Технология визуализации учебной информации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические основы технологии визуализации учебной информации

1.1 Сущность технологии визуализации учебной информации

1.2 Визуальное мышление и проблемы восприятия и понимания учебной информации

Выводы по первой главе

Глава 2. Разработка интернет-сайта по основам визуализации учебной информации на примере дисциплины «Педагогические технологии»

2.1 Техническое задание на создание интернет-сайта по основам визуализации учебной информации

2.2 Разработка и наполнение содержания интернет-сайта по основам визуализации учебной информации

Литература

Введение

Актуальность исследования. Постоянно увеличивающийся объем информации требует от современного студента навыков работы как с традиционными информационными технологиями (книгой, учебником, справочной и другой литературой), так и новыми (компьютерными) информационными технологиями (ресурсами сети Интернет, электронными учебно-методическими комплексами, мультимедийными учебными пособиями и т.д.). Иначе говоря, информационные виды деятельности требуют от будущего специалиста информационной компетентности (способности самостоятельной организации накопления, систематизации, сохранения, передачи и воссоздания необходимой информации).

Актуальным дидактическим инструментом развития информационных компетенций являются разнообразные методы и технологии визуализации учебной информации. Психолого-педагогические исследования (Н.Н. Манько, Г.В. Лаврентьев, П.М. Эрдниев и др.) доказывают, что визуальное представление информации способствует более успешному восприятию и запоминанию учебного материала.

Степень разработанности проблемы. Практической разработке инновационных обучающих технологий в профессиональной подготовке специалистов посвящены исследования А.А. Вербицкого, Г.В. Лаврентьева, Ю.А. Сверчковой, Г.К. Селевко и др. Теоретические основы визуализации учебной информации отражены в работах В.В. Давыдова, П.М. Эрдниева (теория укрупнения дидактических единиц). П.М. Эрдниев утверждает, «что наибольшая прочность освоения программного материала достигается при подаче учебной информации одновременно на четырех кодах: рисуночном, числовом, символическом, словесном».

Изучению особенностей визуального мышления посвящены работы американского психолога Р. Арнхейма. Ученым введен термин «визуальное мышление», а его работы положили начало современным исследованиям роли образных явлений в познавательной деятельности. Н.А. Резник, исследуя особенности визуального мышления, сумел выделить средства визуального представления информации (чертеж, символически-наглядный способ и др.). В.Я. Сквирский, исследуя технологический подход к организации процесса обучения и наглядного представления учебного материала, предложил руководствоваться определенными принципами (принцип минимизации, принцип логического следования, принцип подчиненности и д.р.).

Психолого-педагогические аспекты использования образовательных возможностей мультимедиа нашли отражение в работах Л.Г. Гордона, М.А. Гуриева, А.И. Каптерева, М.П. Концевого, А.В. Осина, И.В. Роберт. Различные вопросы разработки средств мультимедиа-визуализации рассматриваются в работах М.И. Беляева, Л.Х. Зайнутдиновой, Г.А. Красновой, К.Г. Кречетникова, А.В. Соловова, Л.Н. Чуксиной. Вопросы использования средств мультимедиа-визуализации презентационного характера, организации мультимедиа-лекций нашли отражение в работах Т.С. Антоновой, В.Н. Дубровского, A.M. Задорожного, В.Г. Казакова, М.Н. Морозова, М.Л. Несмеловой, Т.А. Полиловой, Н.Р. Фаизовой, А.Л. Харитонова и др.

Цель исследования: разработать интернет-сайт по основам визуализации учебной информации на примере дисциплины «Педагогические технологии».

Объект исследования: использование наглядных средств и технологий визуализации в учебном процессе.

Предмет исследования: интернет-сайт по основам визуализации учебной информации.

Задачи исследования:

Выявить сущность технологии визуализации учебной информации.

Определить специфику визуального мышления и выявить проблемы восприятия и понимания учебной информации.

Разработать техническое задание по созданию интернет сайта, определить функциональные возможности сайта.

Определить структуру учебной информации, специфику ее наглядного представления на примере дисциплины «Педагогические технологии».

Теоретической базой исследования явились технологические основы визуализации учебной информации (Н.Н. Манько, Г.В. Лаврентьев, П.М. Эрдниев, Н.Е. Эрганова), теория содержательного обобщения В.В. Давыдова, теория укрупнения дидактических единиц П.М. Эрдниева.

Практическая значимость исследования заключается в том, что разработан интернет-сайт по основам визуализации учебной информации, который рекомендован к использованию студентами и преподавателями ИПОИТ.

Методы исследования: анализ психолого-педагогической литературы, анализ и обобщение педагогического опыта.

База исследования: ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы», Институт профессионального образования и информационных технологий.

Структура работы: дипломная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений.

Глава 1. Теоретические основы технологии визуализации учебной информации

1.1 Сущность технологии визуализации учебной информации

В эпоху информатизации образования особую актуальность получает проблема представления знаний и их оперативного использования. В этой связи назрела потребность в систематизации накопленного опыта визуализации учебной информации и его научного обоснования с позиций технологического подхода к обучению [24].

Г.К. Селевко утверждает, что любую систему или подход к обучению можно признать технологией, если она удовлетворяет следующим критериям технологичности:

научность (синтез достижений науки и практики, сочетание прошлого (традиционного) и современного опыта);

концептуальность (наличие системы взглядов, идей, принципов, на основе которых организуется деятельность);

системность;

структурированность (наличие определенной внутренней организации системы, системообразующих связей элементов, устойчивых взаимодействий, обеспечивающих устойчивость и надежность системы);

управляемость (возможность диагностического целеполагания, планирования, проектирования педагогического процесса, варьирование средствами и методами в целях коррекции, адаптации и т.д.);

эффективность;

воспроизводимость (возможность применения (переноса, повторения) педагогической технологии в других условиях и другими субъектами) [11].

В наших научных интересах рассмотреть технологии на основе активизации и интенсификации деятельности учащихся, а именно технологии интенсификации обучения на основе схемных и знаковых моделей учебного материала (Г.К. Селевко). По целевым ориентациям они направлены на ускоренное формирование знаний, умений, навыков, компетенций в изучаемой сфере.

Рассматривая технологию интенсификации обучения на основе схемных и знаковых моделей учебного материала мы считаем верным, предложить более емкое ее название, а именно: технология визуализации учебного материала. Лаврентьев Г.В. понимает под этим «не только знаковые, но и некоторые другие образы «визуализации», выступающие на первый план в зависимости от специфики изучаемого объекта» [8]. По мнению автора «это могут быть следующие базовые элементы зрительного образа: точка, линия, форма, направление, тон, цвет, структура, размер, масштаб, движение. Присутствуя в той или иной степени в любом зрительном образе, эти элементы кардинально влияют на восприятие и освоение человеком учебной информации».

Аналогичным образом понятие визуализации понимает А.А. Вербицкий: «Процесс визуализации - это свертывание мыслительных содержаний в наглядный образ; будучи воспринятым, образ может быть развернут и служить опорой адекватных мыслительных и практических действий. Данное определение позволяет развести понятия «визуальный», «визуальные средства» от понятий «наглядный», «наглядные средства». В педагогическом значении понятия «наглядный» всегда основано на демонстрации конкретных предметов, процессов, явлений, представление готового образа, заданного извне, а не рождаемого и выносимого из внутреннего плана деятельности человека. Процесс разворачивания мыслеобраза и «вынесение» его из внутреннего плана во внешний план представляет собой проекцию психического образа. Проекция встроена в процессы взаимодействия субъекта и объектов материального мира, она опирается на механизмы мышления, охватывает различные уровни отражения и отображения, проявляется в различных формах учебной деятельности» [6].

Следует отметить, что интенсификация учебно-познавательной деятельности происходит за счет ориентации педагога и студента не только на усвоение знаний, но и на приемы этого усвоения, на способы мышления, позволяющие увидеть связи и отношения между изучаемыми объектами. Технология визуализации учебной информации - это система, включающая в себя следующие слагаемые:

комплекс учебных знаний;

визуальные способы их предъявления;

визуально-технические средства передачи информации;

набор психологических приемов использования и развития визуального мышления в процессе обучения.

Информационная насыщенность современного мира требует специальной подготовки учебного материала перед его предъявлением обучаемым, чтобы в визуально обозримом виде дать учащимся основные или необходимые сведения. Если целенаправленно рассматривать продуктивную познавательную деятельность как процесс взаимодействия внешнего и внутреннего планов, как вынесение будущих продуктов деятельности из внутреннего плана во внешний, как корректировку и реализацию во внешнем плане замыслов, то визуализация выступает в качестве главного механизма, обеспечивающего диалог внешнего и внутреннего планов деятельности. Следовательно, в зависимости от свойств дидактических визуальных средств зависит уровень активизации мыслительной и познавательной деятельности обучающихся [22].

В связи с этим «возрастает роль визуальных моделей представления учебной информации, позволяющие преодолеть затруднения, связанные с обучением, опирающимся на абстрактно-логическое мышление. В зависимости от вида и содержания учебной информации используются приемы ее уплотнения или пошагового развертывания с применением разнообразных визуальных средств. В настоящее время в образовании перспективной представляется применение когнитивной визуализации дидактических объектов» [10]. Под это определение фактически подпадают все возможные виды визуализации педагогических объектов, функционирующие на принципах концентрации знаний, генерализации знаний, расширения ориентировочно-презентационных функций наглядных дидактических средств, алгоритмизации учебно-познавательных действий, реализуемая в визуальных средств.

На практике, используются более сотни методов визуального структурирования - от традиционных диаграмм и графов до «стратегических» карт (roadmaps), лучевых схем-пауков (spiders) и каузальных цепей (causal chains). Такое многообразие обусловлено существенными различиями в природе, особенностях и свойствах знаний различных предметных областей [27].

Визуализация как раз и предполагает свертывание информации в начальный образ (например, в образ эмблемы, герба и т.п.). Следует учитывать также возможности использования слуховой, обонятельной, осязательной визуализации, если именно эти ощущения являются значимыми в данной профессии [9].

Эффективным способом обработки и компоновки информации является ее «сжатие», т.е. представление в компактном, удобном для использования виде. Разработкой моделей представления знаний в «сжатом» виде занимается специальная отрасль информационной технологии - инженерия знаний. Концепция инженерии знаний основана на кодировании и декодировании учебной информации средствами, удобными пользователю [22]. К основам сжатия учебной информации можно отнести также теорию содержательного обобщения В.В. Давыдова, теорию укрупнения дидактических единиц П.М. Эрдниева. Под «сжатием» информации понимается, прежде всего, ее обобщение, укрупнение, систематизация, генерализация. П.М. Эрдниев утверждает, «что наибольшая прочность освоения программного материала достигается при подаче учебной информации одновременно на четырех кодах: рисуночном, числовом, символическом, словесном» [15].

Следует также учесть, что способность преобразовывать устную и письменную информацию в визуальную форму является профессиональным качеством многих специалистов. Следовательно, в процессе обучения должны формироваться элементы профессионального мышления: систематизация, концентрация, выделение главного в содержании [19].

Г.В. Лаврентьев выделяет следующие принципы технологии визуализации учебной информации: принцип системного квантования и принцип когнитивной визуализации. Принцип системного квантования, по мнению ученого, предполагает учет следующих закономерностей:

«учебный материал большого объема запоминается с трудом;

учебный материал, расположенный компактно в определенной системе, лучше воспринимается;

выделение в учебном материале смысловых опорных пунктов способствует эффективному запоминанию» [9].

В соответствии с принципом когнитивной визуализации «эффективность усвоения повышается, если наглядность в обучении выполняет не только иллюстративную, но и когнитивную функцию, то есть используются когнитивные графические учебные элементы. Это приводит к тому, что к процессу усвоения подключается «образное» правое полушарие» [9]. В то же время «опоры» (рисунки, схемы, модели), компактно иллюстрирующие содержание, способствуют системности знаний. визуальный мышление учебный информация

По мнению З.И. Калмыковой, абстрактный учебный материал, прежде всего, требует конкретизации, и этой цели соответствуют различные виды наглядности - от предметной, до весьма абстрактной, условно-знаковой. «При восприятии наглядного материала человек может охватить единым взглядом все компоненты, входящие в целое, проследить возможные связи между ними, произвести категоризацию по степени значимости, общности, что служит основой не только для более глубокого понимания сущности новой информации, но и для ее перевода в долговременную память» [8].

По данным психологов новая информация усваивается и запоминает лучше тогда, когда знания и умения «запечатлеваются» в системе визуально-пространственной памяти, следовательно, представление учебного материала в структурированном виде позволяет быстрее и качественнее усваивать новые системы понятий, способы действий [4].

Визуализация учебного материала открывает возможность не только собрать воедино все теоретические выкладки, что позволит быстро воспроизвести материал, но и применять схемы для оценивания степени усвоения изучаемой темы. В практике также широко используется метод анализа конкретной схемы или таблицы, в котором вырабатывают навыки сбора и обработки информации. Метод позволяет включить обучаемых в активную работу по применению теоретической информации в практической работе. Особое место уделяется совместному обсуждению, в процессе которого есть возможность получать оперативную обратную связь, понимать лучше себя и других людей [25].

Обобщая сказанное, заметим, что в зависимости от места и назначения визуальных дидактических материалов в процессе формирования понятия (изучении теории, явления) к выбору определенной структурной модели и наглядному отображению содержания обучения должны быть предъявлены различные психолого-педагогические требования.

При визуализации учебного материала следует учитывать, что наглядные образы сокращают цепи словесных рассуждений и могут синтезировать схематичный образ большей «емкости», уплотняя тем самым информацию. В процессе разработки учебно-методических материалов необходимо контролировать степень обобщения содержания обучения, дублировать вербальную информацию образной и наоборот, чтобы при необходимости звенья логической цепи были полностью восстановлены обучающимися [3].

Другим важным аспектом использования визуальных учебных материалов является определение оптимального соотношения наглядных образов и словесной, символьной информации. Понятийное и визуальное мышление на практике находятся в постоянном взаимодействии. Они, дополняя друг друга, раскрывают различные стороны изучаемого понятия, процесса или явления. Словесно-логическое мышление дает нам более точное и обобщенное отражение действительности, но это отражение абстрактно. В свою очередь, визуальное мышление помогает организовать образы, делает их целостными, обобщенными, полными [29].

Визуализация учебной информации позволяет решить целый ряд педагогических задач: обеспечение интенсификации обучения, активизации учебной и познавательной деятельности, формирование и развитие критического и визуального мышления, зрительного восприятия, образного представления знаний и учебных действий, передачи знаний и распознавания образов, повышения визуальной грамотности и визуальной культуры [17].

Таким образом, суть рассматриваемой технологии сводится к целостности трех ее частей.

Систематическое использование в учебном процессе визуальных моделей одного определенного вида или их сочетаний;

Научение студентов рациональным приемам «сжатия» информации и ее когнитивно-графического представления;

Методические приемы включения в учебный процесс визуальных моделей. Работа с ними имеет четкие этапы и сопровождается еще целым рядом приемов и принципиальных методических решений.

1.2 Визуальное мышление и проблемы восприятия и понимания учебной информации

Под «визуальным» мышлением мы понимаем мышление посредством визуальных операций. Следует учесть, что «визуальные образы являются не иллюстрацией к мыслям автора, а конечным проявлением самого мышления» [9]. Активное владение наглядным материалом возможно только в том случае, когда объекты мышления при помощи образа наглядно объясняются. Иногда преподаватели считают, что простой показ картинок, изображающих определенный объект, позволяет студентам тут же подхватить мысль. Это не всегда оправдано. Никакую информацию о предмете не удается непосредственно передать наблюдателю, если не представить этот предмет в структурной ясной форме. Педагог должен помочь восприятию, но не словами, а структурированием рисунка. Каждая фраза, раскрывающая содержание отдельного утверждения учебной теории может быть зафиксирована в виде знаков, схем или рисунка. Именно эти образы и применяются для восприятия, усвоения и переработки информации [22].

Исследования психологов подтверждают, что «восприятие не является результатом простой поточечной передачей изображения из рецепторов в мозг. При восприятии некоторой картины человек группирует одни ее части с другими частями, так что вся картина в целом воспринимается как нечто определенным образом организованное». Аналогично этому, любая учебная информация, содержащая наглядность, компонуется в сознании студентов из знакомых и подлежащих усвоению учебных элементов в единый визуальный образ [30].

Процесс передачи информации как составная часть обучения может и должен оптимизироваться в целях улучшения качества обучения. Восприятие является чувственным этапом познания, оно неразрывно связано с мышлением, имеет мотивационную направленность, сопровождается эмоциональным откликом [11].

Восприятие - непосредственное чувственное отражение предметов и явлений в целостном виде в результате осознания их опознавательных признаков.

В зависимости от целенаправленности, участия воли восприятие делится на две формы: непроизвольное (непреднамеренное, не связанное с волевым напряжением и заранее поставленной целью) и произвольное (преднамеренное, целенаправленное).

Существуют четыре уровня восприятия:

сенсорный - чувственный охват объекта, попадание его в поле зрения;

перцептивный - осмысление объекта, отнесение его к определенной категории, классу объектов;

оперативный - охват какой-либо функции, стороны объекта;

деятельностный - взаимодействие с объектом как целью деятельности.

Восприятие представляет собой отражение в сознании человека предметов, явлений, целостных ситуаций объективного мира при их непосредственном воздействии на органы чувств. В процессах восприятия формируется целостный образ: образ предмета, образ ситуации, образ другого человека и др. Образ восприятия нередко обозначают как перцептивный образ [15].

Американский психолог Рудольф Арнхейм утверждал, что составной частью процесса восприятия является ощущение как отражение отдельных сторон предметов и явлений. Ощущение выполняет функцию ориентации субъекта в самых элементарных, непосредственных свойствах объективного мира. Если восприятие отражает целостные предметы и ситуации, то ощущение доставляет сведения об отдельных элементах предметов или ситуаций. Глядя на стол, мы воспринимаем его как целостную конструкцию, целостный предмет; в то же время органы чувств информируют нас об отдельных свойствах стола (например, его окраске). Прикасаясь ладонью к столу, мы ощущаем тепло или холод, гладкость или шероховатость поверхности и т.п. [1]

Н.А. Резник исследует особенности визуального мышления на примере математических дисциплин и выделяет следующие средства визуального представления информации:

чертеж - самое жесткое средство геометрического способа предъявления информации;

формульный способ, который хоть и можно отнести к визуальной форме, мало ассоциируется с наглядными представлениями студентов;

символически-наглядные средства, то есть условные знаки, которые своими начертаниями дают возможность визуального восприятия их смысла [11].

К этим основным средствам следует добавить ассоциативные опорные сигналы, изобретенные В.Ф. Шаталовым, в которых за одним словом, знаком, цифрой в воображении учеников разворачиваются целые картины образов [13].

Опорный сигнал (конспект) - это построенная по специальным принципам визуальная модель содержания учебного материала, в которой сжато изображены основные смысловые вехи изучаемой темы, а также используются графические приемы повышения мнемонического эффекта. Его можно считать качественно новым этапом в схематизации учебного материала, который не отрицает, а развивает схему [9].

Основные требованиями к составлению опорного сигнала, по мнению В.Ф. Шаталова:

Лаконичность ограничивает содержание в опорном конспекте печатных знаков, их должно быть не более 400;

Структурность предполагает использование приема укрупнения дидактических единиц знания;

Унификация, то есть использование единой символики по одному предмету;

Автономность обеспечивает возможность воспроизводить каждый блок в отдельности, мало затрагивая другие блоки;

Привычные ассоциации и стереотипы. При составлении опорного конспекта следует подбирать ключевые слова, предложения, ассоциации, схемы;

Непохожесть требует разнообразить опорные конспекты и блоки по форме, структуре, графическому исполнению, поскольку одинаковость очень затрудняет запоминание;

Простота требует избегать вычурных шрифтов, сложных чертежей и оборотов речи. Буквенные обозначения сводятся до минимума [1].

В современных подходах к обучению все шире используются наработки НЛП (нейролингвистического программирования) - не только в психологии общения, но и в частных дидактиках. С точки зрения НЛП-подхода, у человека существует несколько репрезентативных систем. Каждая система - это совокупность элементов, позволяющих представлять (репрезентировать) в психике необходимую информацию. По характеру доминирующей модальности представления информации репрезентативные системы делятся на:

визуальную - в виде образов (доминирует зрение);

аудиальную - в виде звуков и слов (доминирует слух);

кинестическую (доминируют двигательные ощущения);

полимодальную (преобладают обобщенные представления, мыслительные процессы) [29].

Такое деление соответствует описанным П.П. Блонским видам памяти: «Моторная память или память-привычка, образная память или память-воображение, логическая память или память-рассказ». Педагогу полезно знать основные характеристики учащихся «визуалов», «аудиалов» и «кинестиков».

«Визуалы», запоминая и вспоминая, видят конкретные образы, стараются буквально увидеть то, о чем читают. Тогда знания, абстрактные для других, становятся для них образными и конкретными. Внешне их можно отличить по активной жестикуляции, они артистичны. Быстрее других усваивают информацию, подаваемую в виде демонстрации карт, графиков, наглядных пособий. «Визуалу» при выполнении учебного задания необходимы ясные и конкретные инструкции. Для них конспект и учебник лучше, чем устная речь.

«Аудиалы», запоминая и вспоминая, слышат слова, лучше усваивают устное объяснение, подробное, с причинно-следственными связями. Даже хорошо выучив урок, будут отвечать с продолжительными паузами, если последовательность вопросов не соответствует логике изложения материала. Такому учащемуся иногда надо напомнить начало, чтобы дальше он сам прекрасно ответил. Сложности они испытывают при предъявлении незавершенных творческих инструкций. Такие учащиеся обладают хорошей грамотной речью, легко и правильно выполняют задания «по аналогии».

«Кинестиков» легко выделить внешне по поведению: их отличает постоянная отвлекаемость от процесса обучения, повышенная саморазвлекаемость. Но именно эти студенты быстрее других делают лабораторные работы и работы на компьютере, лучше усваивают материал, если им дают возможность проявить самостоятельность.

Исследования показывают, что хорошо успевающие студенты владеют, кроме ведущей, еще одной дополнительной системой хранения информации, а слабоуспевающие - не используют дополнительных систем. Поэтому, если способ передачи знаний отличается от соответствующей этому студенту репрезентативной системы, то ему необходимо дополнительное время для «перевода» получаемой информации в привычную форму или ассоциации. Таких временных пауз в реальном учебном процессе ему не предоставляют [20].

Как правило, учебная программа позволяет преподавателю варьировать объем и последовательность содержания в зависимости от конкретной цели. Цели изучения материала соответствуют уровням его усвоения (по В.П. Беспалько) - это может быть опознание, воспроизведение, конструирование или трансформация. Между элементами содержания необходимо наметить связи, причем не все, а лишь самые существенные с точки зрения самого преподавателя. Связи и будут определять конкретную структуру и последовательность изложения учебного материала [3].

Технология визуализации направлена на более полное и активное использование природных возможностей студентов за счет интеллектуальной доступности подачи учебного материала. Сочетание визуального образа, текста, устного пояснения преподавателя подводит студента к стереоскопичности восприятия, которая многократно усиливается при использовании возможностей компьютера. Полисенсорное восприятие учебной информации не просто позволяет каждому студенту обучаться в наиболее благоприятной, органичной для него системе, но, главным образом, стимулирует развитие второстепенной для данного студента репрезентативной системы восприятия [7].

Выводы по первой главе

В настоящее время традиционные вербальные способы, методы и технологии обучения становятся малоэффективными. Распространение получают педагогические технологии на основе схемных, знаковых, визуальных моделей представления учебного материала. Визуальный принцип обучения способствует активизации и интенсификации учебной деятельности студентов.

Анализ психолого-педагогической литературы по проблеме исследования позволил нам развести понятия «визуальный», «визуальные средства» от понятий «наглядный», «наглядные средства». Технология визуализации учебной информации представляет собой систему, включающую в себя следующие слагаемые:

комплекс учебных знаний;

визуальные способы их предъявления;

визуально-технические средства передачи информации;

набор психологических приемов использования и развития визуального мышления в процессе обучения.

Мы пришли к выводу, что эффективным способом обработки и компоновки информации является ее «сжатие», т.е. представление информации в компактном виде. Анализ педагогического опыта показал, что эффективность усвоения учебной информации повышается, если наглядность в обучении выполняет не только иллюстративную, но и когнитивную функцию, то есть используются когнитивные графические учебные элементы. Кроме того, в процессе разработки учебно-методических материалов необходимо контролировать степень обобщения содержания обучения, дублировать вербальную информацию образной и наоборот, чтобы при необходимости звенья логической цепи были полностью восстановлены обучающимися.

Другим важным аспектом использования визуальных учебных материалов является определение оптимального соотношения наглядных образов и словесной, символьной информации. Понятийное и визуальное мышление на практике находятся в постоянном взаимодействии. Они, дополняя друг друга, раскрывают различные стороны изучаемого понятия, процесса или явления.

Таким образом, визуализация учебной информации позволяет решить целый ряд педагогических задач: обеспечение интенсификации обучения, активизации учебной и познавательной деятельности, формирование и развитие критического и визуального мышления, зрительного восприятия, образного представления знаний и учебных действий, передачи знаний и распознавания образов, повышения визуальной грамотности и визуальной культуры.

Под «визуальным» мышлением мы понимаем мышление посредством визуальных операций. Никакую информацию о предмете не удается непосредственно передать наблюдателю, если не представить этот предмет в структурной ясной форме. Педагог должен помочь восприятию, но не словами, а структурированием рисунка.

Анализ литературы позволил выделить следующие средства визуального представления информации: чертеж, формульный способ, символически-наглядные средства. Но на наш взгляд наиболее эффективным средством визуализации является опорный сигнал, под которым следует понимать построенную по специальным принципам визуальную модель содержания учебного материала, в которой сжато, изображены основные смыслы изучаемой темы, а также используются графические приемы повышения мнемонического эффекта.

Глава 2. Разработка интернет-сайта по основам визуализации учебной информации на примере дисциплины «Педагогические технологии»

2.1 Техническое задание на создание интернет-сайта по основам визуализации учебной информации

Общие сведения.

Настоящее Техническое задание (ТЗ) составлено в соответствии с
ГОСТ 34.602-89 «Техническое задание на создание интернет-сайта по основам визуализации учебной информации».

Основания для разработки.

Основанием для разработки является дипломный проект по созданию «Интернет-сайта по основам визуализации учебной информации».

Назначение разработки.

Данный проект предназначается для использования в учебных заведениях. Функциональное назначение разработки - обеспечить информационное сопровождение методической деятельности преподавателей по эффективной организации учебного материала.

Структура и состав интернет-сайта (табл. 1).

Таблица 1. Структура и состав интернет-сайта

№	Раздел сайта	Тип пользователя	Проверка ресурса
1	Главная	Пользователь	Администратор
2	Глоссарий	Пользователь	Администратор
3	Теория	Пользователь	Администратор
4	Практика	Пользователь	Администратор
5	Карта сайта	Пользователь	Администратор
6	Дисциплина "Педагогические технологии"	Пользователь	Администратор
7	Ссылки на сайты со схожей тематикой	Пользователь	Администратор
8	Дополнительная литература	Пользователь	Администратор
9	Контакты	Пользователь	Администратор

Требования к программе или программному изделию.

5.1 Требования к функциональным характеристикам.

Разрабатываемый программный продукт должен обладать следующими функциями:

работать независимо от операционной системы пользователя;

обеспечивать доступ к актуальной информации из любой точки, где есть Интернет;

иметь модульную структуру и обеспечивать распределение прав доступа по группам пользователей к определенным модулям;

обеспечивать накопление, хранение, систематизация, передача информации (в том числе методической) между пользователями;

частое обновление и дополнение материала;

визуальное представление данных;

вывод необходимой информации на печать (лекции, статьи и т.д.).

5.2 Требования к надежности.

Обязательна валидность генерируемого кода для браузеров Internet Explorer, Mozilla Firefox, Opera.

При некорректном заполнении данных и неправильном использовании программный продукт должен уведомлять пользователя об этом, либо автоматически приводить данные к корректному виду.

5.3 Условия эксплуатации.

Для первоначальной настройки и установки требуется квалифицированный системный администратор и программист, специализирующийся на web-разработках. Для пользователей системы достаточно иметь базовые знания по работе с компьютером.

5.4 Требования к составу и параметрам технических средств.

Для установки программного продукта необходимы:

Сервер на базе Apache 1.x - 4.x

Интерпретируемый язык Php 4.x или 5.x

СУБД MySql

Серверная операционная система (Windows 2003, Windows XP, Windows 7, Windows Vista)

Для использования программного продукта необходимы:

Доступ в интернет

Браузер Internet Explorer, либо Mozilla Firefox, либо Opera

Требования к информационной и программной совместимости.

Программный продукт должен поддерживать стандарты валидности кода W3C. В качестве языков программирования необходимо использовать Html, Php, Javascript, Sql (с учетом специфики кода СУБД MySql).

5.6 Требования к дизайну.

Для нашего интернет-сайта мы выделили следующие требования:

Графическое оформление должно быть легким;

Цвета, шрифты и графика должны быть выдержаны в едином стиле для всех станиц сайта;

Цвета дизайна страниц должны быть сбалансированы и едины для всех страниц сайта;

Графика должна быть качественной и сочетаться с остальными составляющими страницы;

Графика не должна мешать пользователю воспринимать информацию;

Текст должен легко читаться и не сливаться с фоном.

2.2 Разработка и наполнение содержания интернет-сайта по основам визуализации учебной информации

Несмотря на большое количество разработок в области визуализации учебной информации, данная проблема остается не достаточно решенной. Это связано с постоянно изменяющейся средой образовательного процесса. Значительные возможности для повышения эффективности процесса обучения, развития творческих способностей студентов заложены именно в технологии визуализации учебной информации.

Разработанный нами интернет-сайт предполагает описание технологии визуализации на примере учебной дисциплины «Педагогические технологии». Основная аудитория сайта - преподаватели и студены не только педагогических вузов, но и образовательных учреждений других типов.

Главная страница интернет-сайта разделена на три блока-столбца. В первом столбце расположена навигационная панель, во втором - основная информация, в третьем - карта сайта и поиск. В структуру навигации вошли такие разделы как «Главная», «Теория», «Практика», «Карта сайта», «Дисциплина "Педагогические технологии"», «Ссылки на сайты со схожей тематикой», «Дополнительная литература», «Контакты», «Глоссарий» (табл. 2).

Таблица 2. Структура и состав интернет-сайта

№	Раздел сайта	Описание	Тип содержимого
1	Главная	Основная информация, по технологии визуализации учебной информации	Текст
2	Теория	Курс лекции по проблеме исследования.	Текст, презентации, книги
3	Практика	Вопросы и задания для проверки знаний и практического применения изученного	Текст, изображение
4	Карта сайта	Ссылки на разделы сайта	Текст,
5	Дисциплина "Педагогические технологии"	Курс лекции и практических занятий по дисциплине «ПТ»	Текст, презентации
6	Ссылки на сайты со схожей тематикой	Ссылки на порталы и сайты по визуализации учебной информации	Текст
7	Глоссарий	Словарь основных терминов технологии визуализации учебной информации	Текст
8	Дополнительная литература	Список литературы, научных трудов, статей	Текст
9	Контакты	Контакты, по которым можно с администратором сайта	Текст

При выборе стиля оформления мы опирались на тематику интернет-сайта и учитывали цели посещения его пользователями. Наш сайт носит познавательный характер и полезен пользователям, которые заинтересованы проблемами визуализации учебной информации. Таким образом, разработанный дизайн сайта способствовал привлечению пользователей и способствовал улучшенному восприятию и пониманию информации. Дизайн позволял сделать акцент на самых важных деталях сайта. «С помощью выделения основных моментов можно добиться запечатления в памяти пользователя определенных методик и правил» [27]. При выборе цветовой гаммы сайта мы учитывали известный факт, что яркие цвета отвлекают пользователей, агрессивные - вызывают негативные эмоции. В связи с чем, мы использовали выдержанные, не агрессивные, спокойные цвета, в целях повышения качества получаемой информации.

Модульная сетка интернет-сайта представляет собой набор невидимых направляющих, вдоль которых располагаются элементы Web-страниц. Это облегчает размещение данных в документе, обеспечивает визуальную связь между отдельными блоками сайта и сохраняет преемственность дизайна при переходе от одной страницы к другой.

Панель навигации состоит из девяти ссылок, это самый используемый элемент интернет-сайта. Ни один другой элемент не используется чаще навигационной панели. С ее помощью пользователь может легко и быстро находить интересующую его информацию. Панель навигации расположена в вертикальном положении слева от основного текста, благодаря чему меню и другие элементы навигации всегда доступны пользователю. Все ссылки навигации сопровождаются цветовой индикацией. Вверху с правой стороны от контента находиться меню поиска и карта сайта (табл. 3).

Таблица 3. Макет главной страницы

Header (Шапка)
Меню навигации	Контент (содержание сайта)
Ссылки на сайты
Footer (подвал сайта)

Рассмотрим более подробно каждый раздел сайта. Главная страница сайта, как известно, является «точкой входа» посетителя. Именно здесь пользователь решает, остаться ему на сайте или нет. Первое, что видит посетитель - это заголовок сайта. Яркий и привлекательно оформленный заголовок, останавливает его. Именно здесь в начале страницы мы отображаем основную информацию о сайте: для чего предназначен сайт, что в нём находится, как пользоваться информацией и т.д. Основная часть текстового содержания главной страницы рассказывает о преимуществах, об отличительных чертах, о том, что лежит в основе создания сайта и для чего он служит. Для нас было актуальным написать о новых открытиях в области визуализации учебной информации, о ранее использованных методиках, об известных авторах, указать проблемы в данной области и предложить пути ее решения (рис. 1).



Рис. 1. Главная страница сайта

В раздел «Теория» мы включили лекции по технологии визуализации учебной информации, в которых подробно рассказывается о данной тематике. К лекции прилагается презентация. Для более полного понимания и усвоения информации были использованы чертежи и таблицы. В каждой лекции присутствует определенный алгоритм, начиная с того с чем сегодня познакомится пользователь и заканчивая контрольными вопросами и списком литературы для самообразования. Что позволит не только не сбиться читателю, но и закрепить изученное (рис. 2, 3).



Рис. 2. Содержание раздела теории

Рис. 3. Содержание раздела теория

Реализация практических навыков и умений представлены в разделе «Практика». В котором, пользователь сможет оценить усвоенные знания и дать самооценку. Вопросы по пройденному материалу, как один из видов контроля и самоконтроля, представлены в удобном и понятном виде. Так же посетителю данного раздела предлагается скачать электронный материал, с подробным описание технологии визуализации учебной информации (рис. 4, 5). визуальный мышление учебный информация

Рис. 4. Раздел практика



Рис. 5. Раздел практика

В разделе «Карта сайта» мы постарались дать краткое описание каждого из разделов, для быстрого поиска интересующей информации и перехода по ссылкам, и внесли краткую аннотацию к сайту. При создание, мы опирались на следующие советы:

- Карта сайта должна соответствовать дизайну сайта. Выпадающая из общей концепции сайта карта, как и любой другой подобный документ, не придает вашему сайту дополнительной привлекательности, а даже наоборот может отпугнуть излишне взыскательных пользователей;

- Использование графических элементов при создании карты сайта нежелательно. По последним данным значительная часть пользователей путешествует по сети Интернет в режиме с отключенным отображением графики. Поэтому наличие графики, как элемента навигации в карте сайта, в данном случае сведет на нет функциональную полезность карты сайта, и она будет рудиментом вашего творения. Карта сайта должна в идеале выглядеть одинаково во всех режимах всех браузеров;

- Структура карты сайта должна соответствовать иерархии самого сайта. Для структурирования карты сайта желательно применение заголовков и списков. Использование таблиц делает процесс написания гораздо более трудоемким;

- Желательно ссылку на карту сайта расположить на первой или главной странице сайта и оформить ее так, чтобы пользователь мог при необходимости легко ею воспользоваться (рис. 6).

Рис. 6. Структура раздела карта сайта

В раздел «Педагогические технологии» вошел курс лекции по данной дисциплине, практические задания. К каждой лекции прилагается презентация, для наглядного обзора курса. Имеются контрольные вопросы, для самозакрепления пройденного материала, глоссарий (рис. 7).

Рис. 7. Раздел «Педагогические технологии»

В разделе «Ссылки на сайты со схожей тематикой» мы привели перечень ссылок по данной теме, в которых довольно полно раскрывается суть темы, ее проблемы и пути решения (рис. 8).



Рис. 8. Эскиз раздела ссылки на сайты со схожей тематикой

В раздел «Дополнительная литература» был внесен список литературы по данной тематике (рис. 9).

Рис. 9. Раздел дополнительная литература

В разделе «Контакты» мы указали данные, по которым можно связаться с администратором сайта (рис. 10).

Рис. 10. Раздел контакты

Литература

1. Арленк, Р.В. Психология: В защиту визуального мышления. Новые очерки по психологии искусства (пер. с англ. В.Н. Самохина) [Текст] / Р.В. Арленк; М.: «Прометей», 1994. - 83 с.

2. Арнхейм, Р.Г. Искусство и визуальное восприятие (сокр. пер. с англ. В.Н. Самохина, общ. ред. и вст. ст. В.П. Шестакова) [Текст] / Р.Г. Арнхейм; М.: «Прогресс», ПНЦ РАН, 2000. - 64 с.

3. Асмолов, А.Г. Психология личности [Текст] / А.Г. Асламов; М.: 1995. - 375 с.

4. Бабанский, Ю.К. Оптимизация процесса обучения [Текст] / Ю.К. Бабанский; М.: 1977. - 204 с.

5. Барышкин, А.Г. Основные параметры визуализации учебной информации [Электронный ресурс] / А.Г. Барашкин, Н.А. Резник. - Режим доступа: http://window.edu.ru/resource/278/37278, свободный.

6. Батышев, С.Я. Профессиональная педагогика [Текст] / С.Я. Батышев: М.: 1997. - 122 с.

7. Безрукова, В.С. Педагогика. Проективная педагогика: Учебное пособие [Текст] / В.С. Безрукова; Екатеринбург: Деловая книга, 1996. - 61 с.

8. Белавина, И.Г. Восприятие ребенком компьютера и компьютерных игр [Текст] / И.Г. Белавин; М.: 1993. - 432 с.

9. Беспалько В.П. Педагогика: Современные образовательные технологии [Текст] / В.П. Беспалько; Учебное пособие. М.: «Мир» 1989. -192 с.

10. Блейк, С. Педагогика: Использование достижений нейропсихологии в педагогике США [Текст] / С. Блейк, С. Пейп, А. М. Чошанов; Рос. акад. наук, 2004. - 90 с.

11. Боумен, У. Графическое представление информации [Текст] / У. Боумен; М.: «Мир», 1971. - 102 с.

12. Братко, И. Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта [Текст] / И. Братко; М.: «Мир», 1990. - 134 с.

13. Визуализация учебной информации с применением информационных технологий на примере визуализации философских категорий [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://wiki.nnspu.ru/index.php/Визуализация_учебной_информации_с_применением_информационных_технологий_на_примере_визуализации_философских_категорий, свободный.

14. Власенко, Т.В. Технология визуализации учебной информации. [Электронный ресурс] / Т.В. Власенко. - Режим доступа: http://gendocs.ru/v14318/реферат_технология_визуализации_учебной_информации, свободный.

15. Гальперин, П.Я. Методы обучения и умственное развитие [Текст] / П.Я. Гальперин; М.: 1985. - 115 с.

16. Глезер, В.Д. Информация и зрение [Текст] / В.Д. Глезер, И.И. Цуккерман; М.: «Слово», 1961. - 40 с.

17. Говоркова, О.Ф. Опыт изучения некоторых интеллектуальных умений [Текст] / О.Ф. Говорков; М.: 1962. - 123с.

18. Гольдштейн, Г.Я. Стратегические аспекты управления НИОКР [Текст] / Г.Я. Гольдштейн; Монография, Таганрог «ТРТУ», 1989. - 235 с.

19. Гурьева, А.П. Психологические последствия компьютеризации: функциональный, онтогенетический и исторический аспекты [Текст] / А.П. Гурьева; С.П. ред. Дом. «Мир». 1993. - 434 с.

20. Давыдов, В.В. Теория развивающего обучения [Текст] / В.В. Давыдова; М.: 1996. - 431 с.

21. Добрович, А.Б. Воспитателю о психологии и психогигиене общения [Текст] / А.Б. Добрович; М.: 1987. - 453с.

22. Загумённовый, Ю.Л. Европейские подходы к оценке качества образования и их сравнение с Республикой Беларусь [Текст] / Ю.Л. Загумменовый, Л.В. Щелкович; Беларусь: НИО, 2005. - 30 с.

23. Занков, Л.В. Избранные педагогические труды [Текст] / Л.В. Занков; М.: 1990. - 321с.

24. Ильясов И.И. Структура процесса учения [Текст] / И.И. Ильясов; М.: Изд-во МГУ, 1986. - 199 с.

25. Инновационные обучающие технологии как интегративно-комплексное средство интенсификации учебно-познавательной деятельности студентов [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://gendocs.ru/v5322/реферат_инновационные_обучающие_технологии_как_интегративно комплексное_средство_интенсификации_учебно-познавательной, свободный.

26. Информация и ее приемы Статья [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.studmed.ru/referat-tehnologiya-vizualizacii-uchebnoy-informacii_35f89d2552b.html, свободный.

27. Кабалоев, Н. А. Дидактический потенциал компьютерной визуализации учебной информации. [Электронный ресурс] / Н. А. Кабалоев. - Режим доступа: http://chb.ito.edu.ru/2012/section/189/93497/, свободный.

28. Как быстро и эффективно усвоить знания [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.twirpx.com/files/common/howquick/, свободный.

29. Калмыкова З.И. Педагогика: Продуктивное мышление как основа обучаемости [Текст] / З.И. Калмыкова; М.: Просвещение, 1981. - 176 с.

30. Каспржак, А.Р. Конкурентоспособна ли наша школа? Международные исследования как индикатор качества школьного образования [Электронный ресурс] / Каспржак А. Режим доступа: http://www.hse.ru, свободный.

31. Кейдель, В.Д., Физиология органов чувств [Текст] / В.Д. Кейдель; М.: Наука, 1975. - 356 с.

32. Кларин, М.В. Инновация в мировой педагогике [Текст] / М.В. Кларин; изд. Рига. 1995. - 245 с.

33. Кларин, М.В. Педагогическая технология в учебном процессе [Текст] / М.В. Кларин; М.: 1982. - 311 с.

34. Кобзарь, Б.С. Управление школой продленного дня [Текст] / Б.С. Кобзарь; Киев: акд. ред., 1980. - 243 с.

35. Колочко, В.Ч. Самореализация личности: системный взгляд [Текст] / В.Ч. Колочко, Э. В. Галапсинский; Томск, ред. Снимс. 1999 - 432 с.

36. Лаврентьев Г.В. Учебное пособие: Инновационные обучающие технологии в профессиональной подготовке специалистов [Текcт] / Г.В. Лаврентьев, Н.Б. Лаврентьева; Барнаул Алт. ун-та, 2009. - Ч. 1. - 166 с.

37. Лернер, И.Я. Дидактические основы методов обучения [Текст] / И.Я. Лернер; М.: 1981. - 243 с.

38. Манько, Н.Н. Когнитивная визуализация дидактических объектов в активизации учебной деятельности // Известия алтайского государственного университета. Серия: Педагогика и психология. - № 2. - 2009. - С. 22-28.

39. Менчинская, Н.А. Проблемы учения и умственные развития [Текст] / Н. А. Мечинская; М.: «София», 1989. - 317 с.

40. Монахов, В.М. Технологические основы проектирования и конструирования учебного процесса [Текст] / В.М. Монахов; Волгоград, изд. Ред. Наук. - 1991. - 620 с.

41. Некоторые теоретические основы технологии визуализации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www2.asu.ru/cppkp/index.files/ucheb.files/innov/Part2/ch8/glava_8_1.html, свободный.

42. Немов, Р.С. Психология: В 3-х т. [Текст]. М.: Просвещение, 1995. - 1028 с.

43. Неудахина, Н.А. Современные образовательные технологии [Электронный ресурс] / Н.А. Неудахина., Т.С. Федорова. - Режим доступа: http://www.chem-astu.ru/chair/study/sovobr/, свободный.

44. Орлов, А.А. Управление учебно-воспитательной работой в школе [Текст] / А.А. Орлов; М.: 1990-1991. - 577 с.

45. Полонский, В.М. Оценка знаний школьников [Текст] / В.М. Полонский; М.: 1982. - 411 с.

46. Резник Н.А. Методические основы обучения математике в средней школе с использованием средств развития визуального мышления [Текст] / Н.А. Резник; М.: Дис. докт. пед. наук. - СПб., 1997. - 350 с.

47. Селевко, Г.К. Учебное пособие: Современные образовательные технологии [Текст] / Г.К. Селевко; М.: Народное образование, 1998. - 256 с.

48. Сидорова, Л.В. Обучение будущих педагогов проектированию учебного материала [Электронный ресурс] / Л.В. Сидорова.

49. Сидорова, Л. В. Обучение будущих педагогов проектированию средств мультимедиа-визуализации учебной информации. [Электронный ресурс] / Л. В. Сидорова.

50. Спрингер С., Левый мозг, правый мозг. Асимметрия мозга [Текст] / С. Спрингер, Г. Дейч; М.: «Мир», 1983. - 256 c.

51. Талызина, Н. Ф. Управление процессом усвоения знаний [Текст] / Н. Ф. Талызин; М.; 1975. - 239 с.

52. Технология разработки электронных учебных пособий при помощи информационного интегратора "Иерархия-2000".

53. Управление современной школой: Пособие для директора школы // Под ред. М.М. Поташника. М.: 1992. - 25 - 47 с.

54. Фанова Л. Этапы разработки электронных средств учебного назначения [Электронный ресурс] / Фанова Л. Чанов, Р.В. Роль методов визуализации учебной информации в обучении [Электронный ресурс] / Р.В. Чанов. - Шамова, Т.И. Активизация учения школьника [Текст] / Т.И. Шамова; М.: 1982. - 119 с.

55. Шаталов, В.Ф. Учить всех, учить каждого // Педагогический поиск / Сост. И.Н. Баженова; М.: Педагогика, 1989. - 560 с.

56. Эльконин, Д.Б. Проблемы развивающего обучения [Текст] / Д.Б. Эльдокин, Л.В. Занков; М.: 1986. - 293 с.

57. Эрганова, Н.Е. Педагогика: Методика профессионального обучения. Учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений [Текст] / Н.Е. Эрганова ; М.: Издатель-ский центр «Академия», 2007. -- 160 с.

58. Эрдниев, П.М., Учебное пособие: Укрупнение дидактических единиц в обучении математике [Текст] / П.М. Эрдниев, Б.П. Эрдниев; М.: Просвещение, 1986. - 257 с.