Разработка элементарного учебного пособия по дисциплине "Информатика"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дипломный проект

Разработка элементарного учебного пособия по дисциплине "Информатика"

СОДЕРЖАНИЕ

• АННОТАЦИЯ
• ВВЕДЕНИЕ
• Глава 1. Разработка и анализ технического задания
• 1.1 Описание предметной области
• 1.2 Формулировка технического задания
• Глава 2. Общие сведения об электронных учебниках
• 2.1 Требования к системе "электронного учебника"
• 2.2 Психолого-эргономические требования
• 2.3 Классификация средств создания электронных учебников
• 2.4 Критерии выбора средств
• 2.5 Структурная организация электронного учебника
• 2.6 Режимы работы электронного учебника
• 2.7 Электронный учебник как средство дистанционного обучения
• Глава 3. Разработка электронного учебника
• 3.1 Выбор среды для разработки электронного учебника
• 3.2 Этапы создания и интерфейс электронного учебника
• 3.3 Методика применения электронного учебника
• 3.4 Обеспечение электронного учебника
• 3.5 Анализ результативности работы по электронному учебнику
• Глава 4. Охрана труда при работе с электронным пособием
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• ЛИТЕРАТУРА
• ПРИЛОЖЕНИЕ
• АННОТАЦИЯ
• электронный учебный информатика интерфейс
• Данная работа заключается в разработке элементарного учебного пособия "Основы информатики вычислительной техники". В работе подробно рассмотрен процесс разработки и создания электронного учебного пособия.
• Введение содержит анализ области исследования, определение целей, выбор задач описание гипотезы исследования.
• В главе 1 "Разработка и анализ технического задания" приведено описание предметной области и представлено техническое задание дипломного проекта
• В Главе 2 "Общие сведения об электронных учебниках" изложены теоретические аспекты, приведена классификация и требования к созданию электронных учебных пособий.
• Глава 3 "Разработка электронного учебника" включает в себя технологический процесс разработки и создания электронного учебника "Основы информатики и вычислительной техники", описание интерфейса пользователя, методику работы с учебником, анализ применения учебника в конкретном учебном заведении.
• В главе 4 "Охрана труда при работе с электронным пособием" описаны основные требования по соблюдению техники безопасности при работе учащихся за компьютером как в кабинете информатики , так и в другом помещении.
• В приложении 1 представлены скриншоты страниц учебника(дополнительный материал).
• ВВЕДЕНИЕ
• Актуальность темы. Процесс вхождения школы в мировое образовательное пространство требует совершенствование, а также серьёзную переориентацию компьютерно - информационной составляющей. Информационный взрыв породил множество проблем, важнейшей из которых является проблема обучения. Особый интерес представляют вопросы, связанные с автоматизацией обучения, поскольку "ручные методы" без использования технических средств давно исчерпали свои возможности. Наиболее доступной формой автоматизации обучения является применение ЭВМ, то есть использование машинного времени для обучения и обработки результатов контрольного опроса знаний учащихся. Всё большее использование компьютеров позволяет автоматизировать, а тем самым упростить ту сложную процедуру, которую используют и учителя при создании методических пособий. Тем самым, представление различного рода "электронных учебников", методических пособий на компьютере имеет ряд важных преимуществ. Во-первых, это автоматизация как самого процесса создания таковых, так и хранения данных в любой необходимой форме. Во-вторых, это работа с практически неограниченным объёмом данных. Создание компьютерных технологий в обучении соседствует с изданием учебных пособий новой генерации, отвечающих потребностям личности обучаемого. Учебные издания новой генерации призваны обеспечить единство учебного процесса и современных, инновационных научных исследований, т.е. целесообразность использования новых информационных технологий в учебном процессе и, в частности, различного рода так называемых "электронных учебников". Эффект от применения средств компьютерной техники в обучении может быть достигнут лишь тогда, когда специалист предметной области не ограничивается в средствах представлениях информации, коммуникаций и работы с базами данных и знаний.
• Информатизация образования является одним из важнейших направлений реализации современной образовательной программы. Умение в полной мере использовать возможности информационных технологий в профессиональной деятельности становится одним из важнейших качеств современного специалиста, и в наибольшей степени это касается учителей. В связи с этим все большую актуальность приобретает изучение проблемы использования электронных пособий при дистанционном обучении предмета и в частности информатики. Актуальность использования электронных пособий при обучении информатике связана также с тем, что умение вести поиск и отбор информации являются одними из важнейших составляющих стандарта образования. (Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года, 2004 г.)
• Дистанционную форму обучения специалисты по стратегическим проблемам образования называют образовательной системой 21 века. Сегодня на нее сделана огромная ставка. Актуальность темы дистанционного обучения заключается в том, что результаты общественного прогресса, ранее сосредоточенные в сфере технологий сегодня концентрируются в информационной сфере. Дистанционная форма обучения дает сегодня возможность создания систем массового непрерывного самообучения, всеобщего обмена информацией, независимо от временных и пространственных поясов. Кроме того, системы дистанционного образования дают равные возможности всем людям независимо от социального положения (школьникам, студентам, гражданским и военным, безработными и т. д.) в любых районах страны и за рубежом реализовать права человека на образование и получение информации. Именно эта система может наиболее адекватно и гибко реагировать на потребности общества и обеспечить реализацию конституционного права на образование каждого гражданина страны. Исходя из вышеуказанных факторов можно заключить, что войдет в 21 век как самая эффективная система подготовки и непрерывного поддержания высокого квалификационного уровня специалистов. Проблема исследования определена отсутствием единой методики преподавания информатики в общеобразовательной школы с использованием технологий дистанционного обучения. Из чего следует, что данное дипломное исследование актуально.[8]
• Исследование педагогических аспектов применения средств новых информационных технологий и, в частности, использование электронных учебников в процессе обучения занимают значительное место среди педагогических трудов по математике и информатике различных ученых и методистов, таких как А.А. Кузнецов, А.А. Гречихин, Т.М. Лепсова, Е.С. Полат, В.А.Вуль, В.М. Гасов, А.М. Цыганенко, В.Н. Агеев, М.М. Субботин, Ю.М. Цивенков, Е.Ю. Семенов, А.И. Архипова, А.И. Башмаков, И.А. Башмаков, И.Г. Захарова, В.П. Кулагин, К.Г. Кречетников, Э.Г. Малиночка, Д.Ш. Матрос, С.В. Панюкова, А.Ю. Уваров и многих других.
• Цель исследования заключается в изучении особенностей разработки и применения электронного учебника в процессе обучения информатике.
• Гипотеза исследования заключается в том, что применение электронных учебников и технологий дистанционного обучения в школьном курсе информатики, обеспечит индивидуальный подход к обучению, предоставит учащимся общеобразовательных школ дополнительные возможности для освоения курса информатики, создаст условия для повышения адаптации учащихся, при поступлении учащихся в ВУЗы, создаст условия для повышения квалификации педагогического мастерства педагогов.
• Объектом исследования является процесс разработки и внедрения электронного учебного пособия по информатике.
• Предмет исследования - электронный учебник обучения информатике.
• Цель, предмет и гипотеза исследования определили следующие задачи исследования:

1. Изучить и проанализировать педагогическую, методическую литературу, а также литературу по информатике.

2. Изучить и проанализировать литературу по информационным технологиям(требования по созданию электронных учебников).

3. Изучить требования разработки и оформления электронных учебных пособий.

4. Разработать электронный учебник по информатике.

5. Провести практическую работу по использованию учебника на уроках информатики.

Для решения поставленных задач нами были выбраны следующие методы исследования:

1. анализ педагогической, научно-методической, учебной литературы, материалов научно-практических конференций и ресурсов Internet по теме исследования;

2. планирование и организация педагогического эксперимента, качественный и количественный анализ его результатов;

3. контрольный срез знаний учащихся участвующих в эксперименте.

Теоретическая значимость исследования заключается:

в теоретическом обосновании целесообразности включения технологий дистанционного обучения в образовательный процесс школы;

в обосновании и разработке электронного учебника по информатике.

Практическая значимость данного исследования заключается в том, что предложена методика создания и использования электронного образовательного ресурса, отработано содержание теоретического материала, направленного на формирование специальных знаний и умений при изучении предмета "Основы информатики и вычислительной техники", а также разработан электронный учебник и предложены методические рекомендации для учителей.

Работа над учебником проводилась в несколько этапов.

На первом этапе определялась библиография по теме работы, осуществлялся анализ источников и обобщение материала.

Второй этап работы был посвящен разработке структуры учебного пособия.

Третий этап. Выбор программы для реализации проекта.

Четвертый этап. Разработка дизайна, создание основных элементов управления, компоновка, связь элементов при помощи встроенного языка программирования.

Пятый этап. Анализ практической работы электронного учебника "Основы информатики и вычислительной техники".

Задачи исследования, их решения и логическая последовательность определили структуру и содержание дипломной работы: введение, три главы, заключение, список используемой литературы и одно приложение. Приложение электронный учебник "Информатика".

Глава 1. Разработка и анализ технического задания

1.1 Описание предметной области

Постановка задачи. Разработать и создать электронное учебное пособие для обучения информатике, а именно, электронный учебник "Основы информатики и вычислительной техники".

Требования, предъявляемые Электронному пособию:

1. понятный для освоения и изучения интерфейс программы;

2. стандартизация интерфейса

3. удобный для пользователя экранный дизайн и организация диалога;

4. текстовое наполнение пособия должно быть основано на материалах учебников, согласно стандарту образования по данному предмету;

5. возможность модификации, дальнейших изменений и дополнений;

6. текстовое наполнение должно быть организовано по принципу гипертекста с переходами по гиперссылкам как внутри учебника так и к Интернет-ресурсам.

7. интерфейс должен отвечать требованиям интуитивности и дружественности (user friendly). Интерактивные элементы должны быть выделены таким образом, чтобы пользователь мог легко обнаруживать активные зоны экрана.

8. система навигации ЭИ должна соответствовать структуре основных разделов, обеспечивать переходы к любым информационным ресурсам за минимальное число действий пользователя. Элементы навигации должны, как правило, снабжаться текстовыми подсказками, облегчающими понимание их работы

Электронный учебник "Основы информатики и вычислительной техники" предназначен для облегчения понимания и запоминания основных понятий, утверждений и примеров.

Электронное пособие позволяет обеспечить:

- расширение и углубление изучаемой предметной области за счет возможности моделирования, имитации изучаемых процессов и явлений; организации экспериментально-исследовательской деятельности; экономии учебного времени;

- расширение сферы самостоятельной деятельности обучаемых за счет возможности организации разнообразных видов учебной деятельности (экспериментально-исследовательская, учебно-игровая, информационно-учебная деятельность, а также деятельность по обработке информации, в частности и аудиовизуальной), в том числе индивидуальной, на каждом рабочем месте, групповой, коллективной;

- индивидуализацию и дифференциацию процесса обучения за счет реализации возможностей интерактивного диалога, самостоятельного выбора режима учебной деятельности и организационных форм обучения;

- вооружение обучаемого стратегией усвоения учебного материала или решения задач определенного класса за счет реализации возможностей систем искусственного интеллекта;

- формирование информационной культуры, компоненты культуры индивида, члена информационного общества, за счет осуществления информационно-учебной деятельности, работы с объектно-ориентированными программными средствами и системами;

- повышение мотивации обучения за счет компьютерной визуализации изучаемых объектов, явлений, управления изучаемыми объектами, ситуацией, возможности самостоятельного выбора форм и методов обучения, вкрапления игровых ситуаций.

1.2 Формулировка технического задания

Электронное пособие должно обеспечивать возможность выполнения перечисленных ниже функций: демонстрировать в ходе урока подобранные заранее материалы; проводить объяснение учителем тем урока при помощи подобранных заранее материалов в интерактивном режиме. При этом представляется важной возможность гибкого исполнения заранее подготовленного сценария в зависимости от ситуации на уроке (возможность изменения темпа изложения материала, возврата к уже просмотренным кадрам, коллективное выполнение тестов и т.д.); предлагать учащимся практические задания (упражнения и тесты) для их исполнения на уроке; самостоятельного изучения учениками материала урока, по предложению учителя и по желанию ученика во внеурочное время.

Требования к обеспечению надежного функционирования пособия.

Надежное (устойчивое) функционирование пособия должно быть обеспечено выполнением совокупности организационно-технических мероприятий, перечень которых приведен ниже:

а) организацией бесперебойного питания технических средств;

б) использованием лицензионного программного обеспечения;

в) регулярным выполнением требований ГОСТ 51188-98. Защита информации. Испытания программных средств на наличие компьютерных вирусов.

Требования к составу и параметрам технических средств

В состав технических средств должен входить IВМ-совместимый персональный компьютер (ПЭВМ), выполняющий роль сервера, включающий в себя: процессор Pentium-2.0Hz, и выше; оперативную память объемом, 256 Мгб, не менее; операционную систему Windows 2000/ХР и выше; Microsoft SQL Server 2000.

Требования к программным средствам, используемым программой

Системные программные средства, используемые программой, должны быть представлены лицензионной локализованной версией операционной системы Windows 2000 Server или Windows 2003 и Microsoft SQL Server 2000.

Глава 2. Общие сведения об электронных учебниках

Обычно электронный учебник представляет собой комплект обучающих, контролирующих, моделирующих и других программ, размещаемых на магнитных носителях (твердом или гибком дисках) ПЭВМ, в которых отражено основное научное содержание учебной дисциплины. Электронный учебник часто дополняет обычный, а особенно эффективен в тех случаях, когда он: обеспечивает практически мгновенную обратную связь; помогает быстро найти необходимую информацию (в том числе контекстный поиск), поиск которой в обычном учебнике затруднен; существенно экономит время при многократных обращениях к гипертекстовым объяснениям; наряду с кратким текстом - показывает, рассказывает, моделирует и т.д. (именно здесь проявляются возможности и преимущества мультимедиа-технологий) позволяет быстро, но в темпе наиболее подходящем для конкретного индивидуума, проверить знания по определенному разделу.

К недостаткам электронного учебника можно отнести не совсем хорошую физиологичность дисплея как средства восприятия информации (восприятие с экрана текстовой информации гораздо менее удобно и эффективно, чем чтение книги) и более высокую стоимость по сравнению с книгой.

2.1 Требования к системе "электронного учебника"

В основу положим следующие принципы для среды электронных учебников.

Для эффективного функционирования человека в электронной системе обучения вне зависимости от задачи, решаемой исследователем, особое значение приобретают методы визуализации исходных данных, промежуточных результатов обработки, обеспечивающих единую форму представления текущей и конечной информации в виде отображений, адекватных зрительному восприятию человека и удобных для однозначного толкования полученных результатов. Важным требованием интерфейса является его интуитивность. Следует заметить, что управляющие элементы интерфейса должны быть удобными и заметными, вместе с тем они не должны отвлекать от основного содержания, за исключением случаев, когда управляющие элементы сами являются основным содержанием.

Лёгкость в освоении и использовании данной среды для генерации электронных учебников достигается за счёт применения визуальных технологий и возможностью использования специалистом-предметником любых текстовых и графических редакторов для написания содержимого электронного учебника. Для удобства работы среда по генерации электронных учебников допускает разработку проекта по отдельным частям, что позволяет организовать работу над учебником нескольких специалистов-предметников.

2.2 Психолого-эргономические требования

Новые возможности вызывают развитие новых свойств программного обеспечения, особенно форм общения человека с ЭВМ. Необходимо обеспечить психологическую естественность деятельности пользователя с ЭВМ, адекватность программы целям и функциям обучения, удобство работы пользователя с ЭВМ и сохранение его здоровья. Психолояльность и эргономичность являются одними из важнейших характеристик качества ПС (программных средств), широко пропагандируемая и в настоящее время "дружественность программного обеспечения" как раз и предполагает наличие психолого-эргономической поддержки разработки программных средств.

Применение ПС расставляет особые акценты между психологической и эргономической поддержкой дидактических целей. Психологическая естественность в соответствии с возрастными возможностями пользователя теснейшим образом связана с обеспечением таких, эргономических требований, как воспринимаемость информации, выделение особых зон для особенной информации и т. п. Как отмечает Г. С. Цейтин любая разработка программного обеспечения включает в себя задачу проектирования деятельности будущего пользователя создаваемой системы. В практике автоматизации вопросы проектирования деятельности будущего пользователя обычно решаются стихийно, в лучшем случае на основе опыта авторов системно-технического обеспечения, а чаще всего исходя из случайных соображений. Более того, проект деятельности пользователя не входит в состав документации на автоматизированную систему, не является законченным продуктом ее разработки. И как следствие отсутствуют психологически и эргономически обоснованные решения по таким важным вопросам, как определение класса решаемых пользователем задач, проектирование языка его взаимодействия с ЭВМ, выбор вида диалога, разработка дисплейных форматов, что приводит, как правило, к низкой мотивации у пользователей при решении задач с применением ЭВМ, к снижению эффективности их деятельности, повышенной утомляемости, к возникновению трудностей в освоении средств вычислительной техники.

Был предложен проектный программно-исследовательский подход к созданию психолого-эргономического обеспечения технических и программных средств деятельности пользователя. Начальный этап разработки проекта деятельности пользователя ЭВМ включает следующие проектные, системотехнические, психологические и эргономические моменты:

- системно - психологическую характеристики пользователя;

- логико-психологическое описание класса решаемых с помощью ПС задач;

- перечень программных поддержек основных стандартных процедур решения указанных задач;

- описание структуры компьютеризированной деятельности, включающее те действия, процедуры, средства реализации, эффективные стратегии осуществления информационных технологий.

Следует учитывать индивидуальные различия пользователей, в частности предусматривать возможность получения информации различной степени подробности.

При выборе форм представления информации на экране компьютера необходимо исходить не только из содержания учебной деятельности, но и из тех возможностей, которые предоставляет компьютер для: реализации эффективных стратегий решения и достижения таких целей, которые при "ручной" технологии оказываются недостижимыми.

В связи с особым ритмом общения человека с ЭВМ особую роль приобретает проблема понимания текстов. Это касается не только понимания текстов программ, но и понимания тех текстов, которые предъявляются пользователю на экране компьютера. Необходимо исследовать, как приобретаются новые навыки и умения при использовании такого нового средства, как компьютер.

При разработке ПС эргономические требования могут быть представлены к процедуре взаимодействия пользователя с ЭВМ; видам диалога пользователя с ЭВМ; проектированию дисплейных форматов; контролю ошибок пользователя; временным параметрам диалога пользователя с ЭВМ; организации информации на экране; кодированию информации на экране; языкам взаимодействия пользователя ЭВМ.

Можно выделить целый ряд эргономических требований к организации информации на экране:

- информация, предъявляемая на экране, должна быть понятной, логически связной, распределенной на группы по содержанию и функциональному назначению;

- при организации информации на экране следует избегать избыточного кодирования и неоправданных, плохо идентифицируемых сокращений;

- рекомендуется минимизировать на экране использование терминов, относящихся к ЭВМ, вместо терминов, привычных для пользователя;

- не следует для представления информации использовать краевые зоны экрана;

- на экране должна находиться только та информация, которая обрабатывается пользователем в данный момент.

В современных программных средствах используется ряд приемов для выделения части информации на экране: переструктурирование информации и выделение зон, окон для выделяемой части информации, а также инверсное изображение для части информации и различные эффекты, привлекающие внимание пользователей (мелькание и др.). Использование этих приемов должно быть психологически обосновано особенно для ПС, функционально обусловлено и эргономично. Рекомендуется: вопросно-ответные сообщения и подсказки помещать в верхней части экрана, выделяя явным образом отведенную для этого зону, например отделяя ее горизонтальной линией от основной информации на экране; различные виды сообщения необходимо отделять друг от друга, в зоне вспомогательной информации. Например, можно рекомендовать применять инверсное изображение для подсказок; зоны размещения на экране вспомогательной информации должны быть четко идентифицируемы - зона подсказок, зона комментариев, зона управляющих сообщений, зона для сообщений об ошибках; при зонировании экрана допускается изменение масштаба знаков в отдельной зоне; эффекты, привлекающие внимание пользователя ПЭВМ (мелькание, повышенная яркость, обратный контраст), следует применять строго в соответствии с проектом деятельности пользователя, только в тех случаях, когда, это необходимо и психологически обосновано.

2.3 Классификация средств создания электронных учебников

Средства создания электронных учебников можно разделить на группы, например, используя комплексный критерий, включающий такие показатели, как назначение и выполняемые функции, требования к техническому обеспечению, особенности применения. В соответствии с указанным критерием возможна следующая классификация:

§ традиционные алгоритмические языки;

§ инструментальные средства общего назначения;

§ средства мультимедиа;

§ гипертекстовые и гипермедиа средства;

В качестве технической базы в дальнейшем имеется в виду IBM совместимые компьютеры, как наиболее распространенные в нашей стране и имеющиеся в распоряжении школы.

Традиционные алгоритмические языки

Характерные черты электронных учебников, созданных средствами прямого программирования:

разнообразие стилей реализации (цветовая палитра, интерфейс, структура ЭУ, способ подачи материала и т.д.);

сложность модификации и сопровождения;

большие затраты времени и трудоемкость;

отсутствие аппаратных ограничений, т.е. возможность создания ЭУ, ориентированного на имеющуюся в наличие техническую базу.

Инструментальные средства общего назначения

Инструментальные средства общего назначения (ИСОН) предназначены для создания ЭУ пользователями не являющимися квалифицированными программистами. ИСОН, применяемые при проектировании ЭУ, как правило, обеспечивают следующие возможности:

формирование структуры ЭУ;

ввод, редактирование и форматирования текста (текстовый редактор);

подготовка статической иллюстративной части (графический редактор);

подготовка динамической иллюстративной части (звуковых и анимационных фрагментов);

подключение исполняемых модулей, реализованных с применением других средств разработки и др.

К достоинствам инструментальных средств общего назначения следует отнести:

возможность создания ЭУ лицами, которые не являются квалифицированными программистами;

существенное сокращение трудоемкости и сроков разработки ЭУ;

невысокие требования к компьютерам и программному обеспечению.

Вместе с тем ИСОН имеют ряд недостатков, таких как:

далеко не дружественный интерфейс;

меньшие, по сравнению с мультимедиа и гипермедиа системами, возможности;

отсутствие возможности создания программ дистанционного обучения.

В нашей стране существует множество отечественных ИСОН: Адонис, АосМикро, Сценарий, ТесСис, Интегратор и др.

Средства мультимедиа

Еще до появления новой информационной технологии эксперты, проведя множество экспериментов, выявили зависимость между методом усвоения материала и способностью восстановить полученные знания некоторое время спустя. Если материал был звуковым, то человек запоминал около 1\4 его объема. Если информация была представлена визуально - около 1\3. При комбинировании воздействия (зрительного и слухового) запоминание повышалось до половины, а если человек вовлекался в активные действия в процессе изучения, то усвояемость материала повышалось до 75%.

Итак, мультимедиа означает объединение нескольких способов подачи информации - текст, неподвижные изображения (рисунки и фотографии), движущиеся изображения (мультипликация и видео) и звук (цифровой и MIDI) - в интерактивный продукт.

Аудиоинформация включает в себя речь, музыку, звуковые эффекты. Наиболее важным вопросом при этом является информационный объем носителя. По сравнению с аудио видеоинформация представляется значительно большим количеством используемых элементов. Прежде всего, сюда входят элементы статического видеоряда, которые можно разделить на две группы: графика (рисованные изображения) и фото. К первой группе относятся различные рисунки, интерьеры, поверхности, символы в графическом режиме. Ко второй - фотографии и сканированные изображения.

Динамический видеоряд практически всегда состоит из последовательностей статических элементов (кадров). Здесь выделяются три типовых элемента: обычное видео (около 24 фото в секунду), квазивидео (6-12 фото в секунду), анимация. Использование видеоряда в составе мультисреды предполагает решение значительно большего числа проблем, чем использование аудио. Среди них наиболее важными являются: разрешающая способность экрана и количество цветов, а также объем информации.

Характерным отличием мультимедиа продуктов от других видов информационных ресурсов является заметно больший информационный объем, поэтому в настоящее время основным носителем этих продуктов является оптический диск CD-ROM стандартной емкостью 650 Мбайт. Для профессиональных применений существует ряд других устройств (CD-Worm, CD-Rewritaeble, DVD и др.), однако они имеют очень высокую стоимость.

Гипертекстовые и гипермедиа средства

Гипертекст - это способ нелинейной подачи текстового материала, при котором в тексте имеются каким-либо образом выделенные слова, имеющие привязку к определенным текстовым фрагментам. Таким образом, пользователь не просто листает по порядку страницы текста, он может отклониться от линейного описания по какой-либо ссылке, т.е. сам управляет процессом выдачи информации. В гипермедиа системе в качестве фрагментов могут использоваться изображения, а информация может содержать текст, графику, видеофрагменты, звук.

Использование гипертекстовой технологии удовлетворяет таким предъявляемым к учебникам требованиям, как структурированность, удобство в обращении. При необходимости такой учебник можно "выложить" на любом сервере и его можно легко корректировать. Но, как правило, им свойственны неудачный дизайн, компоновка, структура и т.д.

В настоящее время существует множество различных гипертекстовых форматов (HTML, DHTML, PHP и др.).

2.4 Критерии выбора средств

При выборе средств необходима оценка наличия:

· аппаратных средств определенной конфигурации;

· сертифицированных программных систем;

· специалистов требуемого уровня.

Кроме того, необходимо учитывать назначение разрабатываемого ЭУ, необходимость модификации дополнения новыми данными, ограничение на объем памяти и др.

Благодаря бурно развивающейся технологии средства мультимедиа и гипермедиа становятся достаточно дешевыми, чтобы устанавливать их на большинство персональных компьютерах. Кроме того, мощность и быстродействие аппаратных средств позволяют использовать вышеупомянутые средства.

2.5 Структурная организация электронного учебника

На рынке компьютерных продуктов с каждым годом возрастает число обучающих программ, электронных учебников и т.п. Одновременно не утихают споры о том, каким должен быть "электронный учебник", какие функции "вменяются ему в обязанность". Традиционное построение ЭУ: предъявление учебного материала, практика, тестирование.

В настоящее время к учебникам предъявляются следующие требования:

1. Информация по выбранному курсу должна быть хорошо структурирована и представлять собою законченные фрагменты курса с ограниченным числом новых понятий.

2. Каждый фрагмент, наряду с текстом, должен представлять информацию в аудио- или видео ("живые лекции"). Обязательным элементом интерфейса для живых лекций будет линейка прокрутки, позволяющая повторить лекцию с любого места.

3. Текстовая информация может дублировать некоторую часть живых лекций.

4. На иллюстрациях, представляющих сложные модели или устройства, должна быть мгновенная подсказка, появляющаяся или исчезающая синхронно с движением курсора по отдельным элементам иллюстрации (карты, плана, схемы, чертежа сборки изделия, пульта управления объектом).

5. Текстовая часть должна сопровождаться многочисленными перекрестными ссылками, позволяющими сократить время поиска необходимой информации, а также мощным поисковым центром. Перспективным элементом может быть подключение специализированного толкового словаря по данной предметной области.

6. Видеоинформация или анимации должны сопровождать разделы, которые трудно понять в обычном изложении. В этом случае затраты времени для пользователей в пять-десять раз меньше по сравнению с традиционным учебником. Некоторые явления вообще невозможно описать человеку, никогда их не видавшему (водопад, огонь и т.д.). Видеоклипы позволяют изменять масштаб времени и демонстрировать явления в ускоренной, замедленной или выборочной съемке.

7. Наличие аудиоинформации, которая во многих случаях является основной и порой незаменимой содержательной частью учебника.

2.6 Режимы работы электронного учебника

Можно выделить 3 основных режима работы ЭУ:

- обучение без проверки;

- обучение с проверкой, при котором в конце каждой главы (параграфа) обучаемому предлагается ответить на несколько вопросов, позволяющих определить степень усвоения материала;

- тестовый контроль, предназначенный для итогового контроля знаний с выставлением оценки.

В настоящее время к учебникам предъявляются следующие требования: структурированность, удобство в обращении, наглядность изложенного материала. Чтобы удовлетворить вышеперечисленные требования, целесообразно использование гипертекстовой технологии.

Электронный вариант учебника вмещает в себе и средства контроля, так как контроль знаний является одной из основных проблем в обучении. Долгое время в отечественной системе образования контроль знаний, как правило, проводилось в устной форме. На современном этапе применяются различные методы тестирования. Многие, конечно, не разделяют этой позиции, считая, что тесты исключают такие необходимые навыки, как анализ, сопоставление и т.д. В системах дистанционного обучения применение новых технологии дает возможность качественно по-новому решить проблему. Мы заложили в электронный вариант учебника. Таким образом, можно надеяться, что применение новых информационных технологий способствуют повышению эффективности обучения, а также являются незаменимым инструментом при самостоятельной подготовке обучающегося.

Известно, что для активного овладения конкретной предметной областью необходимо не только изучить теорию, но и сформировать практические навыки в решении задач. Для этого нужно научиться строить физические модели изучаемых процессов и явлений, проектировать алгоритмы решения и реализовывать их в виде программ. Для достижения этой цели в состав ЭУ включена серия модельных программ, обеспечивающих графическую иллюстрацию структуры и работы алгоритмов, что позволяет не только повысить степень их понимания, но и способствует развитию у школьника интуиции и образного мышления.

2.7 Электронный учебник как средство дистанционного обучения

Как один из режимов использования ЭУ можно рассмотреть дистанционное обучение.

Дистанционное обучение - комплекс образовательных услуг, предоставляемых широким слоям населения в стране и за рубежом с помощью специализированной информационной образовательной среды, базирующейся на средствах обмена учебной информацией на расстоянии (спутниковое телевидение, радио, компьютерная связь и т.п.). Информационно-образовательная система ДО представляет собой системно-организованную совокупность средств передачи данных, информационных ресурсов, протоколов взаимодействия, аппаратно-программного и организационно-методического обеспечения, ориентированную на удовлетворение образовательных потребностей пользователей. ДО является одной из форм непрерывного образования, которое призвано реализовать права человека на образование и получение информации.

То есть под дистанционным обучением будем понимать любой вид передачи знаний, где обучающий и обучаемый разобщены во времени или пространстве. Если согласиться с этим определением, то "старое доброе" заочное обучение и есть прообраз современного ДО, в котором, однако, отсутствует элемент индивидуализации. Каким же образом можно привнести элементы индивидуализации в компоненты дистанционного обучения?

Поскольку современные компьютеры позволяют с большой эффективностью воспроизводить практически все известные до настоящего времени виды передачи информации, и, что нам представляется наиболее важным, только они могут реализовать адаптивные алгоритмы в обучении и обеспечить преподавателя объективной и оперативной обратной связью о процессе усвоения учебного материала, то становится совершенно очевидным, что принципиальное отличие ДО в сегодняшнем его понимании от традиционного заочного заключается не только в том, что "перо и бумагу" заменяет компьютер, а "голубиную почту" - Интернет. Мультимедийный компьютер - это не только новый интегрированный носитель информации, это - устройство наиболее полно и адекватно отображающее модель "face to face". Кроме этого, только в компьютерах могут быть реализованы информационно-справочные системы на основе гипермедийных ссылок, что также является одной из важнейших составляющих индивидуализации обучения.

Основные принципы дистанционного обучения (ДО): установление интерактивного общения между обучающимся и обучающим без обеспечения их непосредственной встречи и самостоятельное освоение определенного массива знаний и навыков по выбранному курсу и его программе при заданной информационной технологии.

Дистанционное обучение и традиционное существенно различаются. Это:

1) пространственная разделённость обучающего и обучаемого;

2) усиление активной роли учащегося в образовательном процессе: в постановке образовательных целей, выборе форм и темпов обучения;

3) подбор материалов, предназначенных специально для дистанционного изучения.

Главной проблемой развития дистанционного обучения является создание новых методов и технологий обучения, отвечающих телекоммуникационной среде общения. В этой среде ярко проявляется то обстоятельство, что учащиеся не просто пассивные потребители информации, а в процессе обучения они создают собственное понимание предметного содержания обучения.

На смену прежней модели обучения должна прийти новая модель, основанная на следующих положениях: в центре технологии обучения -- учащийся; суть технологии -- развитие способности к самообучению; учащиеся играют активную роль в обучении; в основе учебной деятельности -- сотрудничество.

В связи с этим требуют пересмотра методики обучения, модели деятельности и взаимодействия преподавателей и обучаемых. Считаетя ошибочным мнение многих российских педагогов-практиков, развивающих технологии дистанционного образования, что дистанционный учебный курс можно получить, просто переведя в компьютерную форму учебные материалы традиционного очного обучения.

Успешное создание и использование дистанционных учебных курсов должно начинаться с глубокого анализа целей обучения, дидактических возможностей новых технологий передачи учебной информации, требований к технологиям дистанционного обучения с точки зрения обучения конкретным дисциплинам, корректировки критериев обучённости.

Дидактические особенности курса ДО обусловливают новое понимание и коррекцию целей его внедрения, которые можно обозначить следующим образом:

- стимулирование интеллектуальной активности учащихся с помощью определения целей изучения и применения материала, а также вовлечения учащихся в отбор, проработку и организацию материала;

- усиление учебной мотивации, что достигается путем четкого определения ценностей и внутренних причин, побуждающих учиться;

- развитие способностей и навыков обучения и самообучения, что достигается расширением и углублением учебных технологии и приемов.

К числу дидактических принципов, затрагиваемых компьютерными технологиями передачи информации и общения, в первую очередь следует отнести:

- принцип активности;

- принцип самостоятельности;

- принцип сочетания коллективных и индивидуальных форм учебной работы;

- принцип мотивации;

- принцип связи теорий с практикой;

- принцип эффективности.

В связи с этими принципами средства учебного назначения, которые используются в образовательном процессе ДО, должны обеспечивать возможность:

- индивидуализировать подход к ученику и дифференцировать процесс обучения;

- контролировать обучаемого с диагностикой ошибок и обратной связью;

- обеспечить самоконтроль и самокоррекцию учебно-познавательной деятельности учащегося;

- демонстрировать визуальную учебную информацию;

- моделировать и имитировать процессы и явления;

- проводить лабораторные работы, эксперименты и опыты в условиях виртуальной реальности;

- прививать умение в принятии оптимальных решений;

- повысить интерес к процессу обучения;

- передать культуру познания и др. Хотелось бы подчеркнуть особую важность определения целей курса.

Для построения четкого плана курса необходимо:

- определить основные цели, устанавливающие, что учащиеся должны изучить;

- конкретизировать поставленные цели, определив, что учащиеся должны уметь делать;

- спроектировать деятельность учащегося, которая позволит достичь целей.

Очень важно добиваться того, чтобы поставленные цели помогали определить, что ожидается от учащихся после изучения этого курса. Конкретизация целей позволяет дать представление о том, что учащийся в состоянии будет сделать в конце каждого урока. Фактически необходима постановка целей для о каждого урока курса.

Цели помогают сконцентрироваться на развитии познавательной деятельности учащихся и определить, па какой стадии он находится.

Правильно сформулированные цели позволят учащимся:

- настроить мышление на тему обучения;

- сфокусировать внимание на наиболее важных проблемах;

- тщательно подготовиться к тестам, заданиям и другим средствам оценивания.

Деятельность должна быть спроектирована в соответствии со сформулированными целями.

При планировании и разработке дистанционных учебных курсов необходимо принимать во внимание, что основные три Компоненты деятельности педагога, а именно изложение учебного материала, практика, обратная связь, сохраняют свое значение и в курсах ДО. Разработанный и реализованный нами подход к дистанционному обучению заключается в следующем:

- перед началом дистанционного обучения производится психологическое тестирование учащегося с целью разработки индивидуального подхода к обучению;

- учебный материал представлен в структурированном виде, что позволяет учащемуся получить систематизированные знания по каждой теме;

- контроль знаний осуществляется с помощью полной и валидной системы тестового контроля по каждой структурной единице и содержанию в целом.

Изучение, таким образом предметов школьного курса может быть использовано школьниками, имеющими сложности при традиционном обучении, в качестве своеобразного репетитора по конкретным предметам и темам.

Содержание предлагаемого к освоению курса дистанционного обучения педагогически отработано и систематизировано и состоит из комплекса психологических тестов, программы обучения и электронного учебника, который удовлетворяет вышеизложенным принципам.

Первоначально обучающемуся высылаются комплекс психологических тестов и пробный урок. Полученные результаты психологического тестирования обрабатываются и на основе этого строится психологический портрет учащегося, с помощью которого выбираются методы и индивидуальная стратегия обучения.

Программа обучения -- один из наиболее важных видов раздаточных материалов для учащихся, обучающихся дистанционно. Учащиеся обращаются к ней для получения точной и ясной информации. Такое руководство включает в себя:

1) информацию о системе дистанционного обучения, методах ДО;

2) биографическую информацию о преподавателе;

3) технологию построения учебного курса;

4) цели курса;

5) критерии окончания обучения;

6) часы телефонных консультаций;

7) описание экзаменов, проектов, письменных работ;

8) другие инструкции.

Электронный учебник, содержащий собственно учебные материалы для дистанционного обучения, разделен на независимые темы-модули, каждая из которых дает целостное представление об определенной тематической области, что способствует индивидуализации процесса обучения, т. е. обучающийся может выбрать из вариантов обучения: изучение полного курса по предмету или изучение только конкретных тем. При выборе первого варианта учащемуся по мере освоения материала высылается следующий модуль, и, таким образом, по завершении курса учащийся имеет целостный электронный учебник по данному предмету.

Каждый модуль содержит:

- наименование темы;

- учебные вопросы и их нормативную трудоемкость;

- цели уроков;

- методические указания о порядке и последовательности изучения темы модуля;

- используемые учебные материалы;

- упражнения и тесты для самопроверки, а также ссылки на правильные ответы, чтобы обучающиеся могли проверить свое понимание учебного материала и управлять своим обучением;

- упражнения и тесты для итогового контроля.

Курс рассчитан на определенный срок изучения, в зависимости от его трудоемкости. Руководствуясь учебной программой и методическими указаниями, обучающийся составляет персональный план обучения, т. е. расписание своих собственных учебных занятий. Таким образом, обучающийся определит, в какой конкретно день какой учебный вопрос модуля учебной программы он будет изучать, и сможет регулярно отмечать в этом персональном плане результаты своей учебы. Далее следует этап изучения теоретического материала, изложенного в электронном учебнике. Выбрав пункт в содержании, необходимо рассмотреть структурную схему параграфа, определить вид каждой структурной единицы и рассмотреть связи между ними внутри параграфа. Учитывая связи между структурными единицами из разных параграфов, необходимо выбрать самые важные структурные единицы и обратить на них особое внимание при изучении. Если для изучения структурной единицы требуются знания единиц из предыдущих параграфов, необходимо их повторить, после чего Можно перейти к изучению содержания структурной единицы. После освоения содержания каждой структурной единицы целесообразно вновь вернуться к структурной схеме параграфа, для повторения взаимосвязей и систематизации изученного материала. На следующем этапе работы с темой-модулем обучаемый может проверить степень усвоенного материала и выявить пробелы в знаниях с помощью предложенных для самопроверки тестов. Если возникают затруднения при ответах на вопросы теста, необходимо вернуться к изучению соответствующих структурных единиц параграфа. Последним этапом работы с темой-модулем является контрольное тестирование, ответы на вопросы которого передаются учащимся в учебный центр для последующей оценки выполнения задания. Если количество правильных ответов более 70%, можно считать материал усвоенным, и учащемуся высылаются материалы следующего модуля. Если же правильных ответов меньше 70%, изучение данного модуля необходимо повторить. Таким образом построенное дистанционное обучение представляет Педагогическую технологию, целиком построенную на использовании информационных и коммуникационных технологий.

Глава 3.Разработка электронного учебника

3.1 Выбор среды для разработки электронного учебника

Созданный электронный учебник "Основы информатики и вычислительной техники" разработан в соответствии с действующей программой по информатике для средней общеобразовательной школы.

Основная цель создания настоящего электронного учебника - воспользоваться теми преимуществами информационных технологий, которые могут быть реализованы в учебном процессе, в частности в преподавании информатики, повысить эффективность обучения благодаря сочетанию образного восприятия с компьютерными возможностями.

Основные функции данного электронного учебника:

- ознакомление с предметом информатики,

- освоение его базовых понятий;

- развитие способностей обучаемого к самостоятельному получению знаний,

- овладению способами управления при выборе изучаемого материала;

- повышение познавательной активности учащихся 8-9 классов при изучении теоретического материала по информатике.

Для создания электронного учебника использованы следующие компьютерные программные средства:

- приложение Microsoft Office Word,

- приложение Microsoft Office PowerPoint.

Благодаря использованию указанных компьютерных средств разработанное электронное пособие имеет удобную среду обучения, в которой легко находить нужную информацию и возвращаться к пройденному материалу.

Хотя программная среда MS PowerPoint была изначально создана как рабочий инструмент лектора, сопровождающий его выступление перед аудиторией, учителя давно и с успехом используют это приложение для создания авторских учебных материалов, называя их по традиции презентациями. На базе MS PowerPoint учителя-предметники, владеющие ИКТ, создают учебные материалы столь высокого уровня, что слово "презентация" совершенно не отражает ни их сути, ни их качества. Несмотря на то, что эти наглядные учебные пособия, или электронные демонстрационные материалы, имеют ограниченный набор дидактических функций, они с успехом применяются на уроках, выполняя возложенные на них задачи. Однако на этом, к сожалению, "творческая биография" MS PowerPoint для широкой пользовательской аудитории учителей-предметников заканчивается.

Пользователи-непрограммисты могут не знать, что в программную среду MS PowerPoint , как, впрочем, в MS Word и MS Excel, "вложен" один из простейших для освоения, но достаточно богатый по своим дидактическим возможностям язык объектно-ориентированного программирования Visual Basic for Applications (VBA). Благодаря этому встроенному языку, на базе PowerPoint "малой кровью" можно создавать интерактивные программные продукты учебного назначения с элементами управления, т.е. полноценные ОЭР.

Использование элементов управления при работе в MS PowerPoint может осуществляться как в режиме программирования на VBA, так и без него. Например, при создании учебных материалов без введения программных кодов можно использовать следующие интерактивные элементы управления, размещая их непосредственно на слайдах:

- управляющие кнопки, заменяющие гиперссылки или запускающие аудио-, видеофайлы, смену слайдов и т.п.;

- всплывающие подсказки;

- поля для ввода текста с клавиатуры;

- полосы прокрутки для текстов большого объема;

- неактивированные "флажки" и "радио-кнопки" (переключатели).

Интеграция MS PowerPoint с VBA предоставляет ему такую возможность путем конструирования на слайдах следующих интерактивных компонентов с функциями обработки событий (программируемых элементов управления):

Label - поле для отображения текстовой информации;

TextBox - поле для ввода данных с клавиатуры;

CommandButton - командная кнопка;

CheckBox - переключатель типа "флажок";

OptionButton - переключатель типа "радио-кнопка";

ListBox - (раскрытый) список;

ComboBox - раскрывающийся список;

ScrollBar - полоса прокрутки и др.

Путем размещения данных элементов управления на слайдах MS PowerPoint можно решать интерактивные образовательные задачи, как-то: введение учебного материала в диалоговом режиме, автоматизированный анализ учебных материалов, создание тренажеров (обучающих программ), викторин, тестов различных форматов с выводом правильных ответов и подсчетом очков и т.п.

Благодаря возможностям программы Microsoft Power Point электронный учебник "Информатика" представлен в формате PDF, что делает его применение универсальным практически на любом компьютере.

Преимуществами такого электронного пособия является платформенная независимость полученного продукта, а также универсальность способа его представления обучаемым: оно может быть записано на дискету, flash-носитель и компакт-диск, распространяться по сети Internet или в локальной сети учебного заведения. Кроме того, подобные учебники легко дорабатывать, изменять их содержательное наполнение, включать в них динамический гипертекст и элементы мультимедиа - дополнительные программные средства, такие как визуальные редакторы, системы для создания анимированных изображений, позволяющие сочетать изображение, текст, анимацию ("живого рисунка"), а также звук и видео. Электронный учебник как комплексное издание нацелено на то, чтобы благодаря сочетанию образного восприятия с компьютерными возможностями повысить эффективность обучения.