CC BY
22
ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 37(004.9+056.262)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ «ФИЗИКА» СТУДЕНТАМИ С ИНВАЛИДНОСТЬЮ ПО ЗРЕНИЮ
И. Б. Ахпашева
Научный руководитель — Н. И. Пак, доктор педагогических наук, профессор Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова
В данной статье рассматриваются теоретические и практические аспекты использования информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в учебном процессе незрячими и слабовидящими студентами физико-математических дисциплин. Сделан обзор альтернативных средств ИКТ — компьютерных тифлотехнологий и программных средств восприятия информации, а также рассмотрено их использование в обучении инвалидов по зрению.
Ключевые слова: информационно-коммуникационные технологии, электронные учебники, инвалиды по зрению, компьютерные тифлотехнологии, программа экранного доступа, синтезатор речи, виртуальный тренажёр.
Современное общество с переходом в XXI век вступило в новый уровень своего развития - информационное общество, характеризующееся высоким уровнем развития информационно -коммуникационных технологий (ИКТ) и их интенсивным использованием во всех сферах жизнедеятельности человека. Самое широкое применение ИКТ нашли в системе образования. Как известно, одним из принципов профессионально-педагогической направленности обучения является принцип информатизации, который требует использование современных информационных и коммуникационных технологий на разных этапах обучения. Поэтому трудно представить в современном учебном процессе преподавание учебных дисциплин без применения ИКТ.
В современной науке существует много различных подходов к определению термина «информационно -коммуникационные технологии». Согласно педагогическому словарю, информационно-коммуникационные технологии - это «совокупность средств и методов преобразования информационных данных для получения информации нового качества (информационного продукта)» [1]. В современных источниках ИКТ представляют собой различные устройства, механизмы, способы, алгоритмы обработки информации. Они характеризуются использованием компьютерной техники и телекоммуникационных средств для реализации информационных процессов в целях поиска, создания, сбора, хранения, обработки, распространения информации и предоставления продуктов и услуг для удовлетворения информационных потребностей. К ним, прежде всего, относятся: персональный компьютер как универсальное устройство обработки информации; устройства для ввода/вывода информации; глобальная сеть Интернет; различные программные продукты прикладного и специализированного назначения и др.
ИКТ в образовании связаны с созданием новых средств обучения и хранения знаний. К наиболее часто используемым средствам ИКТ в учебном процессе относятся:
- электронные учебники и пособия, демонстрируемые с помощью персонального компьютера и мультимедийного оборудования;
- электронные библиотеки, справочники и энциклопедии;
- тренажёры и программы тестирования;
- виртуальные конструкторы;
- глобальные и локальные образовательные сети;
- информационно-поисковые и информационно-справочные системы;
- автоматизированные базы данных;
- мультимедиатехнологии и др.
Применение ИКТ в учебном процессе способствует повышению мотивации к изучению учебных дисциплин, активизации познавательной деятельности обучаемых; обеспечивает доступ к образовательным ресурсам, в том числе к мировым информационным ресурсам; формирует способность обучающихся самостоятельно приобретать знания; повышать квалификацию; позволяет привить будущим специалистам навыки коллективной работы в рамках электронных сетевых структур и через электронное пространство.
Особое значение применение ИКТ имеет в процессе обучения людей с ограниченными физическими возможностями, в частности, имеющих проблемы со зрением. Чтобы адаптироваться в современной жизни, победить в конкуренции со зрячими, слепому и слабовидящему необходимо быть первоклассным специалистом, широко образованным и профессионально компетентным, следовательно, востребованным обществом. Однако осуществление инвалидами прав на образование, одного из основополагающих прав человека, сопряжено с це-
лым рядом проблем. Так, отсутствие необходимых условий для полноценного участия в образовательном процессе, отвечающих индивидуальным потребностям и возможностям учащихся, приводит к тому, что большинство молодых людей с инвалидностью по зрению не могут получить хорошее образование и профессию. Многие учебные заведения не готовы к обучению людей с ограниченными физическими возможностями, т. к. в них не создана безбарьерная среда, нет специализированного программного и аппаратного обеспечения, нет подготовленных кадров для работы с ними и т. д. Применение ИКТ значительно увеличило шансы людей с инвалидностью по зрению получить полноценное и качественное образование. Использование современных информационных технологий в образовании открывает новые «обходные пути» инвалидности, расширяя возможности для коррекционно-развивающей работы, усиливая личностно-развивающий потенциал образовательной среды, раздвигая границы информационно-образовательного пространства.
В условиях, когда минимизировано количество и качество каналов получения информации, эффективность обучения физико-математических дисциплинам очень низка, т. к. данные дисциплины содержат большой объём визуальной информации - формулы, схемы, графики и т. д. Также большую трудность для студентов с инвалидностью по зрению представляют физические эксперименты и лабораторные практикумы по физике. В такой ситуации преподавателю необходимо более активно использовать современные технические и программные средства восприятия информации, способствующие целенаправленному и эффективному усвоению учебного материала. При использовании ИКТ как одного из средств обучения студентов, имеющих зрительную недостаточность, требуется особый комплексный подход в отборе и в представлении учебного материала. Таким же подходом должно отличаться использование программно-аппаратного обеспечения для иллюстрирования необходимого учебного материала, причём оно должно быть адекватным (соответствующим) психофизиологическим особенностям обучаемых людей.
Рассмотрим основные направления использования средств ИКТ в организации обучения студентов с инвалидностью по зрению по дисциплине «Физика».
1. Средство информационно-методического обеспечения учебного материала и доступа к нему.
Основное внимание необходимо уделять решению задач для получения информации в доступной для студента форме, облегчающей учебный процесс. Одним из средств обеспечения учебным материалом незрячих студентов могут быть аудиолекции (аналоги говорящих книг). Аудиолекции или аудиокниги стали в настоящее время очень удобным и эффективным способом получения информации, также они обладают достаточным дидактическим потенциалом для организации самостоятельного усвоения учебного материала. Но, к сожалению, аудиолекции имеют существенный недостаток, касающийся изучения физико-математических дисциплин: некоторые законы физики, формулы, схемы, графику и другую визуальную информацию в звуковом формате передать практически невозможно.
Одним из основных средств обеспечения учебным материалом студентов являются учебно-методические комплексы, электронные учебники и т. п. В настоящее время разработана компьютерная поддержка любой вузовской дисциплины, в том числе и физики. Современные компьютерные технологии предполагают, что пользователь обладает способностью видеть. Но стандартный пользовательский интерфейс персонального компьютера практически является непригодным для людей с ограниченными возможностями по зрению. Поэтому основное внимание при развитии ИКТ для людей с инвалидностью сфокусировано на тех аспектах, которые обеспечивают адаптацию, связанную с управлением современными информационными технологиями, вводом данных и представлением информации и учитывающую физические ограничения данного контингента обучаемых. Незрячие и слабовидящие могут воспринимать материал, «закодированный» на основе звукового и рельефно -точечного способа фиксации информации (шеститочечные символы азбуки Брайля, рельефные копии изображения), поэтому в помощь им предлагаются специальные аппаратные и программные средства ИКТ, компьютерные тифлотехнологии, которые позволяют самостоятельно работать с компьютерами и лицам с глубокими нарушениями зрения.
Таким образом, учебный материал по физике, представленный в электронном виде, может использоваться слабовидящими и незрячими студентами при помощи альтернативных технологий, в данном случае компьютерных тифлотехнологий. Компьютерные тифлотехнологии (от греч. typhus - слепой) базируются на комплексе аппаратных и программных средств, дающих возможность преобразовать информацию и представить в рельефно-точечной и/или звуковой форме [3]. По принципу работы все компьютерные тифлотехнологии можно разделить на две группы: средства, озвучивающие информацию, и средства рельефно-точечного вывода информации. В случае, описываемом нами, для работы с электронными учебными пособиями можно воспользоваться программами экранного доступа и программными синтезаторами речи.
Программы экранного доступа - это программы или программные комплексы, обеспечивающие доступ и озвучивание текстовой и графической информации, выводимой на монитор, и применение брайлевских дисплеев для чтения текстовой информации рельефно-точечным шрифтом незрячими и слабовидящими пользовате-
лями. Именно эти программы с помощью синтезаторов речи и специальных программ поддержки брайлевских дисплеев делают доступной для незрячих пользователей значительную часть визуальной компьютерной информации и обеспечивают работу в глобальной сети Интернет. Самой популярной программой экранного доступа в России является Jaws for Windows, специально разработанная фирмой Freedom Scientific для семейства операционных систем Windows.
Другой популярной программой экранного доступа для Windows является VIRGO 4. Это одна из последних разработок фирмы BAUM, главная цель которой состоит в обеспечении комфортной работы слепых и слабовидящих пользователей с Windows. VIRGO 4 позволяет пользователю выбирать, какую информацию показывать на брайлевском дисплее, а какую - предъявлять в озвученной форме.
Программные синтезаторы русской речи. В настоящее время программные синтезаторы речи, в сочетании с программами экранного доступа являются основным средством получения информации для незрячих пользователей. Примером синтезатора речи может служить программа «Говорящая мышь», которая применяется достаточно давно и известна весьма широкому кругу пользователей.
Данные программные комплексы позволяют многое: осуществлять чтение текста в любой программе под управлением ОС Windows; читать меню и экранные сообщения; изменять параметры голоса в процессе чтения; регулировать скорость чтения и высоту голоса и т. п. Синтезатор может работать и в фоновом режиме, и в режиме сопровождения клавиатуры, при этом всё, что набирается на клавиатуре, озвучивается. Комплекс имеет встроенный русскоязычный словарь ударений, который может расширяться пользователем.
Недавно в институте профессиональной реабилитации и подготовки персонала Всероссийского общества слепых «Реакомп» было проведено сравнительное тестирование синтезаторов речи, целью которого стала оценка качества синтезаторов, определение оптимального направления использования каждого из исследуемых синтезаторов. Результаты проведённого тестирования показали, что My mouse (аналог говорящей мыши) может быть назван наиболее эффективным средством доступа к информации, а синтезаторы «Алёна» и Scansoft Katerina являются эффективными средствами для прослушивания текстов [2].
В том случае, когда требуется визуализация учебного материала, можно воспользоваться программами увеличения текста (экранные лупы). Эта технология предназначена для пользователей с ослабленным зрением и используется в тех случаях, когда размер текстовой или графической информации, необходимой для работы, недостаточен для восприятия и увеличить его с помощью стандартных программ не представляется возможным. Системы экранного увеличения могут работать в паре с модулями считывания экранной информации. Наиболее распространённой программой увеличения изображения является программа ZoomText фирмы Ai Squared (www.zoomtext.com).
Другим программным обеспечением увеличения экрана для пользователей Windows является программа ГАЛИЛЕО. Существуют десятки других, достаточно эффективных «экранных линз». С каталогом программ экранного увеличения можно ознакомиться на сайте magnifiers.org.
Средство коммуникации, инструмента взаимодействия в системе «педагог - студент». Незрячие студенты в силу своих ограничений не всегда имеют возможность регулярно посещать занятия в учебных заведениях. В этом случае ИКТ часто используются в качестве средства дистанционного обучения и выступают посредниками в процессе общения, а иногда даже являются единственным способом связи с внешним миром. Используя электронную почту, телеконференции, чат студенты данной категории имеют возможность активно участвовать в учебном процессе и общаться как с преподавателями, так и другими участниками образовательного процесса. Использование телеконференций, проходящих под управлением преподавателя, позволяют организовать общую дискуссию в той или иной группе обучаемых. Услуги FTP-серверов могут потребоваться при пересылке данных (файлов), в том числе и файлов больших размеров. В настоящее время разработаны также специальные программы для общения в реальном режиме времени, позволяющие после установления связи передавать текст, вводимый с клавиатуры, а также звук, изображение и любые файлы. Эти программы позволяют организовать совместную работу участников образовательного процесса с программой, запущенной на локальном компьютере.
Средство автоматизации процессов контроля, коррекции результатов обучения. Одной из важных составляющих учебного процесса является контроль знаний, навыков и умений обучающихся. Значимость контроля трудно переоценить: при эффективной организации он выполняет образовательную, развивающую и воспитывающую функции. Постепенный переход от традиционных форм контроля и оценивания знаний к компьютерному тестированию отвечает духу времени и общей концепции модернизации и компьютеризации системы образования. Компьютерное тестирование не только позволяет студенту с ослабленным зрением проверить свои знания и навыки, но и выполняет обучающую функцию в процессе его самостоятельной работы. При разработке системы тестирования для незрячих студентов необходимо придерживаться следующих особенностей (требований): тестовые задания должны представлять собой точное, определённое и однозначное описание яв-
ления; оформление невербального материала (рисунки, графики) должны быть высокого качества; из формулировок заданий необходимо исключать лишние слова, предоставлять больше времени для ответов на тестовые задания.
Опытно-экспериментальная часть учебного процесса. При изучении прикладных вопросов курса физики широко применяются конструкторы виртуальных экспериментов или виртуальные лаборатории по физике, где реальный физический демонстрационный эксперимент заменяется моделированием эксперимента с помощью компьютера. Компьютерное моделирование позволяет ярко, красочно изобразить физический процесс на экране, сопроводить его расчётами и построением соответствующих диаграмм в режиме реального времени. Программу можно использовать как для работы в аудитории с применением интерактивной доски, так и для самостоятельной работы на персональных компьютерах, что более удобно для слабовидящих студентов. Особенностями данных программ являются:
- демонстрация физических явлений;
- пошаговые обучающие уроки и примеры моделей различных явлений;
- компьютерное моделирование физических процессов;
- автоматическое построение графиков;
- описание элементов и рекомендации по их использованию в моделях;
- большие возможности для самостоятельного моделирования;
- возможность сохранять самостоятельно созданные модели;
- возможность распечатывать все модели.
За счёт широкого использования средств мультимедиа (графики, анимации, звука) в «виртуальной лаборатории» существенно повышается эффективность обучения студентов с ослабленным зрением.
Тренажёры. Под «виртуальным тренажёром» понимается замена вещественно-эксплуатационных действий над техническими устройствами, а также их отдельными блоками, узлами, системами манипуляции с их информационными (графическими, объёмными или цифровыми) виртуальными аналогами. Компьютерные имитационные тренажёры базируются в основном на системе виртуальной реальности. Они позволяют формировать профессиональные навыки и умения, развивать творческие способности, профессиональную интуицию, в целом значительно повышать качество подготовки специалистов. В состав тренажёров входят мультимедийные анимационные имитаторы, предназначенные для имитации изменения состояний физического оборудования (приборов, устройств) при различных условиях; они создают иллюзию действий с физической аппаратурой. Основной их особенностью является максимально полное воспроизведение внешнего вида физических устройств (передних панелей, шкал, стрелок и других элементов показывающих и регистрирующих приборов) и элементов управления ими (кнопок, тумблеров, переключателей), а также движения отдельных элементов в соответствии с воздействиями пользователя на основе создания анимационных объектов и сложных сцен. Слабовидящий студент получает возможность подробно рассмотреть техническое устройство, ознакомиться с его деталями, а также выполнить ограниченный набор действий, связанных с разборкой или настройкой прибора.
Таким образом, развитие современных ИКТ позволяет создавать благоприятные условия для получения полноценного, качественного и конкурентоспособного образования всем членам общества, независимо от их физических возможностей. Обладая значительным потенциалом для компенсации имеющихся у пользователей функциональных ограничений, современные информационные технологии способны стать мощным дидактическим и коммуникационным инструментом, который обеспечит полноценное участие незрячих и слабовидящих студентов в учебном процессе.
Широкое распространение ИКТ привело к разработке принципиально новых способов организации образовательного процесса при изучении дисциплины «Физика». Являясь одним из важнейших аспектов оптимизации учебного процесса, они обогащают арсенал методических средств и приёмов, позволяющих разнообразить формы учебной работы и сделать занятия более интересными и эффективными.
К сожалению, несмотря на то, что большинство методов обеспечения доступности учебной информации представляются весьма простыми в теории, реализация их на практике требует привлечения значительных материальных, временных и человеческих ресурсов.
Библиографический список
1. Применение информационных и коммуникационных технологий в образовании людей с особыми потребностями: специализированный учебный курс / ИИТО ЮНЕСКО; под ред. А. Эдвардса; пер. с англ. Н. Токаревой. - М.: ИД «Обучение-Сервис», 2010. - 312 с.
2. Информационные технологии для инвалидов по зрению в современном мире. Проблемы и перспективы: материалы VII научнопрактической конференции / gод ред. С. Н. Ваньшина. - М.: ИПРПП ВОС «Реакомп», 2008. - 179 с.
3. Швецов, В. И. Компьютерные тифлотехнологии в социальной интеграции лиц с глубокими нарушениями зрения: учеб. пособие / В. И. Швецов, М. А. Рощина. - Нижний Новгород: Нижегородский гос. ун-т им. Н. И. Лобачевского, 2007. - 154 с.
© Ахпашева И. Б., 2012
