CC BY
154
иностранного языка в неязыковом вузе / Э. В. Бурцева; М-во образования Рос. Федерации, Бурят, гос. ун-т. - Улан-Удэ : Изд-во Бурят, гос. ун-та, 2004. - 165 с.
7. Вербицкий, А. А. Активное обучение в высшей школе / А. А. Вербицкий -М.: «Академия», 2003. - 122 с.
8. Загрекова, Л. В. Теория и технология обучения / Л. В. Загрекова. - М.: Высшая школа, 2004. - 156с.
9. Каган, В. И. Основы оптимизации процесса обучения в высшей школе / В. И. Каган. - М., «Академия»,2003. - 279 с.
10. Кларин, М. В. Педагогическая технология в учебном процессе: анализ зарубежного опыта / М. В. Кларин. - М.: Знание, 2004. - 145 с.
11. Кузьмина, М. С., Капичникова О.Б. Модернизация обучения иностранным языкам в вузе / М. С. Кузьмина - Балашов: Изд-во «Николаев», 2002. - 98 с.
12. Махмутов, М. И. Организация проблемного обучения в школе / М. И. Махмутов. - М.: Просвещение, 1999. - 189 с.
13. Мошарова, Т. В. Педагогическая технология: личностно-ориентированное обучение / Т. В. Мошарова. - М.: «Пед-Пресс», 1999. - 98 с.
14. Никонорова, Л. М. Технология проблемно-модульного обучения иностранному языку в высшей профессиональной школе: Монография / Л. М. Никонорова ; М-во образования Рос. Федерации, Казан, гос. энергет. ун-т. - Казань : КГЭУ,
2004.-95 с.
15. Талипова, Н. 3. Развитие речевой деятельности студентов на основе зарубежных технологий обучения / Н. 3. Талипова - Казань, 2004. - 78 с.
16. Фокин, Ю. Г. Технология обучения в высшей школе: от теории к технологическим процедурам / Ю. Г. Фокин. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана,
2005.-328 с.
17. Чернилевский, Д. В. Технология обучения в высшей школе. -2-е изд.,стер.-[текст]: Моногр. / Д. В. Чернилевский. - М.: Экспедитор, 1996. - 288 с.
18. Чошанов, М. А. Гибкая технология проблемно-модульного обучения / М.
А. Чошанов. - М.: Народное образование, 2005. - 157 с.
19. Якунин, В. А. Педагогическая психология / В. А. Якунин. ~ СПб., 1998. -231 с.
УДК 004: 514. 18
М. Г. Тен
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК НЕОБХОДИМОЕ УСЛОВИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО
ВООБРАЖЕНИЯ
Проблема эффективного использования компьютерных технологий (учет функциональной специализации полушарий головного мозга) при преподавании графических дисциплин в системе высшего профессионального образования является особенно актуальной на современном этапе в связи с
новыми требованиями, выдвигаемыми к качеству профессиональной подготовки специалистов. В нач. XXI в. человечество вступило в информационно-компьютерную эпоху, которая в системе образования России начинает развиваться всё более интенсивно. Перед образовательным процессом всё более решительно ставится задача выделения учебного времени на творческую работу учащегося, нацеленную на активную учебно-познавательную деятельность и использование современных информационных технологий.
Существующие методики и рекомендации преподавания графических дисциплин с использованием компьютерных технологий (К. А. Вольхин [5], Т. А. Андрюшина [2], О. Б. Болбат [3] и др.) не являются достаточно эффективными, так как при их разработке не происходил учет психофизиологических особенностей (функциональной специализации полушарий головного мозга) студентов.
Опираясь на результаты исследования ряда авторов (В. А. Стародубцев [21], Т. Гергей [6], Е. И. Машбиц [16], Ю. С. Кормачев [12] и др.), мы делаем вывод, что на современном этапе по-новому оцениваются дидактические возможности компьютера. Наряду с такими достоинствами ЭВМ, как возможность осуществления в массовом порядке индивидуализированного обучения, использования разнообразных стратегий и методов активного включения обучающихся в процессе решения разнообразных учебных задач, применения разнообразных форм самостоятельной работы, освобождения преподавателя от рутинной работы, авторами подчеркиваются новые возможности стимулирования познавательной активности обучаемых, их рефлексии.
Приведем лишь некоторые высказывания современных авторов по поводу актуальности применения современных средств компьютерных технологий в рамках учебного процесса:
В. А. Стародубцев считает, что в рамках новой концепции образования необходимо пересматривать старые методы преподавания и активно применять информационные технологии в образовательной среде. Автор считает, что это позволит становление новой парадигмы: «от образования на всю жизнь к образованию во всей жизни» [21].
Т. Гергей и Е. И. Машбиц высоко оценивают дидактические возможности компьютера, подчеркивая возможность систематического и объективного контроля за результатом обучения, применения разнообразных форм самостоятельной работы [6].
Е. И. Машбиц отмечает: «Идеал обучения - индивидуальный подход к каждому обучаемому. Концепция виртуальной среды обучения делает эту проблему более разрешимой» [16].
При анализе особенностей компьютеризации обучения возможности, предоставляемые компьютером, Е. И. Машбиц объединил в следующие пункты:
1) возможность учитывать психофизиологические особенности студентов и связанные с этим:
а) возможность эффективно формировать пространственное воображение;
б) усиление мотивации учения;
в) активизация роли учащихся в учебном процессе;
г) «формирование у учащихся рефлексии своей деятельности»
2) многообразие форм представления учебной информации;
3) расширение наборов применяемых учебных задач;
4) качественное изменение контроля деятельности учащихся, обеспечивающее гибкость управления учебным процессом [16].
Ю. С. Кормачев утверждает, что «компьютеры обладают мощными дидактическими возможностями для развития интеллектуальных качеств учащихся» По замечанию автора, компьютер «способствует рефлексии деятельности», делает урок более привлекательным и по-настоящему современным за счет индивидуализации обучения [12].
К. А. Вольхин считает, что «применение компьютерных коммуникационных средств ведет к значительным структурным и функциональным изменениям в психической деятельности человека. Эти изменения затрагивают познавательную, коммуникативную и личностную сферы, процессы по-требностно-мотивационной регуляции деятельности» [5].
В то же время, по замечанию В. А. Стародубцева, «в настоящее время актуальной стала проблема перехода от экстенсивного увеличения числа электронных дидактических средств к повышению их качественных параметров» [21].
В современном образовательном процессе высшей школы сложилось противоречие между необходимостью внедрения информационных технологий в сферу образования (в том числе при обучении начертательной геометрии) и недостаточной разработанностью педагогических условий, обеспечивающих эффективное внедрение этих технологий.
Как отмечается в научной литературе, недостаточно изучены психологопедагогические аспекты проблемы индивидуализации обучения с помощью компьютера [27].
Т. Гергей, Е. Машбиц считают, что первоочередной задачей в связи с введением компьютеров в учебный процесс является задача разработки психо-лого-педагогических проблем обучения. «Эффективность обучающих программ, а в конечном счете и судьба компьютерного обучения во многом зависит от того, на каком теоретическом фундаменте оно строится, какие пси-холого-педагогические идеи реализует». Далее авторы делают замечание, что «дидактические теории, как правило, не опираются на психологические и указанные проблемы имеют непосредственное отношение к любым формам обучения, но особенно актуальны для компьютерного». Под психологическими проблемами авторы понимают необходимость учета индивидуаль-
ных особенностей мышления, восприятия, памяти, творческих способностей [6]. Вместе с тем имеется доказанность функциональной специализации полушарий головного мозга как психофизиологического феномена в целом ряде исследований: Р. Ю. Ильюченко [10], Р. Сперри [26], Н. Н. Брагиной [4], Т. А. Доброхотовой [4], В. В. Иванова [8] и др.. Имеется также доказанность необходимости учета особенностей восприятия в учебном процессе: работы Д. Г. Левитеса [14], Д. А. Леонтьева [15], В. Д. Кукушкина [13], В. А. Ильева [9] и др.
Мы не обнаружили специальных исследований по проблеме использования компьютерных технологий с учетом функциональной специализации полушарий головного мозга, являющейся первоосновой восприятия. Ю. И. Притула сообщает с сожалением, что «методы и средства обучения графическим дисциплинам во многом продолжают оставаться традиционными, с ограниченным привлечением компьютерной графики и элементов систем автоматизированного проектирования, несмотря на то, что требования к грамотному специалисту в настоящее время включают в себя владение компьютерными технологиями» [19].
Особенно актуальна проблема эффективного использования компьютерных технологий в системе вузовского образования в связи с трудностями при обучении начертательной геометрии, с которыми студенты технических специальностей сталкивается по причине особенностей восприятия.
Г. Драйзен утверждает, что у двух из трех учащихся в процессе обучения возникают сложности в процессе обучения из-за причин, связанных с их психофизиологическими особенностями [7].
Наблюдения за графической деятельностью студентов первого курса инженерных специальностей НГАСУ (Сибстрин) в 2003-2004 гг., 2004-2005 гг, 2005-2006 гг. показали, что при восприятии начертательной геометрии у них имеются существенные затруднения. Проведенный нами анализ психологической, медицинской, психолого-педагогической литературы, а также проведенные исследования позволяют сделать вывод, что основной причиной возникающих затруднений являются психофизиологические особенности студентов инженерных специальностей, многие из которых имеют левую доминанту головного мозга (по результатам исследований - более 55%). Данная особенность обусловлена условиями набора на данные специальности.
Субъекты с доминантой левого полушария имеют абстрактно-логический стиль мышления, и у них больше развит словесно-логический стиль восприятия. Они обладают хорошей обучаемостью, высоким интеллектом. Вместе с тем студенты с левой доминантой головного мозга затрудняются в пространственном воображении, необходимом для хорошего восприятия курса начертательной геометрии. Данная категория студентов склонны создавать жесткие фиксированные модели действий, установившиеся образы. «Они предпочитают конкретные реальные вопросы и задачи, которые
четко сформулированы и чувствуют себя неловко в обстановке неопределенности. Это приводит к нежеланию заниматься нечетко сформулированными задачами» [1].
Мы определили следующие педагогические условия использования компьютерных технологий при обучении начертательной геометрии, которые позволяют эффективно формировать пространственное воображение студентов с левой доминантой головного мозга:
а) использование при выполнении заданий прикладных графических программ с учетом функциональной асимметрии полушарий головного мозга;
б) использование электронного учебного пособия с учетом функциональной асимметрии полушарий головного мозга;
в) использование дидактического материала, выполненного средствами компьютерного моделирования с учетом психофизиологических особенностей;
г) использование лекционного материала, ориентированного на особенности доминирующего полушария.
Мы разработали обязательные комплексные задания для студентов с левой доминантой головного мозга, где часть задания выполняется традиционно (с помощью карандаша и линейки), а часть задания выполняется на компьютере. Получив задание, студент дома выполняет его в черновом варианте, а на консультациях в компьютерном классе вносит коррективы в задание, если они необходимы. При выполнении третьего обязательного задания (построения линии пересечения поверхности плоскостью общего положения и построение плоского сечения поверхности) мы рекомендуем выполнять это задание средствами трехмерного моделирования в целях формирования пространственного мышления студентов и дальнейшего углубления изучения среды АШоСАБ. Данное задание является наиболее сложным для восприятия, если выполнять его в виде плоского чертежа на бумаге, именно поэтому мы считаем, что для студентов с левой доминантой головного мозга наиболее рациональным является выполнение задания на компьютере.
Практика показала, что студенты с левой доминантой головного мозга особенно охотно приступают к самостоятельному изучению пакета графических программ, так как обладают высокой ответственностью. Студенты осваивают курс начертательной геометрии и осваивают графический редактор, занимаются самообразованием, при этом именно самостоятельное осознание метода правильного выполнения данных заданий, а также представление пространственной формы поверхности является наиболее значимым результатом при выполнении заданий средствами объемного моделирования на компьютере. Таким образом, мы используем АШоСАЕ) в качестве средства, формирующего способность к анализу и синтезу пространственных форм и отношений на примере выполнения обязательных заданий, а значит, способствующего эффективному формированию гхростран-
ственного воображения студентов. Возможность представлять задания в электронном виде дает возможность студенту избегать механического перечерчивания, рационально доработать чертеж, а сэкономленное время использовать для изучения теоретических вопросов. «Механическое перечерчивание большого объема работ способствует зарождению привычки работать по шаблону. Анализ показывает, что чем больше в задании имеется элементов перечерчивания, тем больше ошибок допускают студенты при его выполнении» [22]. Избегание механического перечерчивание особенно актуально для студентов с левой доминантой головного мозга, так как именно они склонны создавать жесткие фиксированные модели действий, установившиеся образы, потому что для творческой активности, по мнению
О. М. Разумниковой, необходима правополушарная активация [20].
В процессе обучения и при подготовке к экзаменам мы используем такой элемент дистантной системы образования, как электронное учебное пособие.
Студент при работе с пособием имеет возможность выбора способа представления информации, удовлетворяющего его индивидуальным особенностям и обеспечивающего комфортную работу с учебным материалом.
Использование электронного учебного пособия позволяет учесть в процессе обучения психофизиологические особенности студентов, так как условия задач в пособии представлены с учетом разного уровня развития пространственного воображения. Кроме того, динамическая пошаговая демонстрация выполнения задания соответствует индуктивной мыслительной стратегии левополушарных студентов, которые, как пишет А.С. Потапов, воспринимают материал с выделением частного, дискретно (по частям). Возможность построения индивидуальных образовательных стратегий, самообучение также положительно влияет на усвоение материала студентами с левой доминантой головного мозга, потому что для них характерна более медленная переработка информации [18]. Еще К. Д. Ушинский писал: «торопясь выполнить программу к сроку, педагог уподобляется вознице с дурно увязанной кладью: он все гонит вперед, не оглядываясь назад, и привозит домой пустую телегу, хвалясь тем, что сделал большую дорогу» [24].
Мы разработали дидактический материал, формирующей пространственное воображение: плакаты, пояснения к учебным заданиям; методические пособия, содержащие специальные пояснения в виде пространственных рисунков, дополняющих текст; макеты. Как утверждает Ю. Г. Фокин, наглядность «необходима при создании сложных образов, так как умозрительно, (без опоры на рисунки и фотографии), синтезировать такие образы невозможно [25].
Учебные задания, которые вызывают у студентов наибольшие затруднения, мы выдаем с пояснениями, выполненными средствами машинной графики, они представляют объемные модели выдаваемых заданий. Напри-
мер, при выдаче задания: плоские сечения, мы выдаем дополнительно дидактический материал, выполненный в прикладной программе.
Мы разработали лекционный материал в прикладной графической программе Power Point. При подготовке данного лекционного материала мы используем полученные нами данные о психофизиологических особенностях студентов, об особенностях восприятия учебной информации студентами с левой доминантой головного мозга. Использование мультимедийной техники позволит улучшить восприятие лекционного материала, так как активизирует восприятие за счет повышения наглядности, позволяя вывести информацию на экран в различных вариантах с учетом различных психофизиологических особенностей восприятия. По мнению В. А. Стародубцева, «в ближайшем будущем основой учебного процесса при очной форме обучения останутся обзорные лекции в специализированных мультимедийных аудиториях с использованием электронного конспекта лекций» [21].
Анализ результатов учебной деятельности позволил нам сделать вывод, что использование компьютерных технологий с учетом функциональной специализации полушарии головного мозга полоэюителъно влияет на усвоение курса начертательной геометрии, так как позволяет наиболее эффективно формировать пространственное воображение.
Библиографический список
1. Абраменков, Д. Э. Методология научного творчества / Д. Э. Абраменков, Э. А. Абраменков, В. В. Груздин. - Караганда: Бошалак-Баспа, 2001. - С. 39.
2. Андрюшина, Т. В. Психологические условия развития пространственного мышления личности в графической деятельности. - Новосибирск: Изд. СГУПСа, 2000.-С. 56; 148
3. Болбат, О. Б. Формирование профессионально значимых качеств при изучении инженерной графики в образовательной системе школа-ВУЗ: Автореферат дис. ...канд. пед. наук. - Новосибирск. 2002. - 20 с.
4. Брагина, Н. Н. Функциональная асимметрия человека / Н. Н. Брагина, Т. А. Доброхотова. - М.: Медицина, 2000. - с. 190.
5. Вольхин, К. А. Индивидуализация обучения начертательной геометрии студентов технических ВУЗов: Автореферат дис. ...канд. пед. наук. - Новосибирск, 2002.-21 с.
6. Гергей, Т. Психолого-педагогические проблемы эффективного применения компьютера в учебном процессе / Т. Гергей, Е. И. Машбиц// http: www. voppsy. ru / issues / 14. 04. 2007.
7. Драйзен, Г. Революция в обучении: Пер. с английского. / Гордон Драйзен, Джаннетт Вое. - М.: ООО «ПАРВИНЭ», 2003. - С. 356.
8. Иванов, В. В. Чет и нечет. Асимметрия мозга и знаковых систем - М.: Сов. Радио, 1978.-С. 184 .
9. Ильев, В. А. Совершенствование творческого восприятия студентов-режис-серов: Тез. докл. Международный конгресс по креативности. - Пермь,
2005,-С. 282.
10. Ильюченок, Р. Ю. Взаимодействие полушарий мозга у человека: Установка, обработка информации, память / Р. Ю. Ильюченок, И. Р. Ильюченок, А. Л. Финкельберг, Л. И. Афтанас. - Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1989.-С. 169.
11. Концепция Федеральной целевой программы развития образования на 2006-2010 годы (утв. распоряжением Правительства РФ от 3 сентября 2005 г. N 1340-р) // http://npa-gov.garweb.ru.
12. Кормачев, Ю. С. Проблемы формирования у учащихся естественнонаучной картины мира при использовании компьютерных технологий // Формирование научной картины мира человека XXI века: Материалы международной конференции г. Горно-Алтайск. 3. 06. 2006, изд. - во «Наука, Культура, Образование»,
2006.-С. 170.
13. Кукушкин, В. Д. Организация умственного труда / В. Д. Кукушкин, И. Д. Неволин, В. С. Бушуев. - М.: МИСИС, 1975. - С. 56.
14. Левитес, Д. Г. Современные образовательные технологии. - М: Высшая школа, 2000, - С. 34.
15. Леонтьев, А. Н. Деятельность, Сознание, личность - М.: Политиздат, 1975,-304 с.
16. Машбиц, Е. И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. - М.: Педагогика, 1998. - 192 с.
17. Морозов, А. В. Креативная педагогика и психология / А. В. Морозов, Д. В. Чернилевский. - М.: Академический проект, 2004. - 5 с.
18. Потапов, А. С. Нейропедагогическое обоснование комфортного обучения ребенка: монография, - Новосибирск: Изд. НИПКиПРО, 2002. - С. 41-42
19. Притула, Ю. И. Преподавание предмета «Графика с элементами компьютерной поддержки» в школах и МУПК //http://www.kompas-edu.ru/ articals.php7articaMcH 12/13.04.2007.
20. Разумникова, О. М. Мышление и функциональная асимметрия мозга. -Новосибирск: Изд. СОРАМН, 2004. - С. 3; 52
21. Стародубцев, В. А. Компьютерные и мультимедийные технологии в естественнонаучном образовании. - Томск: Дельтаплан, 2002. - С. 197; 200.
22. Тихонов-Бугров, Д. Е., Лызлов А. Н. Геометрическая и графическая подготовка в современном учебном процессе. // Науч.-метод, сб. докл. семинара по организации Всерос. конкурса учащихся и студентов по черчению и компьютерной графике / Сарат. гос. техн. ун-т, Н.-и. координац. центр «Таланты России»; [Редкол.: Зайцев Ю. А. и др.]. - Саратов, 1997. - С. 68-71.
23. Умрюхин, Е. А. Механизмы. - Томск: Фокус, 2000. - С. 85.
24. Ушинский, К. Д. Собр. соч.: в 10-ти тт. - М. - Л., 1948, Т. 8 - 251 с.
25. Фокин, Ю. Г. Психодиагностика высшей школы: психологические основы преподавания. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. - С. 249
26. Sperry, R. W. Hemispheric differences in intuitive processing of geometry. XXI-et International Congress of Psichology. - Paris, 1976.
27. Klahr, D. Designing a learner: Some questions. - In: Cognition and instruction / Ed. by D. Klahr. — Hillsdall; N. Y.: Lawrence Erbaum associates, 2007, p. 325-331.
