinien dysponować narzędziami pomocowymi w tworzeniu materiałów dydaktycznych w
jednolitym standardzie, a takŜe doskonalenie materiałów juŜ opracowanych.
PE zapewnia dostęp do materiałów konferencyjnych i publikacji prezentujących stan i kierunki
rozwoju wiedzy oraz narzędzi w zakresie kształcenia ustawicznego na odległość.
Cechy PE dla administratora
MoŜliwość sprawnego zarządzania: dostępnością portalu, współdziałaniem uŜytkowników,
trwałością działania bez względu na zmiany technologiczne i edukacyjne,
Zdolność do wielokrotnego wykorzystywania stworzonych systemów edukacyjnych (kursów,
systemów ekpertowych, biblioteki) z wieloma aplikacjami w wielu miejscach i róŜnorodnych
sytuacjach,
Modyfikowalność i zdolność do rozbudowy – budowa platformy oparta na uniwersalnej
konstrukcji okien w witrynach internetowych; kaŜde z okien realizuje pięć głównych celi
dydaktycznych w czterech wyróŜnionych zakresach funkcjonalnych – modułach,
MoŜliwość dołączania programów typu agent obsługujących strategie klient-agent-serwer
wykorzystania oprogramowania dostępnego w sieci uczelnianej (np. podanie wyniku kompilacji
programu, czy obliczeń)
Cechy PE dla modułu publicznego
Na głównej stronie platformy wydzielony jest moduł ściśle określający prawa
niepełnoprawnych uŜytkowników do korzystanie z wybranych funkcji platformy.
Platforma umoŜliwia rejestrację uŜytkowników nie będących zarejestrowanymi a pragnących
skorzystać z wybranych funkcji konsultacji
MoŜliwość zamieszczania informacji dostępnych publicznie w Internecie
W czterech modułach funkcjonalnych portalu dostępne są następujące standardowe funkcje:
1) Dyskurs dydaktyczny
a) notatnik,
b) komunikacja z innymi - e-mail, CHAT, forum dyskusyjne, FAQ,
c) Prowadzone przedmioty - lista korzystających z konsultacji, terminarz, bieŜąca
dokumentacja procesu dydaktycznego oraz konsultacji, raporty, statystyka konsultacji
2) Nauczanie ekspertowe – zarządzanie plikami na odległość
3) Strategie klient-agent-serwer – zarządzanie plikami na odległość
4) Biblioteka – zarządzanie plikami na odległość
Projekt portalu „KONSULTACJE” dostosowany jest do potrzeb tworzenia internetowej giełdy
powszechnej przedsiębiorczości, co znacznie obniŜa koszty jego realizacji w porównaniu z ceną i
kosztami dostosowania dostępnych na rynku oprogramowania portali edukacyjnych. Projekt ten
wzbudza zainteresowanie władz Opolszczyzny i organizacji pozarządowych (na II Giełdzie
Innowacji 2004 r. zdobył Puchar Wojewody Opolskiego)12 i moŜe zostać w przyszłości włączony
do projektów funduszy strukturalnych.
12
E. Bryniarski, Projekt innowacyjnego portalu edukacyjnego „KONSULTACJE” , II Giełda Innowacji, Opole,2004, I
miejsce w dziedzinie innowacje edukacyjnej, Puchar Wojewody Opolskiego.
Sieci komputerowe i systemy multimedialne w edukacji
7.
Wstęp
Synonimem dzisiejszej nowoczesności są elektroniczne środki do przesyłania , zapisywania i
przetwarzania informacji. Dzisiaj najbardziej poszukiwanym towarem jest informacja, a
współczesność określana jest mianem cywilizacji informacyjno-informatycznej, erą komputerów i
sieci komputerowych.
O ile w latach ubiegłych mówiło się o komputerze jako środku dydaktycznym, wykorzystywanym
w procesie nauczania, to obecnie pojęcie "komputer" naleŜy rozszerzyć na termin "sieci
komputerowe". Komputery zaczęły pracować grupowo, korzystać ze wspólnych zasobów powstały sieci komputerowe i to nie tylko lokalne, ale i rozproszone, obejmujące swym zasięgiem
miasto, kraj, kontynenty. W procesie nauczania środkiem dydaktycznym staje się więc sieć
komputerowa, która przekazuje odbiorcom - nauczycielom i uczniom, określone informacje czyli
komunikaty poprzez słowa, obrazy i dźwięki, a takŜe umoŜliwia im wykonywanie określonych
czynności intelektualnych i manualnych. Uzasadnione wydaje się teraz pytanie: jak praktycznie
wykorzystać sieć w procesie kształcenia?
W szkole komputery łączy się w sieć lokalną LAN. MoŜe to być sieć z serwerem dedykowanym
(Novell Netware, Windows NT Serwer) lub bezserwerowa (peer to peer). Szczególnie sieć
bezserwerowa jest moim zdaniem , szczególnie polecana do pracowni szkolnej ze względu na
prostotę obsługi, funkcjonalność i niewielki koszt instalacji. Nie ulega wątpliwości, Ŝe grupa
uczniów ma znacznie lepsze warunki pracy, działając w sieci niŜ na odrębnych stanowiskach
komputerowych. Zalety sieci LAN widać juŜ w tak prozaicznej sytuacji, jak współdzielenie jednej
drukarki przez kilku uŜytkowników. OkaŜe się równieŜ, Ŝe sprawność procesu dydaktycznego
wzrośnie , jeśli nauczyciel w edukacji zastosuje sieć komputerową.
Rozszerzeniem sieci LAN o moŜliwości dzielenia się informacją w sposób przypominający Internet
jest Intranet. Szkolną sieć LAN łączy się dzisiaj do Internetu, który określany jest mianem "sieć
wszystkich sieci". Komputer zrewolucjonizował takŜe telekomunikację. Powstała technologia
ISDN czyli sieć cyfrowa z integracją usług. ISDN umoŜliwia integrację wielu rozmaitych usług
telekomunikacyjnych, zapewniając przesyłanie nie tylko dźwięku wysokiej jakości , ale i obrazu
oraz danych cyfrowych pochodzących zarówno z komputerów , jak i urządzeń pomiarowych czy
systemów alarmowych. Sieci Internet , ISDN nazywane są infostradami multimedialnym i
wykorzystują dwukierunkowe łącza telekomunikacyjne.
Dla procesu dydaktycznego istotne znaczenie mają następujące usługi informacyjne w sieci Internet
i Intranet:
•
poczta elektroniczna
•
witryny informacyjne (strony WWW)
•
IRC czyli rozmowa przez Internet w trybie tekstowym na uporządkowanych tematycznie
kanałach
•
telefonia sieciowa
•
ICQ czyli system identyfikacji uŜytkowników , indeksujący ich pobyt w sieci i informujący
o tym zainteresowane osoby (internetowa forma pagera)
•
listy dyskusyjne
•
FTP czyli ściąganie z sieci dowolnych plików
Edukacja z wykorzystaniem sieci komputerowych
"Komputeryzacja kształcenia" traktowana jest często przez środowisko pedagogiczne jako
konieczne zło , dostarczające jeszcze jednego narzędzia, powiększającego arsenał środków , nie
stanowiącego jednak alternatywy dla tradycyjnego systemu kształcenia. Gwałtowny rozwój i
upowszechnianie infostrad multimedialnych stwarza nowe moŜliwości w edukacji. Obok szkoły
tradycyjnej powstały równoległe nurty edukacyjne, których celem jest między innymi uczenie się
na odległość czyli edukacja zdalna.
W edukacji zdalnej moŜna wyróŜnić trzy generacje
•
pierwsza, w której koncepcje nauczania na odległość dotyczyły jednokierunkowego
przekazu treści od nauczyciela do ucznia
•
druga, w której zachodzi dwustronna wymiana informacji w torze nauczyciel - uczeń
•
trzecia, w której wzajemna komunikacja uczniów i nauczycieli zachodzi w czasie realnym
(na bieŜąco) i w wirtualnej tj. sztucznej rzeczywistości. Zgodnie z tą koncepcją komunikacja
pomiędzy oraz wśród uczniów i nauczycieli traktowana jest jako kluczowy element procesu
nauczania. Do edukacji zdalnej trzeciej generacji idealnie nadają się infostrady
multimedialne.
W edukacji zdalnej dostępne są następujące formy kształcenia:
•
wideonauczanie, czyli wykłady na odległość do wielu miejsc. Po formalnym wykładzie
moŜna zadawać pytania nauczycielowi przez kanał dźwiękowy.
•
systemy ćwiczeniowe - nauczyciel na bieŜąco moŜe kontrolować pracę ucznia
•
multimedialne konferencje na odległość dla określonych grup uczestników.
Popularnym programem, który moŜna wykorzystać w edukacji zdalnej jest NetMeeting firmy
Microsoft. Za pomocą aplikacji NetMeeting, oprócz przeprowadzania zwykłej rozmowy
telefonicznej, moŜna równieŜ przesyłać pliki, przeprowadzać rozmowy tekstowe (chat),
uczestniczyć w lekcjach (wideokonferencjach) będących udziałem wielu osób, przekazywać
odręczne szkice i rysunki wykonane na specjalnej tablicy oraz wspólnie pracować na lekcji z
dowolną aplikacją uruchomioną na komputerze.
W procesie zdalnego nauczania uczniowie mogą korzystać z bibliotek materiałów audiowizualnych.
Do tworzenia w Internecie interakcyjnych lekcji przeznaczony jest np. pakiet Attain Enterprice
Learning firmy Macromedia. (http://www.wimal.waw.pl/l). Pakiet zawiera programy dla
komunikacji w czasie realnym (na bieŜąco) przez tekst, grafikę oraz mowę, jak równieŜ programy
ułatwiające przygotowanie i modernizację multimedialnych materiałów nauczania.
Światowa infrastruktura edukacji zdalnej posiada wiele projektów badawczych i rozwojowych np.
•
Międzynarodowa Sieć Pomysłów Edukacyjnych (International Education and Resource
Network - I*EARN) - ideę edukacyjną tego programu moŜna streścić hasłem: "MłodzieŜ
moŜe zmieniać świat wykorzystując globalną telekomunikację".
•
program Globe - umoŜliwia poznanie globalnych problemów środowiska
Do realizacji tych projektów stosowane są usługi informacyjne Internetu takie jak: poczta
elektroniczna, IRC, ICQ.
Podsumowując dotychczasowe rozwaŜania powiemy Ŝe edukacja zdalna tworzy szkoły
międzynarodowe w których:
•
wspólnie opracowuje się i wymienia materiały dydaktyczne w postaci elektronicznej
•
tworzone są projekty techniczne (dokumentacje)
•
wspólnie rozwiązuje się problemy za pomocą list dyskusyjnych
•
organizuje się olimpiady i konkursy przedmiotowe
•
organizuje się konkursy tematyczne na najlepsze witryny WWW i podręczniki on-line.
Edukacja z wykorzystaniem infostrad multimedialnych przyczynia się do przełamania barier
językowych i kulturowych, a takŜe psychicznych, zwłaszcza u osób, które z róŜnych przyczyn nie
mogą liczyć na sukces edukacyjny w tradycyjnym systemie kształcenia.
Wybrane techniki kształcenia z wykorzystaniem sieci komputerowych
W kształceniu zawodowym na szczególną uwagę zasługuje rozwiązanie metodyczne pod nazwą
"metoda projektów". W metodzie projektów uczniowie realizują duŜe zadanie w oparciu o przyjęte
wcześniej załoŜenia. Projekt powinien mieć charakter interdyscyplinarny, czyli integrujący wiedzę
przekazywaną w ramach róŜnych przedmiotów nauczania. Większość decyzji związanych z
realizacją projektu (łącznie z propozycją tematu) uczniowie powinni podejmować samodzielnie. W
szkołach zawodowych metoda projektów najbardziej przydatna wydaje się być do realizacji prac
dyplomowych. Projekt ma jednak inną strukturę niŜ klasyczna praca dyplomowa. Metoda
projektów w załoŜeniu pozwala na kształtowanie u uczniów wielu umiejętności uniwersalnych np.:
•
korzystanie z róŜnych źródeł informacji
•
klasyfikację informacji z punktu widzenia celów
•
ocenę wiarygodności informacji
•
zapisywanie i przetwarzanie zebranych materiałów róŜnych formach.
•
reklamę własnych osiągnięć ucznia jako jedną z form prezentacji projektu
Zbieranie i opracowywanie materiałów jak równieŜ wykonywanie projektu moŜe odbywać się za
pośrednictwem Internetu. Sam projekt w tym przypadku moŜe być wykonany jako publikacja
elektroniczna w postaci strony WWW. Struktura publikacji elektronicznej - hipertekstowego
dokumentu multimedialnego, w myśl załoŜeń metody powinna być następująca:
•
strona główna (tytułowa) ze spisem treści (menu)
•
streszczenie jako kwintesencja projektu
•
wstęp i uzasadnienie wyboru tematu, określenie celów i głównych problemów projektu
•
część główna
•
wnioski
•
rekomendacje i propozycje działań , wynikających z wniosków ,przeznaczenie projektu,
adresaci inne zastosowania, formularz na ocenę projektu.
KaŜdy uczeń ma obecnie moŜliwość posiadania własnego konta WWW oraz e-mail. NaleŜy
zauwaŜyć, Ŝe uczeń korzystając z Internetu nabywa i ukształtowuje wyŜej wymienione
umiejętności, które są charakterystyczne dla metody projektów. Prezentacja projektu jest finalnym
etapem pracy ucznia, podczas którego musi on zaprezentować innym własną interpretację swojego
tematu. Prezentacja publikacji elektronicznej odbywa się za pomocą komputera w sieci LAN oraz w
Internecie. Aby praca dyplomowa mogła stać się projektem w formie elektronicznej, uczeń
powinien być do niej przygotowany, a w szczególności powinien umieć tworzyć dokumenty
hipertekstowe.
Propozycje tematów z elektrotechniki do realizacji metodą projektów w postaci elektronicznej:
•
energooszczędne urządzenia elektryczne
•
alternatywne źródła energii elektrycznej
•
komputery przemysłowe i ich zastosowanie
•
przemysłowe metody pomiaru i regulacji temperatury
•
przenośne systemy pomiarowe
W szkole zawodowej często spotykaną techniką kształcenia jest uczenie się we współpracy inaczej
uczenie się kooperatywne. Uczenie się we współpracy zachodzi wtedy, działalność grupy uczniów
wykonujących wspólne zadania pedagogiczne jest tak zorganizowana , aby kaŜdy uczeń
wykonywał czynności wspomagające uczenie się innych członków grupy. Uczenie się we
współpracy szczególnie nadaje się do procesu rozpatrywania problemów złoŜonych i najwyraźniej
wpływa na intelektualne i wychowawcze rezultaty rozwiązywania problemów , mniej na rezultaty
uczenia się faktów i pojęć nie zorganizowanych w problemy. Uczenie się we współpracy moŜna
przeprowadzać zarówno za pośrednictwem Internetu, Intranetu i sieci LAN.
Przykład 1.
Omawiana metoda zostaje zastosowana do opracowania projektu pt. "Automatyzacja pracy szklarni
szkolnej". W realizacji projektu biorą udział grupy uczniów z trzech róŜnych szkół technicznych o
profilu energetycznym, elektrycznym i elektronicznym. Grupa "energetyczna" opracowuje projekt
zasilania szklarni w energię cieplną. Grupa "elektryczna" opracowuje projekt zasilania
elektrycznego i urządzeń elektrycznych wykonawczych. Grupa "elektroniczna" opracowuje projekt
regulacji temperatury i wilgotności , programuje sterownik mikroprocesorowy. Pracę grup
koordynują nauczyciele - opiekunowie grup ze szkół biorących udział w realizacji projektu.
Wymiana dokumentacji oraz uzgodnienia techniczne następują za pomocą poczty elektronicznej,
usług IRC, ICQ, telefonii sieciowej w Internecie.
Przykład 2.
Klasycznym przykładem zastosowania metody grup współpracujących jest zadanie
programistyczne (lekcje z elementów informatyki) pt. "Symulowanie rzutów kostką do gry".
Uczniowie zorganizowani są w grupy np. dwuosobowe, z podziałem zadań. Sześć grup opracowuje
procedury tworzenia ścianek kostki od pierwszej do szóstej. Grupa siódma opracowuje procedurę
główną pt. "Rzuty kostką". Uczniowie pracują w sieci LAN, a wyniki swoich prac przesyłają pocztą
elektroniczną. Poszczególne grupy swoim wkładem cząstkowym przyczyniają się do opracowania
całego zadania programistycznego.
W sieci szkolnej LAN moŜna stosować nie tylko technikę uczenia się we współpracy, ale równieŜ
pracę grup rywalizujących ze sobą.
Dydaktyczne publikacje elektroniczne w sieci
Podręcznik jest najbardziej powszechnie i najliczniej występującym środkiem dydaktycznym
stosowanym w procesie nauczania. Jak wykazały to i wykazują nadal doświadczenia wielu krajów,
w dłuŜszych cyklach kształcenia nie moŜna zastąpić podręcznika Ŝadnym innym środkiem
dydaktycznym. Jeśli juŜ do tego dochodzi, podręcznik klasyczny uzupełniany jest innym
podręcznikiem, tyle Ŝe nowocześniejszym zredagowanym na innym podłoŜu. Istotą podręcznika
jest nie tylko podłoŜe, na którym został napisany, lecz cel, któremu winien słuŜyć. Infostrady
multimedialne oferują nowy rodzaj środka dydaktycznego - podręcznika internetowego lub
podręcznika on-line.
Podręcznik on-line jest hipertekstowym dokumentem multimedialnym, wykorzystującym tekst,
dźwięk , grafikę (obrazy stałe, animowane i sekwencje wideo), który przechowywany jest na
serwerze internetowym. Podręcznik taki dostępny jest dla nieograniczonej rzeszy odbiorców, jego
treść moŜe być połączeniem informacji pochodzących z róŜnych publikacji i źródeł z całego świata.
W publikacjach hipertekstowych charakterystyczną cechą są tzw. linki czyli odnośniki do
informacji z róŜnych źródeł. W podręczniku on-line moŜna bardzo łatwo aktualizować treści. Za
najbardziej uniwersalną ksiąŜkę , obejmującą swym zasięgiem wszystkie dziedziny wiedzy ,
uwaŜane są encyklopedie ogólne. Polska internetowa encyklopedia ogólna www.encyklopedia.pl
redagowana jest przez szeroki krąg czytelników, jest więc publikacją interaktywną tzn. przesyłanie
informacji występuje od i do odbiorcy. Interaktywne encyklopedie multimedialne on-line mają
charakterystyczne cechy związane np. z wyszukiwaniem informacji z określonej dziedziny. W
encyklopedii elektronicznej takie poszukiwanie moŜna realizować wg sposobu "drzewa wiedzy".
Polega to na przechodzeniu przez kolejne listy wyboru z nazwami dyscyplin i kolejno coraz
bardziej poddyscypliny wiedzy.
Podręczniki on-line powinny być nie tylko źródłem informacji w procesie nauczania, ale takŜe
narzędziem weryfikacji posiadanych wiadomości. Pojawiły się juŜ w Internecie pierwsze publikacje
nazywane podręcznikami on-line. Przegląd i analiza aktualnej oferty podręcznikowej wskazuje na
wyraźną potrzebę dokonania wnikliwej analizy i krytycznej ich oceny. Nie wszystkie bowiem
publikacje elektroniczne spełniają funkcje kształcenia wielostronnego tzn. funkcje: informacyjną,
badawczą, transformacyjną i samokształceniową. Jednym z podstawowych zadań współczesnego
podręcznika jest rozwijanie myślenia uczących się. Prawidłowo opracowany podręcznik
internetowy jest w stanie integrować w swej strukturze róŜne środki dydaktyczne, aby
przekazywane za jego pomocą treści nauczania docierały do ucznia róŜnymi kanałami przekazu,
ponadto stwarza uczniom moŜliwości poszukiwania samodzielnych dróg poznania. Podręczniki
internetowe (np.http://cavern.elektronika.com.pl) powinny przekazywać uczniom głównie takie
treści kształcenia, które podlegają szybkim zmianom i wymagają ciągłej aktualizacji.
Z punktu widzenia multimediów podręcznik on-line jest programem komputerowym odtwarzanym
na komputerze, stąd wynika jego zastosowanie głównie do pracy indywidualnej i
samokształceniowej. Strony WWW będące podręcznikami on-line moŜna oczywiście "ściągnąć" z
Internetu do szkolnej pracowni informatyki. Metodyka prowadzenia zajęć z takim podręcznikiem
zaleŜy oczywiście od inwencji nauczyciela - zadanie to ułatwia szkolna sieć LAN oraz Intranet.
Jako komputerowe programy edukacyjne w połączeniu z podręcznikami on-line, nauczyciel moŜe
stosować podręczniki multimedialne zapisywane na dyskach CD-ROM. Podręcznik taki nie ma
jednak wszystkich cech podręcznika sieciowego.
Korzystając ze szkolnej sieci komputerowej uczniowie mogą w procesie uczenia się sami tworzyć
róŜnego rodzaju publikacje elektroniczne np. gazetki szkolne, prace domowe, kontrolne i projekty.
RównieŜ nauczyciele w procesie nauczania powinni za pośrednictwem sieci LAN lub Intranet
organizować pracę uczniów, przydzielać im zadania, opracowywać materiały do lekcji,
wykorzystując do tego celu mechanizmy sieci takie jak programy do zarządzania informacją
osobistą i planowania zadań.
Materiały dydaktyczne on-line w Internecie tworzyć mogą równieŜ uczniowie. Internet jako nowe
medium w komunikacji i edukacji potrzebuje nowatorskiego podejścia i pomysłów. Uczniowie są w
stanie dostarczyć takich "świeŜych pomysłów", aby pomagać sobie nawzajem w nauce z pomocą
Internetu - nauce opartej na poszukiwaniu, odkrywaniu, współpracy z innymi. Współpraca uczniów
z róŜnych środowisk i krajów pomaga im opracowywać biblioteki materiałów dydaktycznych online. Specjalnie dla uczniów całego świata przeznaczony jest internetowy konkurs ThinkQuest. W
ramach tego konkursu druŜyny uczniów , pracujące pod kierunkiem nauczycieli tworzą interesujące
narzędzia i materiały, które mają być pomocą w rozwoju nauczania wspomaganego Internetem.
Wspomniana powyŜej Międzynarodowa Sieć Pomysłów Edukacyjnych jest zestawem programów
edukacyjnych przeznaczonym dla młodzieŜy z całego świata. . Programy te są zorientowane na
młodzieŜ niekoniecznie zgrupowaną w szkołach. I*EARN słuŜy takŜe wychowawcom i
nauczycielom jako zestaw bardzo atrakcyjnych narzędzi edukacyjnych.
Psychologiczno- cybernetyczne aspekty pracy w sieci
W procesie dydaktycznym występują dwa główne kanały przepływu informacji: kanał pierwszy w
relacji nauczyciel - uczeń i kanał drugi w relacji uczeń lub grupa uczniów - nauczyciel. Kanałami
tymi przepływa ilość informacji o róŜnym natęŜeniu, przy czym informacja ta róŜni się pod
względem ilościowym i jakościowym. Model procesu dydaktycznego w którym wykorzystujemy
sieci komputerowego pozwala na intensywny przepływ informacji w obu kanałach. Proces
dydaktyczny jest procesem komunikowania się czyli porozumiewania się nauczycieli i uczniów w
układzie wielowymiarowym.
Czym jest komunikacja w ujęciu psychologicznym?
Z komunikacją mamy do czynienia, kiedy ktoś wysyła jakiś przekaz ze świadomym zamiarem
uzyskania odpowiedzi. Ten kto wysyła informację jest nadawcą, adresat przekazu - odbiorcą.
Informacją moŜe być sygnał werbalny, niewerbalny, albo jakieś zachowanie, które nadawca kieruje
do odbiorcy. W sieci informacje zakodowane mają postać sygnałów elektrycznych. Kanał jest
środkiem przekazywania informacji. W sieci kanałem są przewody, światłowody, fale
elektromagnetyczne. Komunikacja sieciowa jest komunikacją interpersonalną, w której kaŜdy jest
nadawcą i odbiorcą. W sieci przepływają więc informacje zwrotne. Informacja zwrotna jest reakcją
odbiorcy na zachowanie się nadawcy. Przekazywanie informacji zwrotnych od nauczyciela do
ucznia powinno się odbyć w sposób który nie będzie zagraŜał i nie spowoduje reakcji obronnych.
Jeśli uczeń jest w pozycji obronnej, tym trudniej poprawnie odbiera i rozumie informacje zwrotne.
W modelu komunikowania się występują następujące elementy:
1. Powstawanie myśli, zamiarów i dobór zachowania.
2. Kodowanie komunikatu przez nadawcę, który przekłada swoje myśli, zamiary, uczucia na
informację w kształcie dogodnym do przesłania.
3. Przesłanie informacji do odbiorcy.
4. Dekodowanie informacji przez odbiorcę, który interpretuje znaczenie odebranych sygnałów.
Interpretacja znaczenia komunikatu zaleŜy od tego, jak odbiorca rozumie treść komunikatu i
intencje nadawcy.
5. Wewnętrzna odpowiedź odbiorcy na informację tak, jak ją zrozumiał.
W procesie komunikacji mogą pojawić się szumy, które zakłócają jej proces. Powodzenie
komunikacji w znacznej mierze zaleŜy od tego, na ile kontroluje się szum. Skuteczna informacja
zachodzi wtedy, kiedy odbiorca rozumie sytuację tak, jak zamierzył nadawca. W skutecznej
komunikacji informacje nadawcy dokładnie oddają jego intencję, a interpretacja odbiorcy zbiega się
z zamiarami nadawcy.
W sieci komputerowej występuje komunikacja dwustronna. Nadawca widzi jak jego informacja jest
dekodowana i odbierana. Odpowiedź odbiorcy na informację od nadawcy pozwala mu następnie
zmodyfikować swoje komunikaty tak, aby porozumiewać się z odbiorcą dokładniej. Otwarte
dwustronne komunikowanie zwiększa dokładność wzajemnego zrozumienia, co z kolei ma dobry
wpływ na rozwijanie pełnego związku i zdolności do sprawnego współdziałania. Dwustronna
komunikacja jest dokładniejsza wówczas , gdy przekazuje się informację róŜnymi kanałami.
Na sprawne wysyłanie informacji mają wpływ następujące czynniki:
1. wiarygodność nadawcy
2. wysyłanie zrozumiałych informacji w sieci
3. zdobywanie informacji zwrotnych przez sieć.
Sieć komputerowa jest więc narzędziem kształtowania umiejętności porozumiewania się w procesie
dydaktycznym inaczej umiejętności interpersonalnych. Do podstawowych umiejętności
interpersonalnych doskonalonych w sieci zaliczymy:
•
wzajemne poznanie i zaufanie
•
dokładne i jednoznaczne wzajemne zrozumienie
•
wpływanie na siebie nawzajem i pomoc
•
konstruktywne rozwiązywanie wspólnych problemów i konfliktów.
W sieci uczniowie rozwijają umiejętności związane z wypowiadaniem swoich opinii i poglądów,
prezentowaniem własnych przemyśleń, prowadzenia debat i dyskusji. Sztuka kompromisu,
współpraca w grupach, między grupami, łatwiejsze odnalezienie swojej roli w zespole - to kolejne
pozytywne umiejętności nabywane podczas pracy w sieci.
W ujęciu cybernetycznym proces dydaktyczny odzwierciedla działanie wielowymiarowego układu
automatycznej regulacji, w którym nauczycielowi wyznacza się rolę regulatora. Przepływ sygnałów
pomiędzy poszczególnymi blokami układu odbywa się w sieci komputerowej. Pomiędzy obiektem
regulacji (uczniem) a regulatorem występują silne sprzęŜenia zwrotne. W sieci komputerowej
istnieją idealne warunki dla pracy nauczyciela jako organizatora procesu uczenia się i przewodnika
ucznia w interdyscyplinarnych dziedzinach wiedzy. Warunki te stworzone są równieŜ dla ucznia,
poniewaŜ ma on moŜliwość zdobywania wiedzy w dowolnym czasie i miejscu z prędkością
dostosowaną do swoich cech indywidualnych. Z punktu widzenia teorii regulacji stosowanie sieci
komputerowych w procesie dydaktycznym powoduje:
•
zwiększenie współczynnika wzmocnienia w pętli sprzęŜenia zwrotnego w relacji nauczyciel
- uczeń
•
zwiększenie stabilności procesu
•
poprawę jakości procesu i jego dokładności.
Podsumowanie
W ujęciu psychologicznej teorii poznawczej, leŜącej u podstaw realizacji procesu kształcenia uczeń
jest układem przetwarzającym informacje. Jego uczenie zaleŜy nie tylko od oddziaływań z zewnątrz
ale równieŜ od wiedzy zdobytej wcześniej w toku uczenia się i myślenia. Uczeń obserwuje świat,
przewiduje, formułuje hipotezy, eksperymentuje, wnioskuje i zgodnie z posiadaną wiedzą
przystosowuje się do świata i kształtuje go. Skoro uczeń jest ciekaw świata , ma potrzebę i
motywacje jego poznawania, to nauczanie powinno być specyficznym procesem badawczym. Do
tego zaś niezbędne są róŜnego rodzaju media, do których naleŜą sieci komputerowe. Infostrady
multimedialne wykorzystywane w procesie nauczania umoŜliwiają wielorakie działania uczniów i
wielozmysłowe poznawanie rzeczywistości, zdobywanie wiedzy o świecie, tworzenie systemu
wartości, kształtowanie umiejętności i postaw.
Infostrady są zwierciadłem naszych czasów. Sieci komputerowe nie znają granic i przekazują treści
mądre i głupie, piękne i wstrętne. PrzynaleŜność państwowa Internetu jest Ŝadna, a lokalizacja
serwerów nie pokrywa się z obywatelstwem uŜytkowników mających na nich konta. Sieci
komputerowe jako główne źródło informacji końca XX wieku likwidują problem przestrzeni i
czasu, są takŜe znakomitym narzędziem pracy intelektualnej i zawodowej. Kształtują one system
wartości ucznia i postawy społeczno - moralne. Sieci umoŜliwiają zastosowanie przez nauczyciela
w nauczaniu strategii multimedialnej, która pozwala na wykorzystanie w nauczaniu róŜnych źródeł
informacji w zaleŜności od potrzeb i moŜliwości ucznia. Przekaz multimedialny za pomocą sieci
jest lepiej dostosowany do struktury ludzkiej pamięci i wielokodowego przetwarzania w umyśle.
Nauczyciel poprzez sieć zapewnia uczniom dostęp do źródeł informacji oraz techniczne moŜliwości
ich wykorzystania. Niezbędna do tego jest zmiana w metodach pracy nauczyciela z "wiedzy na
umysł", tzn. z ograniczania wyposaŜania uczniów w określony zasób wiedzy na rozwijanie
krytycznego i twórczego myślenia, umiejętności zdobywania i wykorzystania informacji.
Znaczenie i rolę sieci komputerowych w procesie dydaktycznym naleŜy widzieć nie tylko w
aspekcie ich cech pozytywnych, ale równieŜ w aspekcie niebezpieczeństw i zagroŜeń
wychowawczych i społecznych. Sieć Internet stanowi zagroŜenie dla prawidłowego rozwoju
młodego człowieka, potrafi zniewalać i ogłupiać, proponuje ucieczkę od Ŝycia codziennego,
przenosi w świat fikcji i fantazji (wirtualną rzeczywistość). UŜytkownik Internetu ma dostęp do
róŜnych informacji, które trudno jest zaakceptować. Uwzględniając te zagroŜenia nauczyciel
powinien nauczyć uczniów posługiwania się sieciami jako narzędziem pracy intelektualnej, a
przede wszystkim przygotować ich do właściwego odbioru i wykorzystania informacji.
Czy oświata jest przygotowana do wykorzystania sieci komputerowych w edukacji? Wydaje się, Ŝe
w oświacie czas jakby stanął w miejscu., a w informatyce i elektronice biegnie szybciej niŜ
powinien.
Serwisy dukacyjne:
Internet dla Szkół http://www.ids.edu.pl/
Internet Data System http://eduseek.ids.pl/
Serwer edukacyjny http://www.wyzwania.org.pl/
Ogólnopolska Szkoła Informatyczna Compu Train http://www.szkoly.edu.pl/
W Australii szkoły korzystają z łączności radiowej. Sieci komputerowe stwarzają
znacznie większe moŜliwości edukacyjne. Oferowane są róŜnego rodzaju kursy i szkoły, niektóre
wymagają uiszczenia odpowiednich opłat, inne są darmowe. W ostatnich kilku latach pojawiły się
niezwykle ciekawe projekty zajęć dydaktycznych na poziomie uniwersyteckim, prowadzone ze studentami
poprzez sieć. Między innymi Edwin Taylor, współautor (wraz z Johnem Wheelerem) znanej ksiąŜki
„Fizyka czasoprzestrzeni", oferuje taki kurs, wykorzystując do tego celu swoją ksiąŜkę. Jest to część
normalnego programu studiów -za odbycie takich zajęć otrzymuje się odpowiednią liczbę punktów. Takie
projekty mogą bardzo mocno wpłynąć na sposób pracy uniwersytetów juŜ w niedalekiej przyszłości.
Ilustracją moŜliwości edukacyjnych sieci jest kurs esperanto, z grafiką i obiektami dźwiękowymi
(wystarczy nacisnąć myszą obiekt na rysunku, by usłyszeć jego nazwę), który moŜna znaleźć pod
adresem
utis!79.cs.utwente.nl:8001/esperanto/hyperkursus/oficej_au.html
Computational Science Education Project (projekt kształcenia w zakresie nauk komputerowych,
http://alpha.cc.tut.fi/csep/csep.html) był pierwszym duŜym projektem edukacyjnym zmierzającym do
stworzenia interakcyjnego podręcznika do nowo rozwijającej się dziedziny, jaką są nauki komputerowe
(wyrafinowane metody komputerowe w zastosowaniu do róŜnych gałęzi nauki i inŜynierii). Dziedzina
ta nabiera dopiero toŜsamości i pojawienie się podręcznika, napisanego przez 35 autorów z róŜnych
części świata bardzo przyspieszyło konsolidację środowiska specjalistów. Inicjatorzy tego projektu otrzymali pół miliona dolarów na trzy lata, przeznaczając pieniądze na organizację konferencji i cyklu
referatów na temat tworzonego przy ich koordynacji podręcznika. Składa się on z trzech części:
wstępnej, opisującej nauki komputerowe i ich związek z superkomputerami, języki programowania i
narzędzia do rozproszonego przetwarzania danych i ich wizualizacji. W części drugiej omówione są
wybrane metody numeryczne i symulacyjne, a w części trzeciej - zastosowania do modelowania
atmosfery, oceanów, pól bioelektrycznych, chaosu w układach dynamicznych, modeli sejsmologicznych,
modeli zderzeń samochodów, systemów informacji geograficznej i wielu innych.
Jednak za najbardziej ambitny projekt naleŜy uznać plany stworzenia uniwersytetu w sieci.
Jednym z takich projektów jest Globewide Network Academy (GNA), konsorcjum organizacji
badawczych i uniwersyteckich, powstałe w listopadzie 1993 roku. Jego dalekosięŜnym celem jest
powołanie Usenet University, Uniwersytetu w pełni uznawanego przez władze (poniewaŜ GNA
została formalnie zarejestrowana w Teksasie, więc tam musi się starać o uznanie rządu stanowego).
Misją GNA jest dostarczanie centralnej organizacji, skupiającej nauczycieli i badaczy oraz
ułatwianie korzystania z ich usług studentom. Zajęcia prowadzone są od wiosny 1994 roku. Katalog
i wiele innych informacji moŜna znaleźć pod adresem www.gnacademy.org:8001/uu-gna/index.html
GNA określa się jako pierwsza na świecie wirtualna korporacja, pierwowzór dla organizacji
XXI wieku. Chce słuŜyć za łącznik dla róŜnych inicjatyw edukacyjnych w Internacie. Wirtualny
kampus tej uczelni składa się na razie z kilku ośrodków, których serwery znajdują się w USA,
Europie i Izraelu. W katalogu GNA są juŜ kursy dotyczące astronomii, edukacji, inŜynierii,
komputerów, nauczania języków obcych, literatury, matematyki, mitów greckich, nauk
przyrodniczych, socjologii i sztuki. Kurs Wstęp do programowania obiektowego w C++ cieszy się
duŜą popularnością.
Korzystając z oprogramowania IMOO uczestnicy zajęć spotykają się w wirtualnych salach
wykładowych. Język programowania MOO (Mul f i-User Domain, Objęci Oriented) pozwala na
tworzenie wirtualnej przestrzeni - pomieszczeń, w których odbywają się zebrania, dyskusje i
wykłady. Uczestnicy mogą się po nich poruszać i wymieniać uwagi z indywidualnymi osobami,
widzianymi przez wszystkich, znajdującymi się w tych samych pomieszczeniach lub zadawać
pytania „na głos". MOO pozwala rozglądać się, pokazuje (program jest czysto tekstowy, więc
jedynie opisuje, a nie pokazuje graficznie) budynki i ludzi, pozwala czytać napisy i „oglądać"
przedmioty. Podobnymi programami są M UD (Multi User Domain lub Dungeons, domeny lub lochy
dla wielu uŜytkowników), MUSH (Mulit-User Shared Hallucinatiom, czyli wspólne halucynacje
wielu uŜytkowników) - programy wyrosłe z gier komputerowych. Pozwalają one na tworzenie
sieciowych tekstowych światów wirtualnych.
lł Ciekawą uczelnią związaną z GNA jest Diversity University. Nauczanie odbywa się w niej
poprzez interakcyjne sesje w środowisku MOO. Istnieje cała hierarchia MOO, tworząca wirtualne
środowisko uniwersyteckiego kampusu. Utworzono ulice, budynki i biura, przy czym budynki są
wewnątrz nieograniczone i mogą się dowolnie rozszerzać w miarę potrzeb. W MOO na Diversity
University najwaŜniejszą rolę odgrywają czarodzieje (wizzardś), utrzymujący techniczną strukturę
całości. Projekt ten tworzy wirtualne miejsce do spotkań nauczycieli i studentów. Odbywają się w
nim kursy juŜ istniejących grup, spotkania klubów literackich czy popularnych w USA „grup
wzajemnego wsparcia" (support groups). Diversity University nie zamierza przekształcić się w
uczelnię ze swoimi własnymi pracownikami, lecz kaŜdy, kto chce oferować kurs otwarty dla
wszystkich chętnych, moŜe korzystać z ich usług. Aby uniknąć nieporozumień, trzeba najpierw
przedyskutować swoje plany z kierownictwem. MoŜna wówczas dostać biuro i miejsce w sali wykładowej, a
jeśli wywiesi się godziny konsultacji i plan wykładu, kaŜdy student będzie mógł się zgłosić osobiście we
właściwym czasie.
Wśród innych organizacji związanych z GNA (wszystkie adresy dostępne są na
serwerze GNA) moŜna znaleźć Global Electronic Multimedia University (GEMU), pierwszą polską
inicjatywę tego rodzaju. Ta-Ming Yirtual University (TVU) z Tajwanu oferuje wstępy do informatyki i
kursy związane z technologią komputerową. Jest teŜ Yirtual Online University (VOU), którego członkowie
uwaŜają, Ŝe edukacja jest w dzisiejszych czasach w stanie kryzysu i nie nadąŜa za szybkością zmian
technologicznych. Nowy paradygmat edukacji, który próbuje stworzyć VOU, nawiązuje do tradycji Renesansu, do uniwersytetów, na których nie wytworzył się jeszcze sztywny podział na dyscypliny naukowe, nie
mające wspólnego języka. Przy końcu 1994 roku na VOU obowiązywała opłata równa 200 USD za kurs.
Warto równieŜ wspomnieć o Yirtual School of Manufacturing (VSM), szkole nastawionej na
kształcenie w zakresie projektowania, produkcji i zarządzania procesami technologicznymi oraz ludźmi.
Szkoła stawia sobie za zadanie zbieranie, opracowywanie i rozpowszechnianie materiałów dotyczących: kursów
związanych z wytwórczością, ułatwiania kontaktów z najlepszymi ekspertami w tej dziedzinie,
koordynowania kontaktów między zainteresowanymi szkołami i uniwersytetami, elektronicznych publikacji
Ŝyciorysów, wywiadów, ogłoszeń o pracę, ułatwiania współpracy pomiędzy nauczycielami, przemysłem i
rządem. Jak przystało na szkołę przyszłości zachęca do myślenia globalnego, kategoriami całej Ziemi, a nie
tylko lokalnego okręgu czy lokalnego środowiska. Podobne cele stawia sobie Yirtual School of Natural
Sciences (YSNS), czyli Wirtualna Szkoła Nauk Przyrodniczych. Jej organizatorzy (głównie fizycy)
rozproszeni są po całym świecie. Korzystając z moŜliwości swoich lokalnych instytucji opracowują kursy
oparte na technologii WWW i MOO. Podobne zamiary, choć w nieco innych dziedzinach nauki, zgłasza
Yirtual Schools of Library and Information Science (YSLIS).
Distance Education, czyli nauczanie na odległość, to obecnie bardzo modny termin. ChociaŜ minie jeszcze parę lat zanim pojawią się naprawdę dobre materiały do nauczania tą metodą, to
nie ma wątpliwości, Ŝe początek przyszłego wieku moŜe doprowadzić do zarzucenia tradycyjnych metod przy uŜyciu kredy i tablicy. Trochę informacji na temat telematyki i nauczania na odległość, łącznie z
adresami instytucji europejskich, zajmujących się tą problematyką, moŜna znaleźć na stronach
www.telem.uni.torun.pl. Pierwsze interesujące materiały hipertekstowe i multimedialne w WWW pojawiły
się juŜ w 1993 roku. Dobrym przykładem moŜliwości WWW jest
Zestaw do Sekcji Wirtualnej śaby pod adresem
george.lbl.gov/ITG.hm.pg.docs/Whole.Frog/Whole.Frog.html
8.
Komputrowe wspomaganie nauczania zintegrowanego
I Komputer a dziecko w młodszym wieku szkolnym.
8.1.Cele komputerowego wspomagania kształcenia.
Komputery znajdują się w coraz powszechniejszym uŜytku, trafiając nie tylko do instytucji i
firm, ale takŜe do prywatnych domów oraz szkół i uczelni. Fakt ten nie powinien nikogo dziwić,
zwaŜywszy, iŜ korzystanie z maszyn liczących w niemal kaŜdym przypadku usprawnia
wykonywanie najróŜniejszych czynności. Z tego teŜ powodu uŜywa się ich równieŜ do nauki.
Komputer staje się obecnie jednym z podstawowych środków edukacji, jako pomoc
dydaktyczna, narzędzie pracy nauczyciela i ucznia, okazuje się urządzeniem najbardziej
przydatnym ze względu na wszechstronność zastosowania.
Dla dzieci rozpoczynających przygodę z komputerem najistotniejszą kwestią jest oczywiście
nauczenie się jego obsługi.
Obserwuje się obecnie, iŜ podstawową formą kontaktu dziecka z komputerem są róŜnego
rodzaju gry strategiczne. Oczywiście gry doskonalą posługiwanie się myszką, koncentrację uwagi,
uczą podejmowania decyzji. Z edukacyjnego punktu widzenia cenne jest równieŜ rozwijanie
zainteresowań informatycznych oraz umiejętności posługiwania się tym urządzeniem.
Na poziomie nauczania zintegrowanego głównym celem kształcenia jest:
1.
Rozwijanie zainteresowań informatycznych.
2.
Rozwijanie aktywności i ciekawości.
3.
Przygotowanie do posługiwania się komputerem.
4.
Wskazanie uŜyteczności komputerów w nauce, zabawie, i pracy.
5.
Współorganizowanie nauczania zintegrowanego poprzez:
6.
Wspomaganie procesu nabywania umiejętności czytania, pisania, liczenia, wykonywania
operacji arytmetycznych.
7.
Wspomaganie nauki języka obcego.
8.
Wspomaganie terapeutów w pracy nad korekcją zaburzeń, np. w zakresie orientacji
przestrzennej, analizy wzrokowo-ruchowej,słuchowo-ruchowej, zaburzeń emocjonalnych i
zaburzeń mowy.
9.
Umacnianie wiary we własne siły, moŜliwości i umiejętności.
PowyŜsze cele nauczyciel powinien realizować poprzez:
1.
Naukę włączania i wyłączania komputera,
2.
Korzystania z podstawowych urządzeń: klawiatury, monitora, myszki, w tym:
•
Zapisywanie wielkich liter, znaku zapytania i innych podwójnych znaków
umieszczonych na klawiaturze – klawisz „SHIFT”,
•
Przechodzenie do następnego wersu – klawisz „ENTER”,
•
Doraźne kasowanie źle napisanej litery – klawisz „DLETE”,
•
Oddzielanie wyrazów – spacja,
•
Zmiana połoŜenia kursora – myszka,
•
Zmiana kroju, koloru czcionki oraz jej wielkości – pasek narzędzi i myszka,
3.Przepisywanie i układanie krótkich tekstów z zachowaniem wymaganej form
4.Wykorzystanie edytorów graficznych do wykonywania rysunków.
5.Właściwe korzystanie z programów edukacyjnych.
Ćwiczenia na klawiaturze, z urządzeniem zwanym myszką, edytorem tekstu Word Pad i
graficznym edytorem Paint doskonalą koncentrację uwagi, koordynację wzrokowo–ruchową oraz
sprawność manualną.
Uczniowie piszą i redagują krótkie teksty, zapisują treść piosenek, uczą się korzystać z
palety kolorów, funkcji wypełniania i kasowania. Jest to doskonała okazja do kształcenia poczucia
estetyki i wskazania uŜyteczności komputerów.
Uwagi dotyczące metod, form i procedur osiągania zamierzonych celów.
Ze względu na fakt, iŜ na tym etapie mamy do czynienia z dziećmi siedmiodziesięcioletnimi, które rozpoczynają dopiero edukację szkolną, naleŜy przy realizacji programu
zwrócić szczególną uwagę na:
1.
Odejście od metod słownych na rzecz maksymalnego upoglądowienia.
2.
Rezygnację z przekazywania wiedzy teoretycznej, a połoŜenie nacisku na nabywanie
podstawowych umiejętności pracy z komputerem.
3.
Zachęcanie do korzystania z komputerów przy załoŜeniu, iŜ zabawa tez jest nauką.
4.
Stworzenie wszystkim uczniom równych szans, bez względu na dostępność do komputera,
przez indywidualizację tempa pracy i stopnia trudności stawianych zadań.
5.
UŜywanie prawidłowej terminologii informatycznej, ale zrozumiałej dla dzieci.
PoniewaŜ trudno jest przewidzieć, w jakiej formie i w jakim wymiarze szkoła będzie realizować
program, dlatego moŜliwe jest ograniczenie lub rozszerzenie proponowanych treści. Często jest tak,
Ŝe w obrębie danej klasy są dzieci, które przewidywane umiejętności nabyły w róŜnym stopniu. Z
tych względów naleŜy program traktować jako całość. Optymalnym rozwiązaniem jest
przeznaczenie 1 godziny w tygodniu.
8.2. Komputerowe wspomaganie procesu kształcenia.
Wiele szkół unowocześnia swe metody nauczania oraz wprowadza nowe media
dydaktyczne, wśród których dominuje komputer wraz z układami multimedialnymi. Łączą one
wiele róŜnych sposobów prezentowania informacji, czyli tekstu, grafiki, dźwięku, animacji i filmu
wideo. Programy multimedialne pozwalają łączyć elementy graficzne, dźwiękowe, muzyczne,
dialogi z ruchomymi obrazami, co stwarza oszałamiające moŜliwości dla współczesnej
edukacji.Dzięki wspomagającym programom narzędziowym, wyjaśniającym bieŜące wątpliwości
ucznia, poprzez odwoływanie się do łatwiejszych ćwiczeń, stawianie pytań pomocniczych,
wskazujących drogę do rozwiązania, wiedza i umiejętności ucznia zostają w sposób atrakcyjny
uzupełnione i poszerzone. Komunikując się z dobrze opracowanym programem dydaktycznym
uczniowie rozwoju własnej twórczej aktywności
przedsiębiorczości oraz wygodną platformę zrozumienia poszczególnych przedmiotów. Staje się to
moŜliwe dzięki interaktywnym cechom oprogramowania,
które pozwalają na zrozumiałą komunikację z komputerem i dokonywanie zmian podczas realizacji
programu. Taka komunikacja oddziałuje na róŜne rodzaje aktywności ucznia, przez co doskonalone
są jego dyspozycje poznawcze, twórcze myślenie i działanie.
W trakcie nauki szkolnej u uczniów obserwujemy dynamiczny rozwój procesów
poznawczych, mowy i myślenia, wraŜeń słuchowych i wzrokowych. Wybierając programy
edukacyjne naleŜy wziąć pod uwagę wiek i poziom rozwoju osobowości uczniów.
Jaki powinien być dobry program dla najmłodszych? Powinien przekazywać wiedzę w taki sposób,
Ŝeby dziecko w ogóle nie zauwaŜało, Ŝe się uczy. Programy dla najmłodszych muszą być przede
wszystkim ciekawe, interesujące, a dopiero w drugiej kolejności wpajać wiedzę. Chodzi tutaj o
naukę poprzez zabawę. Dzięki zastosowaniu odpowiedniego oprogramowania moŜemy dziś uczyć
się języków obcych, poznawać historię i nieznane zakątki ziemi. Kiedyś uczyliśmy się z przymusu
długich list słówek czy suchych reguł gramatycznych. Dziś jest inaczej. Twórcy oprogramowania
edukacyjnego wychodzą bowiem z załoŜenia, ze młody uŜytkownik ich programów ma się uczyć
bawiąc. Zabawa gwarantuje animacje, sekwencje wideo, elementy gry i inne.
Zakres tematyczny
programów obejmuje róŜnorodne dziedziny nauki: m.in. język polski, matematykę, muzykę,
przyrodę, języki obce, leksykony encyklopedie. Programy edukacyjne przeznaczone są dla
szczególnego odbiorcy, często jest nim dziecko w wieku przedszkolnym lub w pierwszych klasach
początkowych.
Tak młody uŜytkownik często nie umie czytać i pisać, ma niewiele umiejętności w
posługiwaniu się komputerem, dlatego oprócz poprawności merytorycznej i dydaktycznej
programom tym stawiane są równieŜ dodatkowe wymagania, do których naleŜą:
• Prostota, naturalny i przyjazny sposób komunikacji pomiędzy programem a dzieckiem,
•
Zrozumiały i natychmiastowy sposób reakcji na wszelkie działania uŜytkownika,
•
Praca z myszką, czyli wskazywanie i wybieranie opcji zamiast pisania na klawiaturze,
•
Łączenie cech dobrej zabawy i wartościowego materiału dydaktycznego,
•
Uczenie logicznego i twórczego myślenia,
Czego moŜe nauczyć się dziecko przez właściwie dobrany program. OtóŜ, wykorzystany na języku
polskim rozwija zdolności językowe, powiększając tym samym zasób słownictwa i polepszając
umiejętności czytania, zachęca do nauki pisania, uczy ortografii, utrwala ją, ćwiczy
spostrzegawczość i inteligencję. Programy mogą pomagać w nauce nie tylko poprzez ciągłe
powtarzanie wyrazów sprawiających trudności, ale takŜe poprzez podawanie skojarzeń, reguł
ortograficznych, związanych z pisownią danego wyrazu.
Na lekcjach matematyki uczy wykonywania czterech działań arytmetycznych, tabliczki
mnoŜenia, rozwiązywania prostych zadań tekstowych,
Wykonywania prostych operacji matematycznych. Poszukiwanie odpowiedzi do zadania kształci
umiejętność logicznego i samodzielnego myślenia, dokonywania wyborów i podejmowania decyzji.
Na lekcjach plastyki komputer z powodzeniem zastąpi kartkę papieru, kredki i farby.
Projektowanie i kojarzenie wspólnych cech rysunków stwarza silną motywację do pracy z
komputerem, przyspiesza przełamywanie bariery lęku i obawy przed praca z nim, rozwija
wyobraźnię i poczucie estetyki oraz ćwiczy koordynację ruchowo-wzrokową. Cechą wspólną
programów edukacyjnych jest moŜliwość zwiększenia ich stopnia trudności wraz z postępami w
nauce.
8.3.Wartości pedagogiczne wynikające z komputerowego wspomagania nauczania.
Wykorzystanie środków informatyki w edukacji szkolnej powinno zwiększyć efektywność
działań edukacyjnych nauczyciela i zapewnić maksymalną indywidualizację nauczania, bo przecieŜ
kaŜde dziecko ma inną osobowość i pracuje w innym tempie. Takie działanie zapewni uczniom
komfort psychiczny.
Mikrokomputer jako medium interaktywne pobudza i zachęca do poszukiwań i odkryć.
Działa na uczniów aktywizująco i słuŜy nauczycielom jako środek pobudzający odkrywcze pasje
uczniów. Zapewnia uŜytkownikowi poczucie czynnego udziału w samym procesie kształcenia oraz
kontrolę nad przekazywanymi lub moŜliwymi do uzyskania danymi bądź informacjami. Komputer
łączy walory edukacyjne słowa pisanego oraz zalety graficzne wideo. UmoŜliwia dokonywanie
zróŜnicowanych przekazów informacyjnych, przy wykorzystaniu tekstu, grafiki i animacji.
Oprogramowanie komputerowe maksymalizuje ilość przekazywanych informacji w formie
przystępnej dla ucznia. Komputer stanowi znakomity instrument indywidualizacji procesu
kształcenia, charakterystycznego dla współczesnej szkoły.
Komputer zapewnia uczniowi natychmiastową odpowiedź, nie pesząc dziecka, jeśli
popełniło błąd. Pozytywna reakcja komputera przysparza uczniowi mnóstwo radości, którą dzieli
się ze swymi kolegami. Sprzyja kształtowaniu się pozytywnych postaw wobec uczenia i poprawia
samoocenę ucznia. MoŜe spowodować istotne zmiany wzorów nauczania oraz interakcji w klasie
szkolnej. Podczas pracy z komputerem uczniowie rozmawiają ze sobą, wzajemnie zadają sobie
pytania i udzielają i udzielają na nie odpowiedzi, głośno komentują swe osiągnięcia.
Dzięki zajęciom w szkole jeszcze wiele dzieci i młodzieŜy ma jedyny kontakt z tym
nowoczesnym urządzeniem, a wiele ma jedyną moŜliwość obcowania z właściwie wykorzystanym
środkiem informatyki.
II Zajęcia w nauczaniu zintegrowanym wspomagane komputerowo.
Edukacja dzieci na szczeblu nauczania zintegrowanego to bardzo istotny etap. W
pierwszych trzech latach dziecko zdobywa podstawowe wiadomości, umiejętności i sprawności
objęte programem nauczania oraz kształtuje swój stosunek do wykonywanej pracy. Pierwsze
sukcesy są bardzo waŜne dla dziecka, gdyŜ dają mu wiarę we własne siły. Dlatego właściwe
zróŜnicowanie pracy uczniów w procesie nauczania moŜe przyczynić się do mobilizacji,
pobudzenia aktywności uczniów, a takŜe osiągnięcia sukcesów w ich intelektualnym rozwoju.
KaŜdy proces dydaktyczno-wychowawczy doprowadza do osiągnięcia pewnych wyników. Są one
najkorzystniejsze podczas samodzielnej pracy uczniów.
Temat dnia: Poznajemy zabytki Krakowa.
Cele:
-umie włączyć i wyłączyć komputer,
-potrafi posługiwać się encyklopedią multimedialną,
-potrafi dodawać i odejmować ułamki,
-wie, jakie są zabytki Krakowa i zna jego przeszłość,
-zna legendy związane z Krakowem,
-umie wskazać na mapie Kraków,
-umie pracować w zespole i pomagać innym,
-potrafi zatańczyć podstawowe kroki krakowiaka,
-stara się poszerzać swoją wiedzę, korzystając z róŜnych źródeł,
Formy pracy – zespołowa, indywidualna, zbiorowa,
Środki dydaktyczne – komputery, encyklopedia multimedialna, program edukacyjny „Perełki
Środkowej Europy”, rekwizyty związane z Krakowem, nagranie muzyczne Krakowiaka, strój
krakowski (zdjęcie), mapa Polski, karty pracy –zadanie matematyczne, tekst z lukami.
Przebieg lekcji
I. Zabawa- Z jakim miastem kojarzą się Wam te rekwizyty? np. trąbka, smok, zdjęcie Wawelu,
Lajkonik.
1.Słuchanie nagrania muzycznego – Krakowiak.
• Jaki to taniec?
• Z jakim miastem związany jest ten taniec?
• Oglądanie stroju krakowskiego.
• Wskazanie na mapie Krakowa i rzeki Wisły.
• Przypomnienie wiadomości o Krakowie z kl. II .
II.
Przejście do pracowni komputerowej – nauczyciel uruchamia encyklopedię
multimedialną.
1.Dzieci mają za zadanie wyszukanie :
• I grupa-informacji o przeszłości Krakowa,
• II grupa- zabytki miasta,
• Dzieci szukają, odczytują ciekawe wiadomości, dzielą się wraŜeniami, drukują.
• Poszczególne grupy podają informacje o Krakowie, oglądają wydrukowane zabytki –Wawel,
Sukiennice, Kościół Mariacki, Barbakan.
III Zabawa – Jesteś przewodnikiem po mieście.
Kościół Mariacki
RYNEK
Wawel
Sukiennice
Zadanie: - Z Wawelu na Rynek idziemy ¼ godz.,
- Droga od Sukiennic do Kościoła Mariackiego zajmuje 10 min,
- Spacer wokół Rynku 1/3 godz.,
- Zwiedzanie Sukiennic 1/2godz.,
- O co moŜemy zapytać? UłóŜ jak najwięcej pytań.
Dzieci układają pytania, wykonują odpowiednie obliczenia matematyczne.
IV. Ponowne słuchanie Krakowiaka – nauka podstawowych kroków.
V. Układanie zdań o Krakowie na podstawie zebranego materiału.
Dzieci uruchamiają komputer i redagują tekst w edytorze Word Padto prosty i łatwy w obsłudze program. Uczniowie podzieleni na grupy –
•
•
Poziom I – samodzielnie redagują zdania,
Poziom II – uzupełnianie luk w tekście,
Kraków to dawna stolica Polski. To piękne i stare miasto. Znajduje się w nim wiele zabytków:
kościół Mariacki ze sławnym ołtarzem Wita Stwosza, na wzgórzu zamek Wawelski, katedra i
kaplica Zygmunta, a na Rynku przepiękne Sukiennice. Kraków to perła architektury.
Kraków to dawna stolica .................. To piękne i stare miasto. Znajduje się w nim wiele zabytków:
kościół ................. ze sławnym ołtarzem .............. ..................., na wzgórzu
zamek .................,
katedra i kaplica ......................., a na Rynku przepiękne .............................. Kraków to perła
architektury.
-Podczas pracy dzieci mające trudności prosiły kolegów o pomoc. DuŜo radości sprawiało im
wyszukiwanie róŜnych krojów pisma i zmiana koloru czcionki. WytęŜoną pracę uczniów wieńczyło
wydrukowanie zapisanych informacji o Krakowie.
Te niezwykłe, pracowicie spędzone zajęcia dały dzieciom duŜo satysfakcji, uczyły się przecieŜ
pisać- ale jakŜe w odmienny sposób.
VI. Nauka piosenki „Na krakowskim rynku”
-Zabawa „Tańczący Lajkonik”
VII. Praca domowa- Zapoznaj się z legendą :
„Hejnał z WieŜy Mariackiej”
ZAKOŃCZENIE
Obecnie duŜo się mówi o informatyce w szkole – kaŜda szkoła pragnie aby moŜliwości
komputerów i oprogramowania były wykorzystane prawie na kaŜdej lekcji, aby stał się on pomocą
dydaktyczną tak powszechną i normalną, jak dziś kreda i tablica. Oczywiście dostęp do
komputerów jest coraz powszechniejszy, w szkołach, a zwłaszcza w gimnazjach, powstają
nowoczesne pracownie komputerowe, zwiększa się liczba indywidualnych uŜytkowników. Niestety
w tym miejscu nasuwa się smutna refleksja. Szkoda, Ŝe szkoła najczęściej udostępnia komputery
dzieciom starszym, dopiero w klasach gimnazjalnych, zapominając o klasach młodszychutrudniając im dostęp do pracowni.
Tak więc udział naszych najmłodszych dzieci w zdobywaniu doświadczeń z komputerem
jest ograniczony a niekiedy wręcz niemoŜliwy.
LITERATURA
1. BIAŁOWĄS J.., CHMIELOWSKA K.., DROGOWSKI A.., Informatyka 2000. Podręcznik
dla klasy IV – VI szkoły
Podstawowej, Bydgoszcz 2000.
2. DENEK K.., Wartości i cele edukacji szkolnej. śak 1994.
3. GREGORCZYK G.., Programy edukacyjne dla nauczania Początkowego. „Komputer w
szkole” 1995, nr 2.
4. JUSZCZYK ST.., Podstawy informatyki dla pedagogów, Kraków 1999.
5. JUSZCZYK ST.., Podstawy informatyki i dydaktyki dla studentów pedagogiki
wczesnoszkolnej, Kraków 1999.
6. KOWALCZYK E.., KŁODZIŃSKI L.., SICIARZ R.., Autorski program Informatyki
dla
szkół podstawowych w klasach 1 – 6.
7. LENOC L.., Informatyka w szkole.
8. SYSŁO K.., Elementy informatyki. Poradnik dla nauczycieli. PWN Warszawa 1997.
9. TANOŚ M.., Edukacyjne zastosowanie komputerów.
Czasopisma
1. Easy PC
2. CD – ACTION 02/2000, 04/2000, 06/2000
3. Komputer ŚWIAT 15/2000, 19/1999
4. ENTER 04/2000
9. Zastosowanie metody projektu na lekcji informatyki
Opracowanie: mgr Sławomir Górniak
Publiczne Gimnazjum nr 8 w Opolu
Jedną z metod aktywnego kształcenia uczniów jest metoda projektu.
Projekt to długoterminowa praca, zazwyczaj zespołowa, której wykonanie wymaga działań
badawczych, zbierania informacji i konsultacji z innymi osobami grupy, a takŜe, co waŜne, wymaga
prezentacji wyników przed określonym gremium.
Istotą metody projektu jest samodzielna praca uczniów, a efektem rozwijanie wielu kompetencji:
współpracy w grupie,
podejmowania decyzji,
wyraŜania własnych poglądów i słuchania opinii innych,
dzielenia się w grupie rolami i zadaniami,
planowania pracy i dokonywania oceny pracy w grupie,
przewidywania trudności w realizacji projektu i radzenia sobie z nimi.
Uczeń pracując metodą projektów staje się przedsiębiorczy. Nie boi się ryzyka i nowych sytuacji, potrafi podejmować
decyzje i dokonywać wyborów, wyciąga wnioski ze swoich sukcesów i poraŜek, jest odpowiedzialny i samodzielny.
Wykonując zadania metodą projektów, przejmuje inicjatywę w swoje ręce, poznaje interesujące zagadnienia,
samodzielnie rozwiązuje problemy korzystając z róŜnych źródeł informacji.
Nauczyciel słuŜy radą i pomocą, ale nie podejmuje za ucznia decyzji i nie podaje gotowych rozwiązań pojawiających
się problemów
Istnieją dwa rodzaje projektów edukacyjnych:
Projekt badawczy - polega na zebraniu i usystematyzowaniu informacji o pewnych zagadnieniach. Jego
efektem są róŜnego rodzaju opracowania, które uczniowie przygotowują by zaprezentować je innym (klasie, szkole)
Projekt działania lub akcji - polega na podjęciu jakiegoś działania w środowisku lokalnym (szkole,
miejscowości, regionie)- w instrukcji zawarty musi być terminarz kolejnych prac z określeniem obowiązków
poszczególnych członk13ów grupy
Wprowadzenie
uczniów
w tematykę
projektu
Przygotowanie
projektu
Podsumowanie
projektu
Ocena
projektu
Realizacja
projektu
Prezentacja
projektu
Metoda projektów doskonale nadaje się do wykorzystania na lekcji informatyki jako lekcja
diagnozująca. W ten sposób moŜemy uzyskać informacje o opanowaniu materiału z róŜnych
działów materiału oraz jak uczniowie stosują poznane programy w praktyce.
13
Pierwszym etapem naszej pracy jest zapoznanie uczniów z tematem projektu. Inspiracją
do określenia tematu projektu moŜe być plan pracy szkoły, program nauczania lub teŜ bieŜące
wydarzenie dotyczące społeczności lokalnej.
MoŜemy określić jeden temat dla wszystkich grup lub rozbić go na zagadnienia i przydzielić
je róŜnym grupom. W ten sposób uzyskujemy większą współpracę nie tylko w grupie, ale
i pomiędzy nimi, poniewaŜ tematy pośrednie naleŜy później połączyć w jedną, klasową prezentację.
W kolejnym etapie przygotowujemy instrukcję przygotowania projektu. Powinna ona
zawierać wszystkie informacje waŜne dla treści i formy realizowanego projektu, takie jak:
Temat projektu i jego cele
Zadania, które mają wykonać uczniowie aby osiągnąć cele
Źródła, do których powinni sięgnąć podczas zbierania informacji
Termin prezentacji oraz terminy konsultacji z nauczycielem
MoŜliwe sposoby prezentacji projektu i czas jaki na nią przeznaczono
Sposoby i kryteria oceny na poszczególnych etapach
Po tych wstępnych czynnościach uczniowie mogą przystąpić do pracy nad projektem. Polega
ona na przeszukiwaniu róŜnych źródeł, przeprowadzanie wywiadów, robieniu zdjęć lub krótkich
filmów oraz gromadzeniu i opracowywaniu tych materiałów. Bardzo dobrym medium, z którego
uczniowie mogą skorzystać jest Internet. W ten sposób uzyskujemy informacje o umiejętnościach
uczniów takich jak:
Posługiwanie się przeglądarką internetową
Pozyskiwanie informacji za pomocą róŜnych wyszukiwarek
Kopiowanie przydatnych fragmentów tekstu i zdjęć do edytora tekstu
Posługiwanie się edytorem tekstu do opracowania materiałów
Formatowanie tekstu, itp.
Zastosowanie arkusza kalkulacyjnego do sporządzania wykresów i opracowywania danych
statystycznych
JeŜeli zespół będzie składał się z uczestników o róŜnym stopniu opanowania tych umiejętności to
uzyskamy jeszcze efekt zwiększenia efektywności ich własnej nauki. Musi jedynie zadbać aby
kaŜdy uczeń w grupie miał wyznaczone zadanie i był z niego rozliczony. Zapobiegnie to sytuacji, w
której uczniowie o większych zdolnościach i umiejętnościach obsługi komputera wykonają
wszystkie zadania za kolegów.
Następnym etapem projektu jest jego prezentacja. Uczestniczyć w niej powinni wszyscy
uczniowie. KaŜda grupa musi mieć taką samą ilość czasu na zaprezentowanie projektu. Jest to
niezwykle trudne zadanie, aby w krótkim okresie czasu przedstawić efekt swojej kilkutygodniowej
pracy. Dlatego bardzo waŜne jest wybranie sposobu prezentacji. Uczniowie mogą zastosować róŜne
przekazy medialne do zaprezentowania swoich efektów pracy. Mogą to być na przykład:
Gazetki wykonane w edytorze tekstu
Strona internetowa
Prezentacja w programie Power Point
Pokaz filmu z płyty VCD
Slide Shows na płycie VCD
Prezentacja we Flashu, itp.
Decyzja o zastosowaniu odpowiedniego środka przekazu powinna zostać podjęta wyłącznie przez
uczniów. Nauczyciel jedynie moŜe zasugerować róŜne warianty rozwiązań.
Po zakończeniu wszystkich prezentacji musi nastąpić ocena projektów. Nauczyciel ocenia
pracę całego zespołu, poszczególnych członków, poszczególnych faz i całości projektu stosując
kryteria zapisane w instrukcji. Elementem oceny powinna być teŜ samoocena uczniów i zespołu.
Oceniając bierzemy pod uwagę:
WraŜenie wizualne
Sposób prezentacji
Pomysł na realizację projektu
ZaangaŜowanie poszczególnych członków grupy
Wartość edukacyjną projektu
Zdobytą podczas realizacji projektu wiedzę i umiejętności.
W tym etapie nauczyciel ma moŜliwość sprawdzenia stopnia opanowania umiejętności
posługiwania się komputerem i urządzeniami peryferyjnymi oraz poznanymi programami, w jaki
sposób uczniowie potrafią zastosować odpowiednie narzędzia edycyjne, a takŜe na jakim poziomie
znajduje się wiedza i umiejętności poszczególnych uczniów.
„Opole – moje miasto”
projekt realizowany na lekcji informatyki w klasach trzecich
I. Cel projektu: Wykonanie prezentacji multimedialnej o Opolu
II. Regulamin prezentacji
1. Prezentacja musi przybierać formę prezentacji w programie Power Point lub strony
internetowej
2. KaŜdy zespół (lub indywidualnie uczeń) ma dziesięć minut na prezentację.
3. Oprócz prezentacji kaŜda grupa powinna opowiedzieć o sposobie pracy nad
projektem (podział zadań w grupie, źródła informacji, współdziałanie, samoocena).
4. Grupa powinna liczyć maksymalnie 4 osoby
5. KaŜda grupa wybiera do realizacji jeden z poniŜszych tematów szczegółowych:
II.
Historia miasta
Zabytki Opola
Kina, teatry, galerie
Miejsca i formy wypoczynku
Przyroda Opola i jego okolic
Turystyka
Plan realizacji poszczególnych etapów projektu:
L.p. Zadania etapowe
Termin wykonania
1
Wprowadzenie uczniów w zagadnienia związane z projektem 5.11.2002r.
(instrukcja do projektu, zasady prezentacji i oceniania)
2
Opracowanie planu pracy związanego z projektem - podział na 12.11.2002r.
grupy, wybór liderów, przydział obowiązków
3
Poszukiwanie źródeł w Internecie oraz innych źródłach
19.11-10.12.02r.
4
Wybór sposobów prezentowania zebranych wiadomości i 17.12.2002r.
materiałów
5
Przygotowanie prezentacji
17.12.02 – 7.01.03r.
6
Ocena pracy uczniów w realizacji projektu i podsumowanie
doświadczeń zdobytych w trakcie pracy nad projektem i 14.01.2003r.
prezentacja wyników poszczególnych grup
IV. Zasady i formy oceniania wykonania projektu
1. Ocenianie bieŜące podczas konsultacji z nauczycielem
omówienie osiągniętych efektów,
projekt dalszej pracy,
samoocena pracy przez poszczególnych uczniów,
ocena współpracy w grupie przez jej członków i nauczycieli.
2. Ocena po zakończeniu prezentacji:
Stopień spełnienia wszystkich wymagań instrukcji
Oryginalność opracowania
Estetyka wykonania
Sposób zaprezentowania
Indywidualny wkład pracy ucznia
Systematyczność grupy
V. Podsumowanie pracy uczniów.
Wszystkie grupy wykonały poprawnie prezentację. Prace były bardzo ciekawe,
zróŜnicowane i wyczerpywały temat projektu. Wszystkie zespoły dobrze zrozumiały problem
badawczy. Efektem pracy zespołów nad projektem były pięknie prezentacje w programie Power
Point oraz strony internetowe.
Dopełnieniem tych wspaniałych prac będzie późniejsze
umieszczenie ich na stronie internetowej szkoły.
Literatura:
1. M. Andersz, C. Kowalów, B. Mrosek , Z. Rzetelski, Metody aktywizujące w nauczaniu w
gimnazjum z uwzględnieniem technologii informatycznych w nauczanych przedmiotach , Leszno
OKUN 2001
2. E. Brudnik A. Moszyńska B. Owczarska, Ja i mój uczeń pracujemy aktywnie. Przewodnik po
metodach aktywizujących. Zakład Wydawniczy SFS Kielce 2000
3. Materiały WDN z PG nr 8 w Opolu
i
Obszerne przeglądy badań czytelnik znajdzie np. w: E. Radosiński, Systemy informatyczne w dynamicznej analizie
decyzyjnej, PWN, Warszawa-Wrocław 2001; J. J. Mulawka, Systemy ekspertowe, WNT,Warszawa 1996.
ii
J. J. Mulawka, Systemy ekspertowe, WNT,Warszawa 1996; E. Ch. Tyogu, Programowanie z bazą wiedzy, WNT,
Warszawa 1989.
iii
J. Nievergelt, J. Craig Farrar, E.M. Reingold, Informatyczne rozwiązywanie zadań, WNT, Warszawa 1978, U.
Wybraniec-Skardowska, E. Bryniarski, Nauczanie logiki wspomagane komputerowo, OFEK, Opole-Białystok 1990; E.
Radosiński, Systemy informatyczne w dynamicznej analizie decyzyjnej, PWN, Warszawa-Wrocław 2001; J. J.
Mulawka, Systemy ekspertowe, WNT,Warszawa 1996.
iv
Przegląd problematyki z zakresu sztucznej inteligencji czytelnik moŜe znaleźć w: W. Duch, Fascynujący świat
komputerów, Nakom, Poznań 1997.
v
E. Radosiński, Systemy informatyczne w dynamicznej analizie decyzyjnej, PWN, Warszawa-Wrocław 2001, s. 164
vi
Obszerne omówienie stanu badań w tej dziedzinie moŜna znaleźć w: S. Juszczyk, Edukacja na odległość, kodyfikacja
pojęć , reguł i procesów, Wydawnictwo Adam Marszałek. Toruń 2002.
vii
W 1957 r. W. Okoń zainicjował wydaniem czwartego tomu „Studiów pedagogicznych” badania nad rolą problemu w
nauczaniu; W. Okoń, Nauczanie problemowe we współczesnej szkole, WsiP, Warszawa 1978.
viii
W. Okoń, Nauczanie problemowe we współczesnej szkole, WsiP, Warszawa 1978, s. 98.
ix
Z. Pietrasiński, Atakowanie problemów, Nasza Księgarnia, Warszawa 1983, s. 13.
x
R. M. Gagné, The Coditions of Leaning, Holt, New York 1970; R. M. Gagné, Defining Objectives for Six Types of
Learning, American Educational Reseach Association, Washington 1971; R. M. Gagné, Essentials of Learnigs for
Instruction, III.. Dryden, Hinsdale 1974.
xi
J. S. Bruner, The Process of Education, Allyn and Bacon, New York 1960; J. S. Bruner, Akt odkrywczy, w: O
poznaniu, PIW, Warszawa 1971.
xii
xiii
S. Papert, Burze mózgów. Dzieci i komputery, PWN, Warszawa 1996, s. 146.
Zasada ta po raz pierwszy została sformułowana w: E. Bryniarski, M. Chuchro, Rola adekwatności wytworów
systemów multimedialnych w kształtowaniu umiejętności myślenia ucznia, Konferencja Naukowa Pedagogika i
Informatyka Cieszyn 4-5 czerwca 2001 r, red. A.W.Mitas, Cieszym 2001.
xiv
G. Dryden, J. Vos, Rewolucja w uczeniu, Moderski i S-ka, Poznań 2000, s. 345, 347; warto zapoznać się teŜ z pracą:
C. S. Nosal, Diagnoza typów umysłu: rozwinięcie i zastosowanie teorii Junga, PWN, Warszawa 1992.
xv
Ibid. ...,s. 349, 351.
xvi
Unikamy tu słowa „rozwiązanie” , stosując je tylko w kontekście „problemu”.