Использование информационных технологий в обучении осуществляется с помощью электронных средств обучения в виде учебных электронных изданий.
Понятие «учебное электронное издание» опирается на понятие «электронное издание».
электронное издание – электронный документ (группа электронных документов), прошедший редакционно-издательскую обработку, предназначенный для распространения в неизменном виде, имеющий выходные данные.
учебное электронное издание – электронное издание, содержащее систематизированные сведения научного или прикладного характера, изложенные в форме, удобной для изучения и преподавания, и рассчитанные для учащихся разного возраста и степени обучения.
Основными видами учебных электронных изданий (электронных средств обучения) являются:
– электронный учебник,
– мультимедийное учебное пособие.
Электронный учебник – учебное электронное издание, содержащее теоретический материал учебной дисциплины или ее раздела и предназначенное для изучения этого материала.
Электронный учебник может представлять собой электронную версию обычного (бумажного) учебника или представлять собой самостоятельное издание, в котором учебный материал представлен иначе, чем в бумажном учебнике. В обоих случаях электронный учебник содержит структурированный учебный материал, представленный в виде последовательности интерактивных кадров, содержащих в общем случае текст, иллюстрации (статические и динамические), мультимедийные приложения. Виды и способы представления иллюстративного и мультимедийного материала зависят от учебной дисциплины, представленной в учебнике. Электронный учебник, содержащий мультимедийные приложения часто называют мультимедийным учебником.
Учебный материал в электронном учебнике представляется с помощью гипертекстовой технологии, позволяющей реализовать нелинейный способ получения учащимся учебной информации.
Электронный учебник содержит, как правило, встроенную справочную систему и встроенные разделы с контрольными вопросами, упражнениями и задачами, а также встроенную тестирующую систему.
Структура электронного учебника и способ представления в нем учебного материала зависят от назначения учебника – для самостоятельной работы учащегося или для использования на уроке под руководством преподавателя в сочетании с самостоятельной работой учащегося с учебником после уроков.
Мультимедийное учебное пособие – учебное электронное издание, содержащее учебный материал, дополняющий учебный материал основного учебника (причем независимо от его вида – бумажного или электронного), в котором этот учебный материал представлен с использованием различных средств сообщения информации – текста, графики, звука, видеоизображения. Примером мультимедийного учебного пособия могут служить 20-30 минутные учебные фильмы или видеоролики, тематика которых определяется конкретной учебной дисциплиной (например, вводный урок, демонстрация лабораторных работ по физике, химии, демонстрация стадий роста растений и т.д.).
В отличие от мультимедийного приложения, которое входит в состав электронного учебника как его структурная единица, мультимедийное учебное пособие является самостоятельным учебным электронным изданием, применение которого в учебном процессе определяется методическими рекомендациями по его применению.
2. МЕСТО УЧЕБНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ИЗДАНИЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ СОВРЕМЕННОЙ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЫ
Обучение с помощью информационных технологий с применением учебных электронных изданий – новый способ формирования знаний, существенно отличающийся от традиционного. Информационные технологии открывает широкие возможности для интенсификации процесса обучения и развития личности обучаемого. Однако существующие школьные программы ориентированы на классно-урочную систему обучения и не позволяют ввести систематическое применение указанных технологий в учебный процесс. Требуется разработать совершенно новые методики обучения конкретным учебным дисциплинам, позволяющие в полной мере использовать информационные технологии, создать совершенно новые учебники и учебные пособия (как бумажные, так и электронные), а также новые школьные программы.
Очевидно, что решение этой глобальной задачи потребует значительного времени. Указанные методики могут быть созданы только путем постепенного внедрения в учебный процесс элементов обучения с применением информационных технологий.
Таким образом, в настоящее время информационные технологии могут использоваться в школьном обучении как средства поддержки традиционных форм обучения, интенсифицирующие процесс обучения, способствующие улучшению усвоения учебного материала учащимися, развитию их мышления. Разработка и внедрение учебных электронных изданий по этому назначению является первым этапом на пути к созданию новой образовательной среды в полной мере использующих возможности информационно-коммуникационных технологий.
3. КРИТЕРИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ
Из имеющихся в литературе данных следует, что представленные сегодня на рынке России учебные электронные издания созданы, как правило, без какого-либо научного обоснования, без решения вопросов их сочетания с другими (традиционными) средствами обучения; указывается на недопустимость захламления школ низкокачественными, хотя внешне выглядящими эффектно, учебными электронными изданиями.
С учетом этого, важнейшим вопросом при реализации программы создания и оснащения общеобразовательных школ учебными электронными изданиями является разработка требований к этим изданиям, а также критериев их отбора. Исходным при разработке этих требований и критериев является учет указанного в предыдущем разделе места, которое информационные технологии занимают сегодня в учебном процессе общеобразовательных школ.
Выступая как средства поддержки традиционных форм обучения, электронные средства обучения в виде учебных электронных изданий должны отвечать основному требованию - педагогической целесообразности их применения в учебном процессе.
Педагогическая целесообразность существует тогда, когда применение электронного средства обучения позволяет интенсифицировать процесс обучения, а также реализовать методические цели, которые не могут быть реализованы с помощью бумажного учебника.
Примером электронного средства обучения, который не отвечает критерию педагогической целесообразности, служит электронный учебник, который создан простым переносом тестового и графического материала на электронный носитель, даже если этот перенос осуществлен не путем простого сканирования материала бумажного учебника, а с применением алгоритмических языков программирования. Такой электронный учебник с педагогической точки зрения просто дублирует бумажный учебник, т.е. чтение учебного материала по бумажному учебнику заменяется чтением с экрана монитора. Если учесть, что длительное чтение с экрана компьютера приводит к значительному утомлению и, как следствие, к снижению восприятия и усвоения знаний, то применение такого электронного учебника в обучении не целесообразно.
Электронный учебник не должен заменять бумажный учебник, а должен дополнять его, позволяя интенсифицировать процесс обучения, а также реализовать методические цели, которые не могут быть реализованы с помощью бумажного учебника.
4. КРИТЕРИЙ СОЧЕТАЕМОСТИ ТРАДИЦИОННОЙ И ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИЙ В ИЗУЧЕНИИ КОНКРЕТНЫХ УЧЕБНЫХ ДИСЦИПЛИН
Выступая как средства поддержки традиционных форм обучения, электронные средства обучения в виде учебных электронных изданий должны отвечать также требованию сочетаемости традиционной и информационной технологий в изучении конкретных учебных дисциплин. Учебные электронные издания отвечают этому требованию, если представленный в нем учебный материал интегрирован с учебным материалом используемых традиционных средств обучения.
Указанное интегрирование имеет место, если основной учебный материал электронного учебника:
– полностью соответствует действующим государственным образовательным стандартам и учебным программам;
– полностью увязан и находится в определенном соотношении с учебным материалом традиционных средств обучения, используемых как в рамках отдельных уроков и внеклассной работы по темам этих уроков, так и в рамках всего установленного планов обучения по учебным дисциплинам.
Рассматриваемый здесь критерий является основным критерием, вторым по важности после критерия педагогической целесообразности. Несоответствие электронного средства обучения этому критерию делает это средство обучения бесполезным с точки зрения реализации процесса обучения в рамках действующих школьных учебных программ, по которым ведется обучение. Такое электронное средство обучения (учебное электронное издание) следует рассматривать как несоответствующее целям программы перехода общеобразовательных школ на новый уровень обучения, соответствующий информатизированному обществу.
5. ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Педагогические требования включают в себя:
– дидактические требования,
– методические требования.
5.1. Дидактические требования
Внедрение электронных средств обучения в учебный процесс как средств поддержки традиционных методов обучения приводит к передаче этим средствам обучающих функций. Поэтому электронные средства обучения любого типа должны создаваться в соответствии с дидактическими принципами обучения (отвечать дидактическим требованиям).
К основным традиционным дидактическим требованиям относятся:
– требование научности обучения – обеспечение достаточной глубины и корректности изложения учебного материала с учетом последних достижений науки;
– требование доступности обучения – обеспечение соответствия степени теоретической сложности и глубины изучения возрастным и индивидуальным особенностям учащихся, не допущение чрезмерной усложненности и перегруженности учебного материала;
– требование систематичности и последовательности обучения – обеспечение формирования знаний, умений и навыков учащихся в определенной логически связанной последовательности с обеспечением преемственности;
– требование наглядности обучения – обеспечение чувственного восприятия учащимися объектов, процессов, явлений;
– требование сознательности и активности обучения – обеспечение самостоятельных и активных действий учащихся по извлечению учебной информации;
– требование прочности усвоения знаний – обеспечение закрепления знаний;
Применение информационных технологий для обучения привело к появлению новых дидактических принципов обучения и, соответственно, новых дидактических требований к средствам обучения.
К основным новым дидактическим требованиям относятся:
– требование структуризации учебного материала и структурно-функциональной связанности – обеспечение представления учебного материала с разбивкой на структурные единицы с обозначением структурно-функциональных связей между ними, отражающих внутреннюю логику изучаемого материала;
– требование интерактивности обучения – обеспечение взаимодействие учащегося с электронным учебником (интерактивного диалога учащегося с электронным средством обучения);
– требование адаптивности обучения – обеспечение приспособления процесса обучения к уровню знаний, умений, психологических особенностей учащегося, работающего с учебным электронным изданием.
5.2. Методические требования
Основные методические требования к учебным электронным изданиям сводятся к следующим:
– учебное электронное издание должно отвечать требованию полноты содержания, позволяющему в полной мере реализовать методические цели обучения;
– учебное электронное издание должно разрабатываться на основе педагогического сценария – целенаправленной, личностно-ориентированной последовательности педагогических методов и технологий, обеспечивающих достижение целей обучения;
– педагогические методы и технологии педагогического сценария должны использоваться с учетом специфики каждой конкретной науки и соответствующей ей учебной дисциплины.
6. ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
К основным эргономическим требованиям относятся:
– обеспечение психологической естественности работы с учебным электронным изданием (учет возрастных и индивидуальных особенностей учащихся, различия типов мышления и т.п.);
– обеспечение комфортности работы с учебным электронным изданием (удобство и наглядность навигации, легкость восприятия информации, отсутствие избыточного кодирования и неоправданных, плохо идентифицируемых сокращений; используемые размеры шрифтов, цвета, приемы выделения части информации на экране должны быть обоснованы и не должны приводить к повышенной утомляемости).
7. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Учебные электронные издания должны позволять его эксплуатацию в школах на персональных компьютерах, работающих автономно, а также в локальной сети.
Минимальные технические характеристики компьютерной техники для функционирования учебных электронных изданий:
– CPU – Intel III-500 MHz
– RAM – 64 Mb
– HDD – 2 Gb свободное пространство
– Vega – 8 Mb
– CD-ROM – 20x
Операционная система – Windows’98 и Windows ME и Windows XP.
При разработке учебного электронного издания могут быть использованы система управления базами данных SQL Server или Interbase.
Все программные средства, применяемые для разработки учебного электронного издания, должны быть лицензионными.