Цифровые технологии в образовании

Работа посвящена анализу внедрения современных цифровых инструментов в учебный процесс и их влиянию на обучение. В статье рассматриваются основные виды цифровых технологий, включая интерактивные доски, образовательные платформы, видеоуроки и электронные книги. Особое внимание уделяется преимуществам, таким как повышение мотивации учащихся, доступ к актуальной информации и возможности персонализированного обучения. На основе опроса, проведенного среди преподавателей и учащихся, выяснилось, что цифровые технологии способствуют улучшению понимания учебного материала, однако технические проблемы и недостаток интерактивности остаются значительными преградами. Опрос среди учащихся показал, что они предпочитают видеоуроки и мультфильмы, хотя частота их использования не всегда соответствует ожиданиям. В статье также представлены практические рекомендации по оптимизации применения педагогами технологий в образовательных учреждениях, включая внедрение более интерактивных заданий и улучшения качества контента. Статья завершается выводами о том, как интеграция цифровых технологий может повысить эффективность учебного процесса при условии учёта существующих проблем и потребностей учащихся

Введение

В наше время цифровые технологии стремительно развиваются и затрагивают всё больше областей человеческой деятельности. Образование – одна из ключевых сфер, где технологии оказывают революционное влияние. Благодаря онлайн-платформам, образовательным приложениям и виртуальным лабораториям, образование становится более интерактивным и персонализированным, позволяет учащимся изучать материал в удобном темпе и с учётом индивидуальных потребностей. Это не только цифровая революция, но и новый этап в развитии образования. Педагоги получают мощные инструменты для эффективной работы, а учащиеся – безграничные возможности для саморазвития.

Цифровые технологии в образовании включают использование приложений, программ и других цифровых средств обучения в школах, ВУЗах и на дистанционных курсах. Конкретные методы могут быть разнообразными: использование презентаций, видео, тестов с автоматической проверкой, создание проектов, мозговые штурмы, организацию обучения с помощью электронных журналов или дневников и так далее. Традиционные методы обучения ограничены и зачастую не могут в полной мере удовлетворить потребности современного учащегося. Цифровые технологии, в свою очередь, предлагают новые подходы к обучению, делая его более интерактивным, персонализированным и доступным. Они предоставляют уникальные возможности для глубокого изучения материала и развития навыков, необходимых для успешной не только учебной, но и дальнейшей профессиональной деятельности [3,5,6].

Онлайн-курсы и платформы позволяют получить доступ к качественным образовательным материалам и курсам от ведущих экспертов, что даёт возможность ученикам значительно расширить свои знания за пределами школьной программы. Выделим самые популярные платформы, используемые в российских образовательных учреждениях, и кратко охарактеризуем их:

1. Учи.ру – платформа для обучения математике, русскому языку и другим предметам. Она включает интерактивные курсы, тренажеры и тесты для проверки знаний.
2. ЯКласс – сервис для проверки домашних заданий и тестирования знаний. Он предоставляет возможность учителям проверять работы учеников и оценивать их знания в автоматическом режиме.
3. РЭШ (Российская электронная школа) – портал с видеоуроками и дополнительными материалами по школьной программе.
4. Яндекс.Учебник – онлайн-платформа с заданиями для учеников 1–5 классов.

Одна из ключевых особенностей цифровых технологий – это их способность предоставлять адаптивные образовательные решения. Искусственный интеллект и машинное обучение анализируют успехи и трудности каждого учащегося, предлагая индивидуальные рекомендации и материалы для устранения пробелом в знаниях. Это позволяет создавать более эффективные и индивидуальные образовательные планы, которые будут способствовать улучшению успеваемости. Однако, внедрение цифровых технологий в образовательный процесс сопряжено с определенными вызовами: значительные инвестиции в инфраструктуру, постоянное обучение преподавателей и разработку качественного и понятного материала [4,11].

Цель данной работы заключается в исследовании методических аспектов активизации обучения с использованием цифровых образовательных технологий, выявлении их эффективности и в оценке влияния на успеваемость учащихся. Также предполагается разработка рекомендаций по применению педагогами цифровых образовательных ресурсов в процессе обучения.

Методы

Проведен комплексный анализ, включающий теоретический обзор литературы (психолого-педагогической, философской, научно-технической и методической) с целью выявления методических аспектов активизации обучения. Также проведен опрос среди преподавателей и учащихся для того, чтобы получить сведения о степени удовлетворенности существующими цифровыми средствами обучения. Данные методы позволили ответить на вопрос об эффективности применения технологий, выявить статистические закономерности и зависимости между применением цифровых ресурсов и улучшением успеваемости. В результате анализа полученных данных были сделаны выводы о результативности и предложены рекомендации по их дальнейшему применению в образовательном процессе.

Результаты

Прежде чем приступить к эмпирической части исследования, был проведен комплексный анализ существующей научной базы. Целью данного этапа было подробное изучение теоретических основ, что позволило сформировать основу для дальнейшего эмпирического исследования.

1. Акулова О.В. в своём труде «Концепция системных изменений школьного процесса обучения в условиях перехода к информационному обществу» подчёркивает важность адаптации образования к новым требованиям информационного общества, что предполагает активное участие в образовательном процессе, развитие их духовных и материальных потребностей [1].
2. Коробкова А.В. и Калиновский Е.А. в совместной работе «Возможности использования цифровых образовательных ресурсов в учебном процессе» отметили, что цифровые образовательные технологии могут значительно улучшить учебный процесс, поскольку они обеспечивают доступность к разнообразной информации, стимулируя самостоятельную работу учеников [7].
3. Красильникова В.А. автор учебного пособия «Информационные и коммуникативные технологии в образовании», акцентирует внимание на положительных аспектах применения информационных и коммуникативных технологий в образовательном процессе, так как они способствуют повышению качества обучения, развитию информационной компетентности учеников, к тому же обеспечивает открытость образовательной среды [8].
4. Родичёва А.В. особое внимание уделяет использованию онлайн-курсов, электронных версий учебников и мультимедийных проектов в статье «Цифровые технологии в современной школе». Отмечая, что перечисленные технологии являются более наглядными и интерактивными, нежели традиционные, что делает обучение более интересным и индивидуальным. Это мнение очень важно для изучения темы, так как подчеркивает, что интеграция современных цифровых инструментов может способствовать более эффективному обучению и повышению вовлеченности учащихся [9].
5. Асмолов А.Г., Афанасьев Ю.Н., Богданова Д.А. в исследовании «Психолого-педагогические принципы применения информационных технологий в образовании» изучают эффективность использования информационных технологий в учебном процессе. Авторы подчёркивают важность учёта возрастных особенностей и разработки индивидуальных образовательных траекторий. Акцент на персональных подходах помогает адаптировать образовательные методы к потребностям различных групп учащихся, что может значительно повысить успеваемость и удовлетворенность учебным процессом [2].
6. Тихонов А.И., Тараскин Ю.М. в совместной работе «Эффективность применения онлайн-курсов и мобильных приложений в обучении» анализируют результаты исследований, посвящённых использованию курсов и приложений в образовательном процессе. Был сделан вывод, что эти инструменты способствуют повышению мотивации учеников, расширению доступа к образованию и существенному улучшению качества учебного процесса. Авторы также утверждают, что современные технологии могут не только обеспечить доступность к различным образовательным ресурсам, но и стимулировать учащихся к более активному участию в обучении [10].

Итак, современные технологии и инновации играют важную роль в образовательном процессе, способствуя адаптации образования к требованиям информационного общества, повышению качества обучения, развитию информационной компетентности учащихся и обеспечению доступности образовательных ресурсов. Важными аспектами являются активное участие, разработка индивидуальных траекторий и использование современных цифровых инструментов (онлайн-курсы, электронные учебники и мультимедийные проекты).

Следующим этапом исследования заданной темы было проведение опроса среди преподавателей и учащихся. Опрос проводился на базе Муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения «Средней общеобразовательной школы №7» (Российская Федерация, Владимирская область, город Муром) с целью получения сведений о мнении участников образовательного процесса об применении современных цифровых технологий. Мнение преподавателей и учащихся необходимо для определения их отношения к цифровым методам обучения.

Рис.1. Анкеты оценки удовлетворённости применением цифровых технологий в образовании для преподавателей и учеников

В рамках опроса среди 33 преподавателей МБОУ СОШ №7 была проведена оценка их отношения к применению цифровых инструментов в образовательном процессе. Опрос включал несколько ключевых вопросов, направленных на изучение опыта использования цифровых методик, их влияния на качество обучения и вовлеченность в процесс учеников, выявление проблем и преимуществ.

Результаты опроса показали, что большинство преподавателей используют цифровые технологии 1-3 года. Используются электронные учебники, интерактивные доски и облачные хранилища, реже – мобильные приложения и виртуальные лаборатории. Преподаватели положительно оценивают влияние цифровых методов на качество обучения. Большинство опрошенных обновляют цифровые ресурсы раз в полгода, что указывает на стремление поддерживать актуальность технологий, но без особой необходимости частого обновления. Среди основных проблем применения цифровых инструментов чаще выделяются технические неполадки и нехватка времени на обучение. Также отмечены проблемы отсутствия поддержки со стороны администрации и доступности ресурсов. Преимущества включают повышение мотивации учащихся, улучшение взаимодействия и обратной связи, интерактивность и индивидуальность образовательного процесса. Среди наиболее полезных цифровых методов для учебных дисциплин выделяются интерактивные тесты, видеоролики, лекции и сайты с дополнительными материалами. Большая часть педагогов положительно относятся к новым технологиям (искусственный интеллект и виртуальная реальность), что говорит о готовности их внедрении в обучение.

Рис.2. Диаграммы к вопросам опросника для преподавателей

Для проведения опроса среди учащихся были выбраны 71 ученик 4 классов МБОУ СОШ №7. Такой выбор можно объяснить несколькими причинами:

1. четвероклассники уже обладают базовыми навыками работы с цифровыми методами и могут сознательно оценить их использование в обучении;
2. в этом возрасте дети начинают активно осваивать и использовать различные цифровые технологии, что позволяет получить актуальные данные о их восприятии и предпочтениях.

Анкеты были подготовлены заранее и распределены среди учащихся. Каждому участнику опроса были предоставлены инструкции по его заполнению, по необходимости были даны дополнительные объяснения. Учитывая возраст участников, проведены разъяснения по каждому пункту, чтобы каждый мог легко и правильно заполнить опросник.

Рис.3. Диаграммы к вопросам опросника для учеников

Результаты анкетирования показали, что большинство учащихся используют компьютеры и планшеты иногда, но есть и те, кто делает это часто. Видеоуроки и мультфильмы — самые популярные ресурсы, а игры и викторины — наименее востребованные. Большинство опрошенных предпочитает традиционные методы обучения, хотя некоторые все же отмечают желание видеть больше видео и мультфильмов на уроках. По вопросу о пользе цифровых технологий мнения разделились: одни считают, что они помогают немного, другие — что очень сильно. Учащиеся предпочитают видеоуроки и интерактивные задания, а электронные книги — наименее популярный ресурс. Проблемы с технологиями обычно связаны с неисправностью техники, реже — с трудностями поиска материалов или понимания, как пользоваться устройствами. Отношение к онлайн-урокам позитивное. В пожеланиях по улучшению использования технологий учащиеся предлагают сделать уроки более интересными, а также добавить больше игр и викторин.

Обсуждение

Было проведено исследование применения цифровых инструментов в образовательном процессе, которое показало как позитивные, так и негативные аспекты. Полученные результаты дали важные сведения о влиянии этих технологий на учебный процесс, а также выявляют ключевые проблемы и области для улучшения.

Цифровые технологии имеют значительный потенциал для улучшения процесса обучения, особенно в контексте мотивированности учащихся и доступности разнообразных ресурсов. В частности, видео-уроки и мультфильмы получили наиболее высокую оценку у учащихся, что подтверждает их эффективность в визуализации учебного материала и поддержке заинтересованности. Результаты исследования указывают на то, что мультимедийный контент способствует более глубокому пониманию и лучшему запоминанию информации. Однако, также были выявлены и проблемы – технические сбои и ограниченность качества доступных материалов.  Технические проблемы, такие как сбои в работе оборудования и трудности доступа к интернет-ресурсам, существенно снижают эффективность применения технологий в полной мере. Выделенная проблема может значительно помешать учебному процессу, особенно в тех случаях, когда цифровые технологии используются без надлежащей поддержки. Учащиеся могут испытывать неудобства и фрустрацию при столкновении с техническими трудностями, что сказывается на мотивированности к учёбе. Исходя из ранее сказанного, стоит особо почеркнуть важность обеспечения надёжной технической поддержки и регулярного обучения по работе с цифровыми технологиями как преподавателей, так и учеников.  Результаты исследования также вызвали вопрос о необходимости улучшения качества и разнообразия цифровых технологий. Учащиеся выразили желание видеть в большем количестве интерактива в заданиях и видеоматериалов, что указывает на потребность в более инновационных и адаптивных подходах к созданию материалов для уроков. Внедрение интерактивных элементов в учебный процесс поможет не только повысить вовлечённость в изучение материала, но и способствовать его более глубокому изучению. Это предполагает, что образовательные учреждения должны инвестировать в разработку и адаптацию цифровых технологий, которые соответствуют современным требованиям и ожиданиям участников образовательного процесса. Кроме того, результаты также подчёркивают важность сохранения баланса между использованием традиционных и инновационных методов обучения. Несмотря на явные преимущества последних, учащиеся всё ещё ценят традиционные методы (например, работа с учебником и тетрадью). Поэтому важно интегрировать цифровые технологии в учебный процесс таким образом, чтобы они дополняли, а не заменяли традиционные методы, создавая при этом гибридные модели обучения, которые смогут удовлетворить различные потребности и предпочтения.

В результате проведённого исследования автором были разработаны рекомендации для педагогов по эффективному применению цифровых технологий в образовательном процессе, направленных на повышение качества обучения и удовлетворение индивидуальных потребностей учеников.

1. Четкое определение целей. Важно начинать с тщательного анализа потребностей учащихся и особенностей учебного процесса. Прежде чем внедрять цифровые технологии, преподавателю стоит определить конкретные аспекты образовательного материала, который можно будет улучшить с помощью цифровых технологий. Определив цели использования таких ресурсов необходимо также убедиться, что они соответствуют учебным задачам и требованиям. К примеру, если основная цель – улучшение понимания каких-либо сложных концепций, то следует выбирать ресурсы с интерактивными элементами и визуализацией, что сможет значительно помочь в процессе изучения темы. 
2. Отбор ресурсов. Ресурсы должны быть тщательно отобраны, чтобы соответствовать критериям актуальности, точности и образовательной ценности. Поэтому важно использовать разнообразные форматы подачи материала (это может быть увлекательный текст с наглядными схемами и картинками, видеоролик, видео-экскурсия, виртуальная лаборатории, интерактивные задания и игры) и стили преподавания, чтобы поддерживать заинтересованность. Адаптация материалов под разные уровни подготовки и индивидуальные потребности учащегося также играют ключевую роль в успешном обучении (это может включать изменение уровня сложности заданий или добавление дополнительных объяснений), так как позволяют каждому ученику эффективно усваивать материал. 
3. Обеспечение обучения. Преподавателю также стоит обеспечить обучение и поддержку в изучении какого-либо вопроса как для себя, так и для учеников. Регулярные тренинги и семинары по использованию цифровых технологий помогут преподавателю не только освоить технические аспекты, но и педагогические стратегии их успешного применения. Учащимся можно предоставить доступ к инструкциям, курсам и руководствам по использованию программы или сайта, а также создать справочные материалы и «FAQ» (часто задаваемые вопросы). Это поможет справиться как с техническими, так и с методическими трудностями.
4. Техническое обеспечение и поддержка. Техническое обеспечение и поддержка также играют немаловажную роль. Регулярная проверка состояния оборудования и программного обеспечения позволит поддерживать не только их исправность, но и актуальность. Организация доступной технической поддержки (по телефону, в форме чата, или даже по электронной почте) для быстрого оповещения и решения возникающих проблем у преподавателей и учащихся позволит минимизировать перебои в образовательном процессе. 
5. Использование интерактивных элементов. Интерактивные элементы в обучении способствуют лучшему усвоению материала, поддерживают высокий уровень заинтересованности учеников. Включение в уроки опросов, викторин и заданий (что требует активного участия) позволяет создать более динамичную учебную среду. Также стоит выделить организацию групповых проектов и совместной работы через цифровые технологии, так как они развивают важные навыки для учеников – сотрудничество и коммуникацию. 
6. Регулярная оценка. Регулярная оценка эффективности использования цифровых ресурсов подразумевает сбор данных о том, как ресурсы влияют на успеваемость и вовлечённость учащихся. Это поможет оценить, насколько эффективна работа с цифровыми ресурсами, а также выявить некие проблемы и осуществить коррекцию подхода. Сбор обратной связи от учащихся и преподавателей является еще одним важным элементом процесса. Анализ информации покажет, стоит ли вносить изменения и нужно ли улучшить содержание и методы обучения с применением цифровых ресурсов. 
7. Этика и безопасность.  Не менее важными являются вопросы этики и безопасности. Преподавателю нужно убедиться, что все используемые ресурсы соответствуют требованиям по защите персональных данных и конфиденциальности. Информирование учащихся о правилах использования их личной информации, соблюдении авторских прав и интеллектуальной собственности поможет поддерживать высокие этические стандарты в образовательном процессе
8. Разработка стратегического плана. Разработка стратегического плана внедрения цифровых технологий в образовательный процесс требует гибкости и способности адаптироваться к различным изменениям. Регулярный пересмотр и обновление стратегии, учёт новых технологий и изменяющихся образовательных потребностей помогут поддерживать актуальность и эффективность процесса обучения. 

Эти рекомендации помогут преподавателям эффективно и правильно интегрировать цифровые образовательные технологии в учебный процесс, что повысит качество обучения и способствует созданию динамичной и вовлекающей образовательной среды.

1. Акулова О.В. Концепция системных изменений школьного процесса обучения в условиях перехода к информационному обществу: автореферат дис. … доктора педагогических наук: Рос. гос. пед. ун-т им. А. И. Герцена. Санкт-Петербург, 2004. 42 с.
2. Ваграменко Я.А. О направлениях информатизации российского образования // Системы и средства информатики. 1996. № 8. С. 27–38.
3. Везиров Т.Г., Бабаян А.В. Формирование цифровой грамотности современного педагога // Педагогический журнал. 2021. Т. 11. № 1А. С. 336–340.
4. Григорьева С.Г., Гриншкун В.В. Информатизация образования. Фундаментальные основы. М.: МГПУ, 2005. 241 с.
5. Жарова Л.В. Учить самостоятельности. М.: Просвещение, 1993. С. 205.
6. Коробкова К.В., Калиновский Е.А. Возможности использования цифровых образовательных ресурсов в учебном процессе // Студенческий научный форум: материалы IV Международной студенческой. 2012.
7. Красильникова В.А. Информационные и коммуникационные технологии в образовании: учебное пособие. 2006.
8. Психолого-педагогические принципы применения информационных технологий в образовании / Асмолов А.Г. [и др.] // Вопросы психологии. 2018. № 2. С. 3–18.
9. Родичева А.В. Цифровые технологии в современной школе // Молодой учёный. 2022. № 4 (399). С. 365–368.
10. Тихонов А.И., Тараскин Ю.М. Эффективность применения онлайн-курсов и мобильных приложений в обучении // Образование и наука. 2019. № 11 (21). С. 144–164.
11. Трудности и перспективы цифровой трансформации образования /Уваров А.Ю [и др.]. М.: Издательский дом Высшей школы экономики, 2019. 342 с.