Автор: Косягина Галина Алексеевна
Должность: преподаватель
Учебное заведение: ГБПОУ РМ "Кемлянский аграрный колледж"
Населённый пункт: п. Ромоданово
Наименование материала: статья
Тема: "Цифровые технологии в образовании. Преимущества и недостатки их применения в образовательном процессе"
«Цифровые технологии в образовании. Преимущества и
недостатки их применения в образовательном процессе».
Цифровая революция оказывает значительное влияние на все сферы
жизнедеятельности современного общества, включая образование. Новые возможности,
предоставляемые технологиями, позволяют кардинально изменить подходы к обучению,
сделать его более эффективным, доступным и интересным. В настоящей статье мы
рассмотрим основные направления внедрения цифровых технологий в образовательный
процесс, проанализируем существующие проблемы и предложим возможные пути их
решения.
Основные тенденции цифровизации образования.
Современные образовательные учреждения активно внедряют новые
технологические инструменты, среди которых наиболее значимы следующие:
1.
Электронные учебники
Использование электронных учебных материалов позволяет значительно повысить
качество усвоения знаний учащимися. Электронные учебники содержат интерактивные
элементы, мультимедийные вставки, тесты и задания для самоконтроля. Это способствует
развитию познавательной активности учащихся и формированию у них умения
самостоятельно добывать знания.
Использование электронных учебников (цифровых учебных материалов) в обучении
имеет как преимущества, так и недостатки. Важно оценить оба аспекта, чтобы определить,
подходят ли электронные учебники для конкретных образовательных целей и контекста.
Нередко в образовании применяется гибридный подход, который комбинирует
использование электронных и бумажных учебников.
Преимущества использования электронных учебников:
- Интерактивность. Электронные учебники могут включать элементы анимации, видео,
аудио и интерактивные задания, что делает обучение более привлекательным и
эффективным для учеников.
- Актуальность. Электронные учебники могут быстрее обновляться и адаптироваться к
изменениям в области знаний, что особенно важно в быстро развивающихся областях,
таких как наука и технологии.
- Доступность. Ученики могут иметь доступ к электронным учебникам в любое время и из
любого места, если есть доступ к интернету. Это удобно для домашней работы и
самостоятельного обучения.
- Экологичность. Использование электронных учебников способствует сокращению
печати бумажных книг, что положительно сказывается на окружающей среде.
- Персонализация обучения. Электронные учебники могут адаптироваться к
индивидуальным потребностям учеников, предоставляя дополнительные материалы или
задания в зависимости от уровня их успеваемости.
1
- Удалённый доступ. Электронный учебник незаменим при дистанционном, семейном
обучении — информационное пространство, в котором находится и учитель, и ученики,
позволяет организовать коммуникацию, осуществлять коррекцию и контроль выполнения
заданий, выстраивать индивидуальную траекторию обучения.
Недостатки использования электронных учебников:
- Отсутствие доступа к интернету. Не все ученики имеют доступ к стабильному интернету
и современной технике, что может создавать неравенство в образовании.
- Утомление от экрана. Длительное время, проведённое перед экраном, может вызывать
усталость и негативно влиять на здоровье глаз.
- Зависимость от технических средств. Неполадки в оборудовании или программном
обеспечении могут вызвать проблемы в обучении и создать дополнительные сложности
для учителей и учеников.
- Отвлекающие факторы. Электронные учебники могут сопровождаться отвлекающими
элементами, такими как социальные сети и игры, что может отвлекать учеников от
учебного процесса.
- Сложности в адаптации. Некоторые учителя и ученики могут испытывать трудности при
переходе с традиционных бумажных учебников на электронные форматы.
- Необходимость специального оборудования. Для работы с электронными учебниками
нужно подбирать устройства, отвечающие техническим требованиям.
Важно: электронный учебник не может полностью заменить традиционный учебник, но
способен стать хорошим дополнением к нему.
2.
Дистанционное обучение
Развитие онлайн-образования открывает широкие возможности для получения
качественного образования независимо от места проживания ученика. Благодаря
дистанционным формам обучения учащиеся получают доступ к лучшим педагогическим
кадрам и ресурсам, повышают свою квалификацию и профессиональные компетенции.
Особенно актуально данное направление в условиях пандемии COVID-19, когда очное
присутствие стало невозможным.
Дистанционное обучение — это форма организации образовательного процесса, при
которой преподаватели и ученики не встречаются лично, занятия и консультации
проводятся через интернет. Такой формат используется в школах, ссузах, вузах, а также
организациях, которые занимаются профессиональной переподготовкой кадров.
Преимущества дистанционного обучения:
- Гибкость графика — возможность обучаться тогда, когда удобно лично ученику. Нет
необходимости подстраиваться под расписание занятий и посещать учебное заведение,
даже во время сессии.
- Доступность образования — онлайн-формат устраняет географические ограничения,
жители отдалённых населённых пунктов, малых городов или даже других стран получают
равные возможности для обучения.
2
- Совмещение учёбы с работой и другими обязанностями — в отличие от очного
обучения, дистанционное позволяет развивать карьеру и учёбу одновременно.
- Экономия времени и средств — отсутствие необходимости в транспортных расходах,
проживании в другом городе и питании вне дома значительно снижает общие затраты на
образование.
- Широкий доступ к образовательным ресурсам и экспертам — современные платформы
предлагают богатую учебную базу, видеоуроки, интерактивные задания, а также
возможность общаться с преподавателями и экспертами из разных регионов и стран.
- Индивидуализация обучения — студент может выбирать комфортный темп освоения
материала, повторять сложные темы, пропускать уже знакомую информацию.
- Развитие самостоятельности — дистанционное обучение способствует формированию и
укреплению самостоятельности, поскольку студенту необходимо самостоятельно
планировать своё время, принимать решения относительно темпа и последовательности
изучения материала, а также брать ответственность за свои образовательные результаты.
- Инклюзивность для людей с ограничениями по здоровью — онлайн-формат делает
образование доступным для тех, кто по состоянию здоровья не может посещать учебные
заведения лично.
Недостатки дистанционного обучения:
- Высокие требования к самоорганизации, самодисциплине и мотивации — отсутствие
прямого контроля преподавателя и классического расписания требует от студента умения
самостоятельно планировать учёбу и поддерживать мотивацию в долгосрочной
перспективе.
- Ограниченное живое общение, возможная социальная изоляция — недостаток личных
контактов с одногруппниками и преподавателями уменьшает возможности для групповой
работы, мозговых штурмов и обмена опытом.
- Технические сложности — для успешной учёбы нужен стабильный и быстрый интернет,
современное устройство и знание технических инструментов. Не все потенциальные
учащиеся обладают необходимой техникой или навыками работы с онлайн-платформами.
- Сложности с практическими навыками — некоторые профессии требуют отработки
практических действий в лабораториях, мастерских или специальных условиях, что
сложно реализовать на дистанте. Это ограничивает применение онлайн-формата в ряде
технических и медицинских специальностей.
- Недостаток оперативной обратной связи — в дистанционном формате преподавателям
бывает трудно предоставить моментальный и детальный разбор ошибок, ответить на все
вопросы, что снижает скорость и полноту усвоения сложных тем.
- Разнообразие качества курсов и программ — на рынке полно как качественных
аккредитованных программ, так и менее серьёзных курсов без практической ценности.
Это требует внимательного отбора и оценки образовательных предложений.
Плюсы и минусы дистанционного обучения должны рассматриваться в контексте
индивидуальных потребностей и возможностей каждого учащегося.
3.
Облачные сервисы
3
Облачные технологии обеспечивают удобство хранения и обработки больших объемов
информации. Учащиеся и преподаватели имеют возможность получать доступ к своим
материалам в любое удобное время и из любого места. Облачные системы также
способствуют повышению уровня взаимодействия внутри образовательных сообществ
благодаря удобству совместного редактирования документов и организации совместной
проектной деятельности.
Использование облачных сервисов в обучении имеет как преимущества, так и недостатки.
Облачные технологии позволяют учебным заведениям, учителям и ученикам
использовать программное обеспечение, хранилища данных и вычислительные ресурсы
без необходимости их установки на локальные компьютеры или сервера учебного
заведения.
Преимущества применения облачных систем в образовании:
- Повсеместная доступность. Учебные материалы и сервисы доступны 24/7 с любого
устройства, имеющего выход в интернет — будь то компьютер, планшет или смартфон.
Студенты из удалённых регионов получают равный доступ к ресурсам, а физическое
местоположение перестаёт быть барьером для обучения.
- Экономия ресурсов. Не нужно закупать оборудование, лицензионное ПО и содержать
собственный парк серверов. Оплата взимается только за фактически использованные
ресурсы.
- Масштабируемость и гибкость. В период сессий или массовой записи на курсы можно
быстро увеличить вычислительные мощности, а затем так же легко их уменьшить.
Образовательная система легко адаптируется под рост числа пользователей или появление
новых учебных задач.
- Эффективная совместная работа. Встроенные инструменты позволяют студентам и
преподавателям совместно редактировать документы, проводить обсуждения в режиме
реального времени и управлять групповыми проектами.
- Автоматическое обновление и поддержка. Провайдер берёт на себя заботу о поддержке
актуальных версий ПО, безопасности, резервном копировании и техническом
обслуживании. IT-отдел учебного заведения может сосредоточиться на решении
педагогических, а не технических задач.
- Персонализация обучения. На основе анализа данных о успеваемости учащихся можно
строить индивидуальные образовательные траектории. Новый подход к обучению
учитывает сильные и слабые стороны каждого студента, предлагая персонализированные
задания и рекомендации.
Примеры использования облачных сервисов в обучении:
Google Classroom — инструмент для повседневного управления учебным процессом:
преподаватель может быстро создавать курсы, распределять задания, собирать работу
студентов и выставлять оценки в одном месте.
Moodle — полнофункциональная система управления обучением (LMS) с открытым
исходным кодом, которую можно развернуть в облачной инфраструктуре. Поддерживает
сложные иерархические структуры курсов, разнообразные типы заданий (тесты, эссе,
проекты) и инструменты для оценивания.
4
Цифровые библиотеки и репозитории для обеспечения учебными материалами —
облачные хранилища обеспечивают круглосуточный доступ к учебникам, научным
статьям, видеоурокам и интерактивным модулям.
Недостатки применения облачных систем в образовании:
- Зависимость от интернет-соединения. Стабильный и качественный доступ в сеть
становится критически важным. В регионах со слабой интернет-инфраструктурой это
может свести на нет все преимущества онлайн-обучения.
- Вопросы безопасности и конфиденциальности. Размещение персональных данных
студентов и преподавателей на сторонних серверах требует тщательного выбора
провайдера, обеспечивающего шифрование, многофакторную аутентификацию и
регулярное резервное копирование.
- Юридические и нормативные аспекты. Важно учитывать законодательство о месте
хранения данных и защите прав их субъектов. Для российских учреждений
предпочтительны отечественные сервисы.
- Ограничения функционала.
- Привязка к поставщику облачных услуг (облачному провайдеру) — если учебное
заведение не работает исключительно с собственным частным облаком, то переход к
другому облачному провайдеру может оказаться достаточно дорогостоящим и
требующим времени, в том числе на перенос большого объёма данных.
Также стоит учитывать, что для учебных заведений с большой локальной
инфраструктурой переход на облачные сервисы может оказаться не таким, как хотелось,
— их задача — максимизировать вычислительные, сетевые ресурсы и ресурсы хранения,
которые у них уже есть.
4.
Искусственный интеллект
Применение алгоритмов машинного обучения и анализа больших данных помогает
оптимизировать учебный процесс. Современные интеллектуальные системы способны
анализировать индивидуальные особенности каждого студента, адаптироваться под его
потребности и подбирать персонализированные учебные траектории. Такие системы
помогают сократить разрыв между успеваемостью разных учеников, создавая условия для
достижения успеха каждым ребенком.
Использование искусственного интеллекта (ИИ) в обучении имеет как преимущества, так
и недостатки.
Преимущества использования ИИ в обучении:
- Персонализированное обучение. ИИ анализирует уровень знаний, темпы усвоения
материала и предпочтительные методы обучения, чтобы предоставить каждому
учащемуся уникальный план занятий. Это позволяет ученикам учиться в собственном
ритме, концентрируясь на тех областях, которые требуют большего внимания.
- Автоматизация рутинных задач. ИИ автоматизирует оценку заданий, проверку тестов и
другие рутинные задачи, освобождая время преподавателей для более важных аспектов
работы — взаимодействия с учениками, разработки новых методик.
5
- Интерактивное и увлекательное обучение. ИИ позволяет создавать интерактивные
учебные игры, симуляторы и виртуальные лаборатории, которые делают процесс
обучения более увлекательным.
- Непрерывное обучение. ИИ-системы постоянно обновляются и совершенствуются,
предоставляя доступ к самым актуальным знаниям и технологиям.
- Поддержка инклюзивного образования. ИИ помогает сделать обучение доступным для
студентов с ограниченными возможностями здоровья: это могут быть технологии
распознавания и синтеза речи, автоматический перевод жестового языка, адаптация
интерфейсов под слабовидящих и слабослышащих.
- Улучшение дистанционного обучения. ИИ помогает создавать онлайн-курсы с
адаптивными материалами и интерактивными элементами.
Недостатки использования ИИ в обучении:
- Снижение мотивации. Когда алгоритм всегда под рукой и готов подсказать правильный
ответ, у учащихся может исчезнуть стимул к самостоятельному поиску решений и
развитию критического мышления.
- Зависимость от технологий. Постоянное использование ИИ в учебном процессе может
привести к излишней зависимости от технологий. Если учащиеся будут полагаться
исключительно на интеллектуальные системы, это может негативно сказаться на их
способности к решению задач без помощи внешних инструментов.
- Неточность и ненадёжность. Несмотря на развитие ИИ-систем, возможны ошибки в
анализе данных или в генерации ответов, что может привести к неверным выводам и
оценкам. Важно, чтобы студенты и преподаватели всегда перепроверяли информацию,
предоставляемую ИИ.
- Проблемы с академической честностью. Использование ИИ для написания заданий и
научных работ может привести к увеличению случаев академической нечестности и
плагиата. Трудно контролировать, насколько оригинальны работы, созданные с помощью
ИИ, и в какой степени студенты самостоятельно перерабатывают полученную
информацию.
- Проблема конфиденциальности данных. Системы на базе ИИ обрабатывают большие
объёмы персональных данных: успеваемость, поведение на платформе, даже стиль
изложения. Утечка или некорректное использование этой информации может привести к
серьёзным последствиям — от нарушения приватности до дискриминации.
- Усиление неравенства. Не каждая школа и вуз могут выделить бюджет на современные
ИИ-решения. В регионах с ограниченным финансированием внедрение таких технологий
идёт медленнее, что усиливает разрыв в качестве образования.
Важно: ИИ не заменяет живое общение и опыт учителя. Успех внедрения ИИ в
образовании зависит от того, насколько преподаватели готовы использовать эти
технологии как помощника, а не полагаться на них полностью.
5.
VR-технологии
Виртуальная реальность открывает перед учителями и учениками совершенно новые
горизонты возможностей. Ученики погружаются в виртуальное пространство, где могут
6
совершать экскурсии по историческим местам, изучать анатомическое строение
человеческого тела, проводить химические эксперименты без риска для здоровья. Все это
создает дополнительные стимулы для повышения интереса к учебе и мотивирует детей
осваивать новые предметы.
Некоторые преимущества VR-обучения перед традиционным:
- Наглядность и визуализация. Ученики могут увидеть то, что раньше было доступно
только через книги и фильмы. Например, изучение анатомии человека становится
увлекательным благодаря виртуальным экскурсиям по человеческому телу, а уроки
истории оживляются в формах путешествий по древним цивилизациям.
- Активное вовлечение учащихся. Виртуальная реальность позволяет погрузить ученика в
интерактивную среду, что значительно повышает уровень вовлечённости. Активные
практические задания и интерактивные задачи способствуют лучшему усвоению
материала.
- Мотивация к обучению. Современные ученики привыкли к высокотехнологичной среде,
поэтому внедрение VR в учебный процесс становится естественным шагом для их
мотивации. Игровые элементы и увлекательные виртуальные миры делают обучение
более интересным.
- Доступность сложных и опасных экспериментов. В виртуальной реальности можно
проводить эксперименты, которые в реальной жизни были бы сложными,
дорогостоящими или небезопасными. Это особенно актуально для изучения таких
предметов, как физика, химия и биология.
- Развитие критического мышления и навыков решения задач. Виртуальные симуляции
помогают развивать у учащихся способность к анализу, логическому мышлению и
самостоятельному поиску решений.
- Персонализация. Виртуальная реальность позволяет выстроить образовательный процесс
в соответствии с личными потребностями каждого ученика. Преподаватели могут
разрабатывать индивидуальные сценарии, которые соответствуют уровню знаний и
интересам учеников.
По мнению студентов, VR-технологии наиболее эффективны при изучении таких
предметов, как физика, химия, биология, математика и история.
Некоторые другие предметы, для которых используют VR-обучение:
Биология. С помощью VR можно наглядно показать строение тромбоцита или поведение
вируса в человеке.
Физика. Множество физических явлений, которые тяжело объяснить на словах и рисунках
в учебниках, можно объяснить с помощью анимации и опытов, которые выполняет
ученик.
Астрономия. Существуют приложения, в которых можно побыть первым астронавтом,
полетевшим на Луну, или погрузиться в открытый космос.
География. С помощью VR можно показывать видеоролики различных мест:
достопримечательностей, улиц городов, пляжей и других.
7
Математика. VR-технологии помогают решать геометрические задачи, так как позволяют
изучать трёхмерные фигуры.
История. На уроках можно погрузиться в античные времена, побывать на месте
первобытного человека или от лица исторической личности издать указ или свод законов.
Недостатки применения VR-обучения:
- Высокая стоимость оборудования. Для полноценного обучения нужны качественные
гарнитуры, мощные компьютеры и специальное программное обеспечение.
Малобюджетные учебные заведения не могут позволить себе такие расходы.
- Физические ограничения. Некоторые пользователи испытывают дискомфорт при
длительном нахождении в виртуальной среде. Чрезмерное использование VR может
вызывать усталость, головокружение и снижение концентрации.
- Отсутствие тактильной обратной связи. Например, пользователь видит, как держит
скальпель, но не чувствует его веса или сопротивления ткани.
- Недостаток качественного контента на русском языке. Большинство образовательных
VR-проектов — англоязычные. Это ограничивает их использование в российских учебных
заведениях, где уровень английского у учеников может быть недостаточным.
- Ограничения для детей. Большинство производителей рекомендуют использовать VR
детям старше 13 лет из-за нагрузки на зрение и вестибулярный аппарат.
- Необходимость подготовки преподавателей. Многие учителя не обладают достаточными
техническими навыками и нуждаются в дополнительной подготовке, чтобы эффективно
использовать новые технологии в своей работе.
Проблемы цифровой трансформации образовательного процесса
Несмотря на очевидные преимущества новых технологий, внедрение цифровых
инструментов сталкивается с рядом трудностей:
- Недостаточная подготовка педагогов к работе с новыми средствами коммуникации;
- Ограниченность технических ресурсов и отсутствие качественной инфраструктуры в
ряде регионов нашей страны;
- Риск потери традиционных методов воспитания и формирования культурных ценностей
вследствие чрезмерного увлечения техническими новшествами;
- Угроза информационной перегрузки учащихся и снижение качества восприятия
материала;
- Необходимость защиты персональных данных обучающихся и обеспечение
кибербезопасности.
Перспективы дальнейшего развития цифрового образования
Для успешного преодоления существующих проблем важно разработать комплекс
мер поддержки цифровизации образовательной среды. К ним относятся повышение
8
квалификации преподавателей, создание единого пространства электронного обучения,
разработка стандартов оценки эффективности использования цифровых технологий,
формирование устойчивых партнерских связей между школами и вузами, бизнес-
компаниями и государственными структурами.
Особое внимание должно уделяться вопросам подготовки будущих учителей, готовых
эффективно применять современные цифровые средства обучения. Необходимо
сформировать такую систему педагогического образования, которая обеспечит готовность
молодых специалистов к решению задач профессионального роста и инновационного
развития отрасли.
Таким образом, развитие цифровых технологий является важным условием
повышения конкурентоспособности российского образования в современном мире. Оно
позволит создать благоприятные условия для реализации потенциала каждого ребенка,
обеспечивая равные возможности доступа к качественному образованию вне зависимости
от региона проживания и социального статуса семьи. Эффективное использование
современных достижений науки и техники способно стать ключевым фактором
устойчивого социально-экономического развития нашей страны.
Заключение.
Цифровизация образования открывает большие перспективы для улучшения качества
учебного процесса, однако требует комплексного подхода к внедрению инновационных
решений и адекватной адаптации педагогических кадров. Только совместные усилия
государства, бизнеса и гражданского общества позволят реализовать весь потенциал
цифровых технологий в интересах всех участников образовательного процесса.
9