Применение электронного учебного курса в школьном курсе информатики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Стремительное развитие компьютерных технологий, их внедрение в повседневную жизнь, в том числе и в образовательную сферу, становится предметом все более пристального внимания. Современные информационные технологии открывают новые перспективы для повышения эффективности образовательного процесса. Изменяется и сама парадигма образования. Всё большая роль отводится методам активного познания, самообразованию, дистанционным образовательным программам. Причиной изменения текущей парадигмы образования, в первую очередь, является проникновение информационных и коммуникационных технологий во все сферы деятельности человека.

При решении задачи внедрения активно-деятельностных компьютерных технологий в образовательный процесс на первый план выходит используемое для организации учебного процесса программное обеспечение, современные электронные учебные курсы (ЭУК), повышающие эффективность самостоятельной работы учащихся и в целом способствующие становлению и функционированию информационно-образовательной среды учебного заведения. В последнее время тема создания различных учебных электронных изданий привлекает внимание не только разработчиков, педагогов и школьников, но становится обсуждаемой и востребованной на государственном уровне. Задачи компьютеризации современной российской школы приобретают статус национальных проектов.

Для того, чтобы обеспечить эффективное использование компьютера в учебном процессе, недостаточно заложить в компьютер систему указаний, даже правильных самих по себе. Необходимо спроектировать условия, в которых учащийся захочет следовать этим указаниям, а не поступать вопреки им. Только тот ЭУК сможет обеспечить эффективное обучение, разработчики которого учитывают в должной мере человеческий фактор и видят в учащихся субъектов учебной деятельности, а не придаток к компьютеру, слепо повинующийся его указаниям.

Основной показатель высокого качества ЭУК - эффективность обучения. Их богатейшие демонстрационные возможности и высокая степень интерактивности сами по себе не могут служить основанием для того, чтобы считать ЭУК полезным. Эффективность курсов целиком и полностью определяется тем, насколько она обеспечивает предусмотренные цели обучения.

Массовыми создание и использование ЭУК стали с начала 80-х годов, когда появились и получили широкое распространение персональные компьютеры. С тех пор образовательные применения ЭВМ выдвинулись в число их основных применений наряду с обработкой текстов и графики, оттеснив на второй план математические расчеты.

С появлением примеров компьютерного обучения к созданию ЭУК программ приобщились десятки тысяч педагогов - специалисты в различных областях знаний, чаще всего в технических науках. В разрабатываемых ими курсах, опираясь в основном на интуицию и практический опыт, они воплощали свои представления о преподавании конкретных дисциплин с помощью компьютеров. Педагоги-теоретики долгое время оставались в стороне от этого нового направления в обучении. В результате, до сих пор отсутствует общепризнанная психолого-педагогическая теория компьютерного обучения, ЭУК продолжают создаваться и применяться без необходимого учета принципов и закономерностей обучения.

Таким образом, проблема разработки современных ЭУК, их адаптация и внедрение в образовательный процесс представляется актуальной и востребованной.

Степень разработанности темы. Первая обучающая система Plato на основе мощной ЭВМ фирмы «Control Data Corporation» была разработана в США в конце 50-х годов и развивалась в течение 20 лет. По-настоящему массовыми создание и использование обучающих программ стали с начала 80-х годов, когда появились и получили широкое распространение персональные компьютеры.

Также данной проблемой занимались Б.Ф. Скиннер, Н.Р. Кроудер, Е.И. Машбиц, К.Г. Кречетников и многие другие.

Таким образом, тема дипломной работы является разработанной достаточно широка.

Целью дипломной работы является применение электронного учебного курса на уроках информатики.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- проанализировать современные подходы и требования к созданию ЭУК;

- изучить основные принципы разработки и технологию создания ЭУК;

- изучить программные средства для создания ЭУК;

- создать ЭУК «Технология хранения, поиска и сортировки информации»;

- показать эффективность применения ЭУК на уроках информатики.

Объектом исследования является процесс обучения информатике.

Предмет исследования. Применение электронного учебного курса в школьном курсе информатики.

Теоретико-методологической основой исследования послужили труды отечественных ученых по созданию ЭУК и их использованию в учебном процессе.

Эмпирические источники. Результаты собственного исследования, проведенные на 5 курсе в период педагогической практики в школе № 12 г. Нижнекамска.

Апробация результатов исследования. Результаты исследования были представлены на заседаниях методического объединения по информатике средней школы № 12 г. Нижнекамска.

Научная и практическая ценность работы

Научная ценность работы состоит в следующем:

- обобщены современные подходы к разработке ЭУК;

- определены принципы разработки ЭУК, специально ориентированных на поддержку учебного процесса в средней школе;

- выявленные возможности современных компьютерных технологий в создании учебных курсов могут служить теоретической основой для дальнейшего совершенствования разрабатываемых программных продуктов.

Наряду с этим исследование обладает практической ценностью, которая выражается в том, что:

- предложенные принципы разработки концепций современных ЭУК позволяют вовлечь в творческую работу по созданию учебного программного обеспечения ведущих учителей-предметников, специалистов в области школьного образования;

- разработанная и апробированная в ходе работы система поддержки компьютерного эксперимента на уроках информатики 11 классов, комплекс учебных заданий, совершенствующих различные виды активной учебной деятельности учащихся, могут быть использованы учителями в школьном курсе, а также во внеклассной работе.

Положения, выносимые на защиту

1. При создании электронных изданий и ресурсов поддержки учебного процесса в современных общеобразовательных школах требуется обеспечить решение триединой задачи:

- разработка концепции специализированного (ориентированного на конкретную предметную область с учетом классно-урочной школьной системы) электронного курса;

- программная реализация данной концепции;

- комплексное внедрение готового продукта в образовательный процесс.

2. При разработке концепции ЭУК, ориентированных на поддержку школьного образования, следует, помимо общих требований к образовательному программному обеспечению, заложить в основу разработки следующие принципы:

- принцип необходимой целесообразности;

- принцип модульного использования;

- принцип учебной адекватности;

- принцип организационной эргономичности.

3. Успех и эффективность внедрения ЭУК в образовательный процесс средней школы обеспечивается выполнением комплексной задачи, предусматривающей:

- первоначальное профессиональное ознакомление преподавателей с ЭУК, демонстрацию наиболее эффективных методов его использования на уроках;

- комплексную методическую поддержку предлагаемого ЭУК;

- обеспечение технической поддержки проведения уроков с использованием ЭУК.

Структура дипломной работы. Дипломная работа в соответствии с целью и задачами исследования состоит из оглавления, введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложения.

школа электронный курс предметный

ГЛАВА 1. ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНОГО КУРСА

1.1 Отличительные признаки электронных учебных курсов

Процесс вхождения школы в мировое образовательное пространство требует совершенствование, а также серьёзную переориентацию компьютерно-информационной составляющей. Вторая половина ХХ века стала периодом перехода к информационным обществам. Лавинообразный рост объёмов информации, принял характер информационного взрыва во всех сферах человеческой деятельности [43].

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, новационных 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 [36, с. 35].

Что же такое «Электронный учебник» (ЭУ) и в чем его отличия от обычного учебника? 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. ЭУ 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 ЭУ 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.

Современная образовательная методика ищет новые способы реализации принципов обучения (проблемность, индивидуализация, мотивация), которые наиболее эффективно могут воплощаться с помощью компьютерных технологий [31, с. 73].

В отечественной методике обучения практически отсутствуют исследования, разрабатывающие концепцию электронного учебного курса, что вызывает необходимость выяснения существующей терминологии и разницы между различными видами учебных изданий.

Учебник - учебное издание, содержащее систематическое изложение учебной дисциплины или ее раздела, части, соответствующее Государственному образовательному стандарту и учебной программе и официально утвержденное в качестве данного вида издания [12, с. 4].

Электронный учебник - учебное электронное издание, созданное на высоком научном, методическом и техническом уровне, соответствующее составляющей дисциплины Государственного образовательного стандарта, учебного плана и рабочей программе.

Электронный учебный курс (ЭУК) - учебное издание электронного типа, соответствующее учебной дисциплине, частично или полностью заменяющее (дополняющее) базовый учебник; это совокупность графической, текстовой, речевой, музыкальной, видео-, фото- и другой информации, а также печатной документации пользователя [12, с. 5 ].

Современный электронный учебный курс - это целостная дидактическая система, основанная на использовании компьютерных технологий и средств Internet, ставящая целью не только обеспечить обучение учеников по индивидуальным и оптимальным учебным программам, но и управление.

Современный электронный учебный курс - это цветное динамическое изображение, поддерживаемое звуком, включающее органической частью кино-, видеоизображение, анимационные сюжеты.

Электронный учебный курс - это принципиально новый тип учебного материала, который должен отражать то, что известно и доказано, быть понятным и доступным для восприятия.

Электронными учебными курсами могут считаться:

- издания по отдельным наиболее важным разделам учебной дисциплины (электронные курсы лекций, самостоятельная работа, контрольные задания, тесты);

- справочники и базы данных учебного назначения;

- сборники упражнений и задач;

- компьютерные иллюстрации для поддержки различных видов занятий (альбомы карт и схем, атласы конструкций и т.п.);

- хрестоматийные сборники;

- контролирующие компьютерные программы;

- методические указания по проведению учебного эксперимента, лабораторного практикума, по курсовому и дипломному проектированию и др [25, с. 42].

Назначение электронного учебного курса - это предоставление больших возможностей обучаемому по составу знаний, выработке навыков и организации индивидуального процесса обучения.

Электронный учебный курс, последовательно излагая материал дисциплины, содержит элементы учебника, хрестоматии, справочника. Вместе с тем, электронный учебный курс должен не только давать учебную информацию, но и проверять уровень ее освоения. Для этого применяются контрольные вопросы, оценочные тесты и практические задания. По итогам ответов обучаемого определяется итоговая оценка уровня знаний, разъясняются ошибочные ответы, даются рекомендации по изучению учебного материала на следующих стадиях обучения.

По типу изложения материала можно выделить 4 вида электронного учебного курса:

1) текстовый учебный курс;

2) гипертекстовый учебный курс (изложение в виде разветвленного «дерева» взаимных ссылок);

3) учебный курс справочного характера (изложение материала в виде справочника со свободным входом в любую часть учебного материала);

4) игровой учебный курс (изложение материала в виде деловой, ролевой игры) [30, c. 24].

В настоящее время преобладает взгляд на компьютерные обучающие программы лишь как дополнительное средство обучения для решения задач контроля или тренировки по принципу: ознакомление с материалом - тренировка - контроль. На деле электронный учебный курс переносит акцент на обучение методом открытия - «смотри», «познавай», «понимай», «запоминай», «говори».

В настоящее время ученику предлагается в основном учебник, других форм представления учебной информации почти нет. В отличие от «линейного», то есть традиционного текста учебника, требующего чтения подряд, ЭУК - учебный курс нового типа, в котором материал разбивается на блоки (модули) с обязательным выделением блока управления учебной деятельностью ученика, отражающий цели обучения, этапы и механизм усвоения, познавательные действия, контрольные операции - все, что в совокупности составляет дидактический аппарат учебного пособия. Электронный учебный курс предоставляет ученику свободный поиск информации, чтение и работу с текстом в любом порядке, выбор маршрута изучения, пути выхода к другим источникам. Поэтому принципиальной особенностью электронных учебных курсов должна быть интерактивность, обеспечиваемой компьютером и вполне естественно, что с приходом новых технологий книга как информационное средство претерпевает изменения в своей структуре [21, с. 28].

1. Каждый печатный учебник (на бумажном носителе) рассчитан на определенный исходный уровень подготовки учащихся и предполагает конечный уровень обучения. По многим общеобразовательным предметам имеются учебники обычные (базовые), повышенной сложности, факультативные и др. Электронный учебник по конкретному учебному предмету может содержать материал нескольких уровней сложности. При этом он будет весь размещен на одном лазерном компакт-диске, содержать иллюстрации и анимацию к тексту, многовариантные задания для проверки знаний в интерактивном режиме для каждого уровня.

2. Наглядность в электронном учебнике значительно выше, чем в печатном. Так в учебнике по географии России на бумажном носителе обычно представлено около 50 иллюстраций. В новом мультимедийном учебнике по этому же курсу имеется около 800 слайдов [45]. Наглядность обеспечивается также использованием при создании электронных учебников мультимедийных технологий: анимации, звукового сопровождения, гиперссылок, видеосюжетов и т.п.

3. Электронный учебник обеспечивает многовариантность, многоуровневость и разнообразие проверочных заданий, тестов. Электронный учебник позволяет все задания и тесты давать в интерактивном и обучающем режиме. При неверном ответе можно давать верный ответ с разъяснениями и комментариями.

4. Электронные учебники являются по своей структуре открытыми системами. Их можно дополнять, корректировать, модифицировать в процессе эксплуатации.

5. Для обеспечения многофункциональности при использовании и в зависимости от целей разработки электронные учебники могут иметь различную структуру. Например, для использования на уроках можно создавать электронный учебник, поддерживающий школьную программу по конкретному предмету и учебный материал подавать согласно имеющемуся тематическому планированию. Можно разрабатывать электронные учебники без привязки к тематическому планированию, а просто следуя учебному плану по конкретному школьному курсу. Можно создавать электронные учебники по принципу вертикального изучения учебного материала [42, с. 4].

1.2 Требования к электронным учебным курсам

Говоря о месте ЭУК в учебно-воспитательном процессе, необходимо учитывать особенности современного состояния образовательной системы, в которой соседствуют различные формы обучения, в том числе и комбинированные, а для них очень важно соответствующее методическое обеспечение самостоятельной работы. В соответствии с этим естественно требование, чтобы структура и способ представления учебно-методических материалов и электронном виде не только могли, но и должны были бы легко варьировать в зависимости от конкретной формы их использования. В конечном счете, необходимо обеспечить доступ к большему объему учебно-методических ресурсов для максимально возможного числа пользователей, а также поддержку индивидуального подхода и активных методов обучения и обратной связи.

С технологической точки зрения основными задачами в этом направлении являются разработка методически обоснованных принципов представления учебно-методических ресурсов и организация доступа к системе учебно-методических, научно-исследовательских и информационных ресурсов с учетом возможностей и потребностей всех участников образовательного процесса.

В практику педагогической деятельности все шире входит использование различных электронных учебных материалов, таких, например, как учебные и рабочие программы планы - графики лекционных и практических занятий, теоретический материал: хрестоматии, энциклопедии и словари, карты, схемы, иллюстрации; сборники задач и упражнений, методические рекомендации по их выполнению; темы сочинений, рефератов и т.п.; вопросы и тесты для самопроверки; моделирующие программы для проведения компьютерных экспериментов и деловых игр (с возможным использованием специализированных баз данных); программы для проведения контроля качества обучения и развития обучаемых.

Соответствующая методическая и технологическая систематизация вышеперечисленных электронных материалов по сути дела и обеспечивает поэтапное формирование ЭУК, который может совмещать в себе функции автоматизированных обучающих и контролирующих систем, моделирующих программ и других программных средств ИТО [28, с. 36].

Требования к ЭУК. Мы уже отмечали, что ЭУК активно внедряются не только в системах открытого и дистанционного обучения, но и в традиционных очных формах - школах, лицеях, колледжах и других учебных заведениях. ЭУК применяются в различных целях: для обеспечения самостоятельной работы обучаемых по овладению новым материалом, реализации дифференцированного подхода к организации учебной деятельности, контроля качества обучения и т.д. При этом в различных учебных заведениях разрабатывается достаточно большое количество ЭУК, охватывающих самые разнообразные предметные области. Однако иногда авторы подобных курсов подходят к их построению в соответствии со своими субъективными представлениями о требованиях предъявляемых к ЭУК. Это приводит к тому, что в некоторых случаях ЭУК ограничены с функциональной точки зрения, а это не позволяет добиться с их помощью улучшения качества обучения и развития обучаемых. К числу наиболее распространенных недостатков относятся сложная, подчас запутанная навигация, излишне усложненная структура рабочей области, перенасыщенность ЭУК демонстрационными материалами в ущерб содержательному наполнению и, наоборот, отсутствие примеров, иллюстрирующих теоретические положения, и т.п.

В первую очередь при проектировании ЭУК необходимо заложить в него технологические характеристики, позволяющие впоследствии сделать учебно-воспитательный процесс максимально эффективным. Выступая в качестве автоматизированной обучающей системы, ЭУК должен выполнять следующие функции:

- эффективно управлять деятельностью обучаемого по изучению учебной дисциплины;

- стимулировать учебно-познавательную деятельность;

- обеспечивать рациональное сочетание различных видов учебно-познавательной деятельности с учетом дидактических особенностей каждой из них и в зависимости от результатов освоения учебного материала;

- рационально сочетать различные технологии представления материала (текст, графику, аудио, видео, анимацию);

- при размещении в сети обеспечивать организацию виртуальных семинаров, дискуссий, деловых игр и других занятий на основе коммуникационных технологий.

Но кроме общих требований существуют еще и специальные, предъявляемые к электронным изданиям учебного типа. Они могут быть условно разбиты на три основные категории требований к содержанию, структуре и техническому исполнению. Несмотря на то, что соответствующие материалы, разработанные в Республиканском мультимедиа-центре Министерства образования РФ, предназначены для профессиональных разработчиков электронных учебников, ими будет полезно руководствоваться и педагогам, самостоятельно разрабатывающим как целостный ЭУК, так и отдельные электронные дидактические материалы по преподаваемой дисциплине [51, с. 161].

Требования к содержанию ЭУК. С точки зрения содержания должен обеспечивать полноту представления конкретной предметной области, эффективность используемых педагогических и методических приемов, а именно:

- достаточный объем материала, соответствие Государственному образовательному стандарту, актуальность, новизна и оригинальность;

- фактографическая, практическая содержательность культурологическая составляющая, системность и целостность;

- педагогическая состоятельность продукта посредством используемых методик представления учебного материала, системы контроля, соответствия принципам вариативности и дифференцированного подхода для организации самостоятельной работы обучаемого с ЭУК.

Учитывая особую важность ЭУК для обеспечения самостоятельной работы, необходимо включить в систему требований следующие:

- реализация четкой логики изложения теоретического материала с возможностью прослеживания обучаемым всех цепочек рассуждений с помощью специальных схем;

- особая четкость постановок задач;

- подробное комментирование примеров выполнения заданий, хода решения учебных и прикладных задач;

- использование различных методов и средств активизации познавательной деятельности обучаемых для всех форм учебно-воспитательного процесса (изучение проблемных ситуаций, постановка задач исследовательского характера, требующих для своего решения привлечения знаний из других источников, и т.п.).

При проектировании ЭУК необходимо учитывать: обучение и развитие, являются взаимосвязанными процессами, причем обучение может быть развивающим только лишь при условии выполнения требований соответствующих психолого-педагогических принципов и закономерностей. В связи с этим необходимо использовать различные методы и средства для активизации познавательной деятельности обучаемых во всех звеньях учебного процесса: генерировать проблемные ситуации, предлагать заданий проблемного и логического характера, ставить познавательные задачи, требующие для своего решения привлечения знаний из других источников, и т.п. Решение подобных проблем предусмотрено в большинстве уже упоминавшихся средств для разработки ЭУК. Они позволяют включать в учебный процесс элементы поисково-исследовательской деятельности: предлагать учебные задачи, имеющие эвристический характер, и обсуждать их решение в режиме электронной конференции; выполнять лабораторные работы с элементами научного исследования; коллективные проекты творческого характера и т.п. Учитывая актуальность для современного образования такой формы учебной деятельности, как телекоммуникационные проекты, желательно шире использовать их в структуре ЭУК [23, с. 57].

Требования к структуре ЭУК. В современном понимании ЭУК представляет собой сложную дидактическую систему, функцию. Дарование, которой поддерживает учебно-воспитательный процесс средствами ИТО. Как система ЭУК может совмещать в себе функции автоматизированных обучающих и контролирующих систем, моделирующих программ и других программных средств ИТО. В целях мониторинга, и необходимой коррекции процесса обучения, в рамках ЭУК также могут быть сформированы базы данных для хранения текущей и обобщенной информации о результатах работы. В законченном виде ЭУК как система включает в себя следующие функциональные блоки: информационно-содержательный; контрольно-коммуникативный; коррекционно-обобщающий.

Информационно-содержательный блок в свою очередь включает два подблока. Информационный:

- общие сведения об изучаемом курсе или о конкретной теме;

- сроки изучения данного курса (темы);

- график прохождения тем и разделов по данной учебной дисциплине;

- формы и время отчетности;

- график проведения практических и семинарских занятий с пользованием современных средств коммуникации (электрон- почта, теле- и видеоконфренции и др.);

- график консультаций.

Содержательный:

- учебные планы, учебные и рабочие программы;

- учебники, сборники задач, учебные пособия, методические рекомендации, справочники, энциклопедии, хрестоматии;

- развернутые планы семинаров;

- список основной и дополнительной литературы, включающий также гиперссылки на ресурсы электронной библиотеки и образовательного Web-сервера учебного заведения, материалы Internet;

- список тем творческих работ по дисциплине;

- методические рекомендации по работе с электронными материалами.

На последний пункт хотелось бы обратить особое внимание. Дело в том, что многие электронные учебники зачастую используются весьма поверхностно, поскольку учащиеся просто не представляют всех их возможностей. То же касается и ряда образовательных ресурсов Internet, доступных только специально подготовленному пользователю; сложность навигации, излишние динамические эффекты, постоянно изменяющие вид Web-страницы, - все это только отпугивает новичка [34, с. 170].

Информация, относящаяся к информационно-содержательному блоку (отдельные компьютерные программы, электронные учебные пособия и т.п.), может быть представлена как на компакт-дисках, так и на сервере сети учебного заведения. В частности, если для выполнения исследовательской работы используются базы данных «общего пользования», например для занесения результатов экспериментальных работ или натурных наблюдений или, наоборот, для использования этих данных в каких-либо расчетах, то их целесообразно разместить на сервере Internet или локальной сети учебного заведения. Это будет наиболее удачным решением даже в том случае, когда сам ЭУК записан на дискету или компакт-диск и с ним работают автономно.

Формируя информационно-содержательный блок, педагог должен также принять решение о его внутренней структуре, включая относительные пропорции отдельных элементов и взаимосвязи между ними.

Анализ опыта применения ЭУК в учебно-воспитательном процессе показывает, что наиболее эффективными являются курсы, основанные на альтернативных способах предъявления учебного материала, на основе линейной и нелинейной схем. В рамках линейной схемы ЭУК предъявляет учебные материалы, последовательная работа с которыми позволяет обучаемому достигнуть необходимого в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта уровня знаний. Нелинейная схема обеспечивает работу с ЭУК на более высоком уровне, когда обучаемому в зависимости от успешности освоения той или иной темы предлагается дополнительный теоретический материал, к которому он может обратиться для углубленного изучения рассматриваемого вопроса. Кроме того, обучаемому могут быть предложены дополнительные разделы курса, материал которых важен для его профессионального и творческого роста; этот вопрос должен быть изучен педагогом при отборе содержания.

Практика работы с электронными материалами показывает, что единица учебной информации, усваиваемая обучаемым при самостоятельной работе с ЭУК, определяется контекстом - это может быть и один, и пять экранов. Однако порция информации подчиняется вполне естественному требованию - ее содержание должно иметь логически целостный характер (постановка проблемы, отдельный логически завершенный вопрос темы или целиком вся тема, разбор решения задачи). Оптимальный же разовый неделимый объем учебной информации, предлагаемый обучаемому для самостоятельной работы, определяется продолжительностью допустимой непрерывной работы за компьютером - не более 30-40 минут в зависимости от возраста, состояния здоровья, усидчивости и т.д.). При организации самостоятельной работы обучаемый может использовать это время в соответствии с наиболее приемлемым для него стилем изучения материала, но можно распределить время и по аналогии с привычным занятием. Например, в самом начале отвести 5-10 минут повторению, необходимому для понимания новой темы изученного материала, около 20-30 минут - работа с новым материалом (включая использование демонстрационных и моделирующих программ, разбор решений задач и т.п.) и, наконец, 5-10 минут - текущий контроль за качеством усвоения пройденного материала (тест, решение задач). Необходимо отказаться от жесткой регламентации времени - обучаемым должны предлагаться гибкие графики, позволяющие реализовать индивидуальный подход к организации «электронного урока».

Контрольно-коммуникативный блок включает в себя:

- системы тестирования с реализацией обратной связи для определения уровня начальной подготовки обучаемого, промежуточного и итогового контроля;

- вопросы для текущего самоконтроля;

- вопросы к зачетам и экзаменам;

- критерии оценивания.

Программно-информационная составляющая в контрольно-коммуникативном блоке может обеспечивать несколько видов контроля: предварительный, текущий, рубежный и итоговый. В ЭУК возможна реализация нескольких подходов к организации работы систем тестирования. Так, для самоконтроля и текущего контроля могут использоваться контролирующие программы с обратной связью, интегрированные в основной теоретический и практический материал и доступные обучаемому в любое удобное для Herb время, в том числе и при работе на локальном компьютере. В этом случае интеграция будет обеспечивать реализацию индивидуальной образовательной траектории в зависимости от результатов текущего контроля качества обучения. Для педагога наиболее приемлем сетевой вариант контролирующих систем, при котором механизмы оценивания могут обеспечивать оптимальную кратную связь между обучаемым и преподавателем (например, направляя педагогу результаты контроля по электронной почте или формируя электронный журнал успеваемости). Итоговое тестирование, естественно, должно основываться на базах данных с вопросами и заданиями, размешенных на сервере Internet или локальной сети учебного заведения. Для общеобразовательных учебных заведений дополнительную возможность организовать независимую и объективную проверку качества обучения дает централизованное тестирование [16, с. 58].

В коррекционно-обобщающий блок (результаты педагогического мониторинга образовательного процесса) входят: итоговые результаты учебной работы обучающегося; диагностика учебно-познавательной деятельности; анализ результатов различных видов контроля. Из этих, данных в образовательном учреждении может быть сформирована база данных, включающая информацию о каждом обучаемом. Право доступа к ней должны иметь администрация учреждения и педагоги, ведущие соответствующие учебные дисциплины. Корректно организованный мониторинг позволяет прогнозировать развитие обучаемых, совершенствовать содержание, структуру ЭУК и принципы организации учебно-воспитательного процесса.

Естественно, что рассмотренная структура ЭУК формируется поэтапно, и поэтому конкретная реализация может включать как все, так и отдельные элементы, представленные в различных блоках - в зависимости от стадии разработки, использующихся форм и методов взаимодействия, а также применяющихся информационных технологий. Заметим, что представленный подход представляется вполне оправданным в тех случаях, когда речь идет о структуре автономного ЭУК. Как следует из содержания выделенных блоков и их функциональных характеристик, подобное представление весьма условно и представляет некоторые удобства исключительно с формальной стороны. Определяя структуру ЭУК, необходимо рассматривать его в качестве подсистемы информационной образовательной среды учебного заведения, для которой более органичным является использование общих подходов к формированию коррекционно-обобщающего и контрольно-коммуникативного блоков - не для отдельного учебного курса, а для учебно-воспитательного процесса в целом [17, с. 323].

Требования к техническому исполнению ЭУК. Для эффективного использования ЭУК в учебно-воспитательном процессе важно не только его содержание, но и технические параметры - работоспособность, эргономические и художественные особенности.

Основные требования при этом таковы:

- оптимальность объема требующейся памяти, корректность автоматической установки, ее доступность для пользователя - непрофессионала;

- выполнение всех заявленных для ЭУК как программного продукта функций и логических переходов;

- качественность программной реализации, включая поведение при запуске параллельных приложений, скорость ответа на запросы, корректность работы с периферийными устройствами;

- адекватность использования и гармония средств мультимедиа оригинальность и качество мультимедиа - компонентов;

- оптимальность организации интерактивной работы ЭУК;

- эргономичность программного продукта, обеспечение требований (интуитивная ясность, дружественность, удобство навигации и др.).

Этапы проектирования ЭУК. Возможности современных информационных технологий, рост информационной культуры преподавательских кадров позволяют привлечь к разработке ЭУК самих педагогов, а потребность обучаемых в учебных материалах нового поколения делает эту сторону профессиональной деятельности преподавателя просто необходимой. Однако широкое вовлечение педагогов в создание ЭУК требует разработки определенных технологических принципов, позволяющих и облегчить эту работу, и добиться эффективных результатов.

В проектировании ЭУК можно выделить следующие основные управления деятельности: идентификацию проблемы, концептуализацию, формализацию, реализацию и тестирование.

Идентификация включает определение ролей участников процесса, характеристик решаемых задач, целей и использующихся ресурсов. На этом этапе определяется состав рабочей группы, при необходимости решаются вопросы дополнительной полготовки: для педагогов - в области информационных технологий, для программистов - по вопросам, связанным с особенностями представления дидактических материалов конкретной предметной области. Концептуализация предполагает определение содержания, целей и задач изучения учебной дисциплине, что фиксирует концептуальную основу базы знаний. Педагог определяет, какие виды информации будут представлены в ЭУК (тексты, графика, анимация, звуковые и видеофрагменты), какие связи должны будут устанавливаться между ними. Например, какое звуковое сопровождение наиболее предпочтительно при проверке знаний, а какие материалы должны быть представлены и в виде статичных графиков с текстовым комментарием, и анимационными роликами и т.д.

Формализация предполагает анализ дидактических задач, которые должны решаться путем использования ЭУК, поиск и формализацию возможных методов их решения на основе модели процесса обучения и характеристик имеющихся данных и технологий, лежащих в основе ЭУК. На этом этапе изучаются возможные сценарии предъявления обучаемым дидактических материалов, принципы оценивания и обратной связи, а затем строятся алгоритмы, по которым будет проходить взаимодействие обучаемых с ЭУК.

Реализация проекта подразумевает перевод формализованных методов решения дидактических задач в окончательную схему сценарий действий ЭУК-в качестве автоматизированной обучающей системы, особенности которой определяются выбранными для ее реализации информационными технологиями [18, с. 58].

На этапе тестирования обучаемым предлагаются такие задачи, которые с наибольшей вероятностью подвергнут испытанию работоспособность ЭУК и позволят выявить его возможные слабости. Наиболее важно проверить сценарии, заложенные в ЭУК доказан или опровергнув эффективность используемых методов обучения. Очень перспективными представляются конкурсы поурочных разработок, ориентированных на использование в ходе занятия электронных учебников. Такие конкурсы проводятся и отдельными учебными заведениями, и крупными фирмами, выпускающими электронные учебные издания («Кирилл и Мефодий», «Физикон» и др.).

Проектирование может вестись и с учетом оптимизации ряда параметров ЭУК: это может быть и минимизация затрат на её создание, и повышение качества обучения, и расширение доступности учебных материалов и т.п.

В основу технологии подготовки ЭУК можно заложить один и возможных альтернативных подходов: снизу вверх или сверху вниз.

Подход снизу вверх предполагает постепенное выстраивание ЭУК на основе поэтапного внедрения в учебно-воспитательный процесс электронных учебных материалов различного характера, что на практике является наиболее доступным для педагога. В этом случае для процесса создания ЭУК может быть характерна такая последовательность этапов:

1) подготовка и апробация демонстрационных материалов для чтения лекций и проведения практических занятий;

2) разработка и апробация электронного конспекта лекции, заданий для практических (лабораторных) занятий и семинаров;

3) разработка и апробация заданий для промежуточного и итогового контроля и самоконтроля;

4) проектирование и апробация принципов обратной связи;

5) структурирование электронных материалов и формирование базы знаний;

6) формирование базы данных для мониторинга и коррекции учебно-воспитательного процесса;

7) создание целостного ЭУК [8, с. 216].

Наш опыт показывает, что процесс создания ЭУК по предложенной схеме занимает не менее полутора - двух лет при условии, что у педагога изначально имеется полный учебно-методический комплекс (учебная программа, конспект лекций, наборы заданий и т.п.) по преподаваемой дисциплине. ЭУК может разрабатываться и самим педагогом, и при помощи специалистов по информационным технологиям, и при участии обучаемых. Однако во всех случаях преподаватель - автор курса - играет основную роль в оперативной апробации подготавливаемых материалов, их необходимой коррекции и адаптации в соответствии с результатами их применения в учебно-воспитательном процессе. Содержанием заключительного этапа является наиболее сложная и продолжительная работа по систематизации всех отдельных наработок в единый ЭУК. В качестве очень важного положительного момента к таком подходе к проектированию необходимо отметить процесс создания ЭУК предусматривает последовательную и органичную интеграцию создаваемых электронных учебных материалов в учебно-воспитательный процесс.

Проектирование сверху вниз предполагает весьма основательную предварительную концептуальную и технологическую проработку создаваемого продукта с учетом всех предполагаемых способен его применения и особенностей интеграции в учебно-воспитательный процесс. Перечислим основные этапы проектирования ЭУК в данном подходе:

1) определение учебных целей (знаний, умений и навыков), всплывающих и развивающих полей с учетом тех дополнительных возможностей, которые дает применение ЭУК;

2) формирование содержания учебной дисциплины, которое может быть расширено в случае использования ЭУК;

3) детализация программы по темам или модулям, выбор методов обучения;

4) проектирование модулей и сценариев работы ЭУК;

5) решение вопросов по созданию и ведению базы данных для мониторинга и управления процессом обучения на основе ЭУК (при его использовании сетевых технологий);

6) апробация ЭУК [13, c. 16].

1.3 Принципы разработки и технология создания электронного учебного курса

В любом учебнике (электронном и печатном) выделяются две основные части: содержательная и процессуальная. В электронном учебнике к ним добавляются еще две части: управляющая и диагностическая. Содержательная часть учебника включает следующие компоненты: познавательный, демонстрационный; процессуальная часть включает компоненты: моделирующий, контрольный, закрепляющий. Познавательный компонент направлен на передачу знаний обучаемому. Это, как правило, текстовая информация. Демонстрационный компонент поддерживает и раскрывает содержательный, моделирующий компонент позволяет применять знания к решению практических задач, моделировать изучаемые явления, процессы. Контрольно-закрепляющий компонент определяет степень усвоения учащимися изучаемого материала. Управляющая часть представляет собой программную оболочку электронного учебника, способную обеспечить взаимосвязь между его частями и компонентами. Диагностическая часть хранит статистическую информацию о работе с конкретными программами [14, с. 109].

Принципы разработки современного электронного учебного курса

Электронный курс предназначается, прежде всего, для поддержки учебного процесса в средней школе. Поэтому при разработки необходимо руководствоваться следующими принципами:

Принцип необходимой целесообразности. Разрабатываемый электронный курс должен повысить эффективность учебного процесса, следовательно, компьютеризации должна быть повергнута только та часть учебного предмета, в рамках которой возможности интерактивных компьютерных компонентов востребованы и необходимы. Требуется уделить максимальное внимание именно выяснению области наиболее эффективного применения компьютерных технологий в конкретном учебном курсе. В большинстве же современных электронных курсах значительную часть содержимого способны заменить традиционные средства обучения, причем без потери в эффективности [6, c. 95].

Принцип модульного использования. Учет особенностей классно-урочной системы российской школы в совокупности с тем фактом, что даже в перспективе крайне мало школьных предметных кабинетов будут оснащены персональными компьютерами для каждого учащегося, приводит к модульному использованию электронных курсов.

Уже на уровне проектирования требуется обеспечить их выполнения в рамках классно-урочной системы. В идеале сам преподаватель должен получить возможность компоновать учебные модули из библиотек объектов, входящих в состав электронного курса. Такая возможность появляется при проектировании систем на основе открытой модульной архитектуры.

Принцип учебной адекватности. При разработке школьных электронных курсов должны максимально учитываться действующие учебные программы и уровень требований к учащимся. К сожалению, даже ведущие производители ведущего программного обеспечения часто нарушаю данный принцип, используя не соответствующие школьным требованиям терминологию и уровень предлагаемых заданий, а теоретическое содержание часто не соответствует стандартам образования [6].

Принцип организационной эргономичности. Данный принцип предлагает, что на техническую организацию занятия с использованием электронных курсов и анализ полученных в ходе работы результатов преподаватель должен тратить минимум времени. В сферу организационной эргономики попадают: состав и организация предлагаемы учащемуся экранов, сбалансированность интерактивных возможностей объектов, административные возможности педагога в области организации занятия и сохранения полученных результатов в базе данных для введения последующей или текущей статистики и т. д. Поэтому разрабатываемый для школы электронный курс должен иметь сетевую поддержку и административный блок управления, позволяющий одновременно запускать его на всех рабочих местах, записывать результаты в базу данных, вести и отображать статистику использования и результативности [6, c. 96].

Обучение, основанное на компьютерных технологиях, в значительной степени базируется на технической инфраструктуре: компьютере (как инструменте для размещения и представления учебной информации) и компьютерных сетях (как средстве доступа к ней). Поэтому в качестве одного из принципов, которые необходимо учитывать при создании электронных курсов, является принцип распределенности учебного материала.

Информационные учебные ресурсы могут быть разделены на две группы: находящиеся непосредственно у обучаемого (локальные компоненты) и размещаемые на компьютерах учебного центра (сетевые компоненты). Способ размещения информации накладывает определенные требования на технологии создания ресурсов и доступа к ним [7].

Локальные компоненты включают в себя печатную продукцию, аудио- и видеозаписи на магнитной ленте и информацию на компьютерно читаемых носителях (дискетах, жестких и лазерных дисках).

Компьютерные технологии подготовки печатной продукции в настоящее время широко распространены. Они позволяют автору самостоятельно подготовить и напечатать свой текст.

Технологии записи на магнитную ленту видео- и аудиоматериалов хорошо отработаны. Разработаны и методики их использования в учебном процессе.

Компьютерные обучающие программы используются в образовании как дополнительные учебные средства также достаточно давно. Однако при дистанционном обучении компьютер становится основным дидактическим инструментом и вместо разрозненных обучающих программ нужен цельный интерактивный курс, с достаточной полнотой представляющий всю учебную информацию [7, с. 215].

Принцип интерактивности учебного материала - второй важный принцип, который следует учитывать при разработке учебно-методического обеспечения дистанционного образования.

Большой объем информации требует использования соответствующего носителя. Хорошо отработанная и широко распространенная технология CD-ROM вполне подходит для мультимедиа курсов. Интерактивный мультимедиа курс дает возможность интегрировать различные среды представления информации - текст, статическую и динамическую графику, видео и аудио записи в единый комплекс, позволяющий обучаемому стать активным участником учебного процесса, поскольку выдача информации происходит в ответ на соответствующие его действия. Использование мультимедиа позволяет в максимальной степени учесть индивидуальные особенности восприятия информации, что чрезвычайно важно при опосредованной компьютером передаче учебной информации от преподавателя студенту. Таким образом, третий принцип, который следует учитывать при создании электронного курса - принцип мультимедийного представления учебной информации.

Для создания мультимедиа курсов используются инструментальные средства специализированного (авторские среды) или универсального (системы программирования) характера. Первые рассчитаны на «программирование без программирования», т.е. программа создается автоматически авторской средой. Для работы со вторыми необходимо знание языка программирования.

Появление современных систем визуального проектирования, таких как Visual Basic или Delphi, в значительной степени снимает различия между этими средствами, поскольку они позволяют разрабатывать интерфейс в интерактивном режиме. В то же время они не ограничивают свободу готовыми решениями [10, с. 67].

Основой сетевых курсов являются информационно-коммуникационные технологии (ИКТ). Телекоммуникационные технологии используются для доставки учебных материалов или организации контролируемого доступа к ним.

Для создания учебных материалов, предоставляемых в виде Интернет-ресурсов, широко используются различные HTML-редакторы. Использование скриптовых языков позволяет сделать HTML-документ интерактивным и обеспечить передачу информации на сервер. Однако следует учесть, что наиболее распространенные браузеры Internet Explorer и Netscape Communicator используют разные версии языка HTML, поэтому при подготовке материалов не следует использовать команды разметки, не входящие во множество команд, поддерживаемых как тем, так и другим браузером. Следует также учесть, что язык HTML достаточно динамично развивается, так что документы, удовлетворяющие новому стандарту языка, могут некорректно воспроизводиться старыми версиями браузеров [50].

Принимая решение о предоставлении учебных материалов через Интернет, необходимо учитывать, что долгое ожидание реакции сервера, разрыв соединения и тому подобные ситуации, связанные с использованием on-line технологий при плохом качестве телекоммуникационных каналов, нарушают нормальный ход учебного процесса и негативно влияют на отношение учащегося к сетевому доступу. Кроме того, использование браузеров для просмотра накладывает дополнительные ограничения на характер представления учебной информации.

Следует заметить, что системы программирования, используемые для создания локальных компонент, позволяют включать в мультимедиа курс и обращение к Internet - ресурсам, интегрируя сетевые и локальные ресурсы.

Любая новая форма обучения, в том числе и дистанционная, требует создания психолого-педагогической основы, без которой невозможно говорить об успешности и качестве учебного процесса. Поэтому следует выделить также ряд психологических принципов, влияющих на успешность и качество дистанционного обучения [26].