Электронный учебник

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

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.

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 учащегося. Учебные издания призваны обеспечить единство учебного процесса и современных, инновационных научных исследований, т.е. целесообразность использования новых информационных технологий в учебном процессе и, в частности, различного рода так называемых «электронных учебников». Эффект от применения средств компьютерной техники в обучении может быть достигнут лишь тогда, когда специалист предметной области не ограничивается в средствах представлениях информации, коммуникаций и работы с базами данных и знаний.

Анализ современной научно-методической литературы свидетельствует о тенденции все более широкого использования информационных технологий в преподавании физики.

электронный учебник гипермедиа

1. Электронный учебник - новый жанр учебной литературы

Электронный учебник является элементом образовательной среды. Она включает традиционные образовательные ресурсы, другие электронные учебники, человеческий фактор, государство, издателей и распространителей. Безусловно, для школьного образования решающим является человеческий фактор в лице учителя, ученика, родителей, одноклассников. Необходимо помнить, что, по крайней мере, в средней школе, высочайшим авторитетом является учитель. Каким бы совершенным ни был электронный учебник, если учитель не рекомендует его на родительском собрании, у такого учебника нет никаких шансов добраться до ученика. Мимо учителя ученику попадает то, что родители или сами ученики приобретают в торговой сети или находят в интернете. Сегодня отсутствуют серьезные издания, в которых содержится обоснованная и квалифицированная критика, позволяющая покупателю ориентироваться среди существующих электронных учебников. Единственными ориентирами являются цена и коммерческая реклама, а также советы друзей и знакомых. Ничтожно малые по сравнению с количеством домашних компьютеров тиражи электронных учебников обусловлены тем, что учителя просто не знают о существовании и возможностях электронных учебников и поэтому не участвуют в формировании спроса на них.

Другим элементом образовательной среды является государство в лице государственных образовательных учреждений и органов управления образованием. Основная роль государства, по моему мнению, должна состоять в подготовке педагогических кадров, владеющих методами использования электронных учебников в учебном процессе, а также в реализации пробных проектов. В 2001 году, после длительного перерыва, начинается крупный государственный проект "Компьютеризация сельских школ", включающий активную работу с электронными учебниками.

В условиях пассивности государства наибольшую известность и распространение сегодня имеют электронные учебники, имеющие мощную коммерческую поддержку. Российский рынок электронных учебников (до 60 тысяч школ и несколько миллионов домашних компьютеров) поделен между четырьмя крупными дистрибьюторами, то есть фактически является монопольным. В этих условиях не может работать механизм свободной конкуренции. Монополистам просто невыгодно полноценно финансировать издание электронных учебников, отвечающих современным требованиям. Более выгодно и менее рискованно финансировать мероприятия по традиционному маркетингу недорогих в разработке изданий, а также распространение локализованных зарубежных электронных учебников.

Все сказанное имеет непосредственное отношение к архитектуре электронных учебников. Диспропорции рассмотренных элементов образовательной среды обуславливают примитивность большинства архитектурных решений и программной реализации электронных учебников. Даже по самым востребованным школьным дисциплинам существуют считанные единицы электронных учебников. По некоторым дисциплинам или разделам школьного курса их вообще нет. И это в то время как соответствующие полиграфические издания исчисляются десятками, если не сотнями. А суммарные тиражи книг и брошюр составляют десятки и сотни тысяч. Фактор цены, на который часто ссылаются как на важное ограничение распространенности электронных учебников, на самом деле является вторичным. Ведь у "пиратов" есть дешевые копии всех разрекламированных электронных учебников, но это не означает, что эти учебники активно используются школьниками и учителями. Чтобы убедиться в этом, достаточно задать вопрос об электронном учебнике учителю Вашего ребенка или родителям его одноклассников. Это означает, что даже дешево купленные электронные учебники "не работают" и стихийно возникающий спрос умирает в зародыше.

Эту проблему можно решить, прежде всего, через совершенствование подготовки учителей и их поощрение к овладению современными образовательными технологиями.

2. Общие сведения об электронных учебниках

Что же такое «Электронный учебник» 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, поиск которой в обычном учебнике затруднен; существенно экономит время при многократных обращениях; 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.

2.1 Требования к системе проектирования «электронного учебника»

В основу положим следующие принципы для среды электронных учебников.

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

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

Разные люди воспринимают и запоминают информацию, а также думают по-разному. Эти различия в значительной мере определяются тем, какая сенсорная система является ведущей у данного конкретного человека. Для процесса обучения главное значение имеют зрительная, слуховая и кинестетическая сенсорные системы. У каждого человека есть все три вида памяти, но одна из трех систем представления информации обычно развита больше других. Для учета индивидуальных особенностей памяти в электронных учебниках и обучающих программах желательна возможность различной последовательности изложения одного и того же материала в зависимости от типа ведущей системы памяти. При наличии средств мультимедиа изложение материала лучше перемешать: текст, объяснение голосовое, образное (графическое) представление материала.

Таким образом, вытекает необходимость встраивания в электронные учебники небольшого набора тестов, позволяющих оценивать основные психофизиологические особенности конкретного обучающегося. После такой оценки должен быть выбран тот вариант предъявления учебного материала, который наилучшим образом отвечает индивидуальным психофизиологическим особенностям обучаемого. Существующие возможности методики и техники позволяют это сделать.

В связи с особым ритмом общения человека с ЭВМ особую роль приобретает проблема понимания текстов.

Можно выделить целый ряд требований к организации информации на экране:

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

- при организации информации на экране следует избегать большого количества сокращений;

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

- не следует для представления информации использовать краевые зоны экрана;

- на экране должна находиться только та информация, которая обрабатывается пользователем в данный момент. К создаваемому дизайну, также предъявляются требования: простота;

гибкость;

последовательность, слаженность и стандартизация;

отсутствие нагромождений;

наличие визуальной иерархии;

интуитивность навигации;

наличие элементов обратной связи.

Особое внимание при создании электронного учебника отводится цвету. Следует помнить о психологических свойствах цвета, воздействующих на пользователя. В таблице 2.1 отражены основные цвета и их психологические свойства.

Таблица 2.1 Психологические свойства цвета

Цвет	Психологические свойства
Черный	Действует угнетающе, вызывает печаль
Фиолетовый	В равной степени отталкивающий и привлекающий, в некоторых случаях вызывает грусть
Зеленый	Спокойный, создает прекрасное настроение, богат ассоциациями
Оранжевый	Веселый, вызывает радость, усиливает активность
Желтый	Теплый, веселый, действует возбуждающе
Голубой	Спокойный, успокаивает нервную систему
Красный	Возбуждающий, активный, богатый ассоциациями
Белый	Действует утомляюще, создает пустоту

Кроме того, необходимо помнить о возможных цветовых комбинациях текста и фона. В таблице 2.2 представлены цветовые комбинации текста и фона, а также оценка четкости данных цветовых комбинаций.

Таблица 2.2 Оценка четкости цветовых комбинаций

Цветовые комбинации	Оценка четкости
Черные буквы на белом фоне	Отлично
Зеленые на белом фоне	Хорошо
Черные на желтом фоне
Синие на белом фоне
Красные на белом фоне	Удовлетворительно
Красные на желтом фоне
Зеленые на красном фоне	Плохо
Красные на зеленом фоне

2.2 Классификация средств создания электронных учебников

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

традиционные алгоритмические языки;

инструментальные средства общего назначения;

средства мультимедиа;

гипертекстовые и гипермедиа средства;

Ниже приводятся особенности и краткий обзор каждой из выделенных групп. В качестве технической базы в дальнейшем имеется в виду IBM совместимые компьютеры, как наиболее распространенные в нашей стране и имеющиеся в распоряжении школы.

2.2.1 Традиционные алгоритмические языки

Характерные черты электронных учебников, созданных средствами прямого

программирования:

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

сложность модификации и сопровождения;

большие затраты времени и трудоемкость;

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

2.2.2 Инструментальные средства общего назначения

Инструментальные средства общего назначения (ИСОН) предназначены для

создания электронного учебника пользователями, не являющимися квалифицированными программистами. ИСОН, применяемые при проектировании электронного учебника, как правило, обеспечивают следующие возможности:

формирование структуры ЭУ;

ввод, редактирование и форматирования текста (текстовый редактор);

подготовка статической иллюстративной части (графический редактор);

подготовка динамической иллюстративной части (звуковых и анимационных фрагментов);

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

К достоинствам инструментальных средств общего назначения следует

отнести:

возможность создания ЭУ лицами, которые не являются квалифицированными программистами;

существенное сокращение трудоемкости и сроков разработки ЭУ;

невысокие требования к компьютерам и программному обеспечению.

Вместе с тем ИСОН имеют ряд недостатков, таких как:

далеко не дружественный интерфейс;

меньшие, по сравнению с мультимедиа и гипермедиа системами,

возможности;

отсутствие возможности создания программ дистанционного обучения.

2.2.3 Средства мультимедиа

Еще до появления новой информационной технологии эксперты, проведя

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

Итак, мультимедиа означает объединение нескольких способов подачи информации.

По сравнению с аудио видеоинформация представляется большим количеством используемых элементов. Прежде всего, сюда входят элементы статического видеоряда, которые можно разделить на две группы: графика (рисованные изображения) и фото. К первой группе относятся различные рисунки, интерьеры, поверхности, символы в графическом режиме. Ко второй - фотографии и сканированные изображения.

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

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

2.2.4 Гипертекстовые и гипермедиа средства

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

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

2.3 Структурная организация электронного учебника

Структура в общепринятом понимании (от лат. struktura) - строение, расположение, связей объекта, обеспечивающих его целостность.

На рынке компьютерных продуктов с каждым годом возрастает число обучающих программ, электронных учебников и т.п. Одновременно не утихают споры о том, каким должен быть "электронный учебник"? Традиционное построение электронного учебника: предъявление учебного материала, практика, тестирование.

В настоящее время к учебникам предъявляются следующие требования: Информация по выбранному курсу должна быть хорошо структурирована и представлять собою законченные фрагменты курса с ограниченным числом новых понятий.

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

Текстовая информация может дублировать некоторую часть живых лекций.

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

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

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

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

2.4 Режимы работы электронного учебника

Можно выделить три основных режима работы электронного учебника:

обучение без проверки;

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

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

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

Электронный вариант учебника вмещает в себе и средства контроля, так как контроль знаний является одной из основных проблем в обучении. Долгое время в отечественной системе образования контроль знаний, как правило, проводилось в устной форме. На современном этапе применяются различные методы тестирования. Многие, конечно, не разделяют этой позиции, считая, что тесты исключают такие необходимые навыки, как анализ, сопоставление и т.д. В системах дистанционного обучения применение новых технологии дает возможность качественно по-новому решить проблему. Таким образом применение новых информационных технологий способствуют повышению эффективности обучения, а также являются незаменимым инструментом при самостоятельной подготовке обучающегося. Известно, что для активного овладения конкретной предметной областью необходимо не только изучить теорию, но и сформировать практические навыки в решении задач. Для этого нужно научиться строить физические модели изучаемых процессов и явлений, проектировать алгоритмы решения и реализовывать их в виде программ. Для достижения этой цели в состав электронного учебника включена серия модельных программ, обеспечивающих графическую иллюстрацию структуры и работы алгоритмов, что позволяет не только повысить степень их понимания, но и способствует развитию у школьника интуиции и образного мышления.

2.5 Отличительные признаки электронного учебника от печатного

Учебник - это книга для учащихся, в которой систематически излагается материал в определённой области знаний на современном уровне достижений науки и культуры. Следовательно, учебник, как электронный, так и печатный, имеет общие признаки, а именно:

учебный материал излагается из определённой области знаний;

материал освещен на современном уровне достижений науки и культуры;

материал в учебниках излагается систематически, т.е. представляет собой целое завершённое произведение, состоящее из многих элементов, имеющих смысловые отношения и связи между собой, которое обеспечивают целостность учебника.

Некоторые авторы считают, что термин «электронный учебник» не совсем уместен, так как имеется и печатный учебник. Эти авторы предлагают термин «электронное издание». Но слово «издание» также предполагает печатную продукцию. Не стоит бояться новых терминов, включающих известные понятия. Меняется жизнь, меняются технологии. И ко всем изменениям надо относиться с пониманием.

Необходимо чётко определить отличительные признаки электронного учебника от печатного. Они состоят в следующем:

Каждый печатный учебник (на бумажном носителе) рассчитан на определённый 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 размещён на одном лазерном компакт-диске, содержать иллюстрации и анимацию к тексту, многовариантные задания для проверки знаний в интерактивном режиме для каждого уровня.

Наглядность в электронном учебнике значительно выше, чем в печатном. Наглядность обеспечивается также использованием при создании электронных учебников мультимедийных технологий: анимации, звукового сопровождения, гиперссылок, видеосюжетов и т.п.

Электронный учебник обеспечивает 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.

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

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 использовать электронные учебники по принципу вертикального изучения учебного материала. Так, например, функции и графики изучаются в школе с 7 по 10 классы. На бумажных носителях имеется четыре учебника для соответствующих классов, в каждом из которых имеется наряду с другими темами и учебный материал по функциям и графикам. Электронный учебник может объединить весь изучаемый материал по этой теме с 7 по 10 классы. Такой электронный учебник можно использовать и для самостоятельных занятий, для подготовки к сдаче экзаменов, на уроках.

2.6 Достоинства и недостатки электронных учебников

В последние годы количество компьютеров растет в геометрической прогрессии. Значительная их часть оборудована дисководом для компакт-дисков или даже DVD-дисководом. Во многих из них имеются также звуковые карты, поддерживающие стереозвук, колонки, микрофон, стереонаушники и другие средства мультимедиа.

Остановимся на преимуществах и недостатках электронного пособия по сравнению с печатным. Существенных недостатков у электронного учебника два:

необходимость специального дополнительного оборудования для работы с ним, прежде всего - компьютера с соответствующим программным обеспечением и качественным монитором, а иногда дополнительно также дисковода для компакт-дисков и/или сетевой карты или модема для работы в локальной или глобальной сети;

непривычность, нетрадиционное представление информации и повышенная утомляемость при работе с монитором.

Достоинств электронных учебников гораздо больше. К ним можно отнести:

Возможность адаптации и оптимизации пользовательского интерфейса под индивидуальные запросы обучаемого.

Возможность использования дополнительных (по сравнению с печатным изданием) средств воздействия на обучаемого (мультимедийное издание), что позволяет быстрее осваивать и лучше запоминать учебный материал. Особенно важным нам представляется включение в текст пособия анимационных моделей. Положительный эффект можно достигнуть и с помощью звукового сопровождения.

Возможность построения простого и удобного механизма навигации в пределах электронного учебника. В печатном издании таких возможностей две: оглавление и колонтитулы. Однако для практической реализации этих возможностей необходимо листать страницы учебника. В электронном пособии используются гиперссылки и фреймовая структура или карты-изображения, что позволяет, не листая страниц, быстро перейти к нужному разделу или фрагменту и при необходимости так же быстро возвратиться обратно. При этом не требуется запоминать страницы, на которых были расположены соответствующие разделы.

Развитый поисковый механизм не только в пределах электронного учебника, но и вне его. В частности, по гипертекстовым ссылкам можно перемещаться по тексту издания, просматривать рисунки, обращаться к другим изданиям, ссылки на которые имеются в нем (литература и пр.), даже написать электронное письмо автору пособия с просьбой объяснить те или иные положения учебника.

Возможность встроенного автоматизированного контроля уровня знаний студента, и на этой основе автоматический выбор соответствующего уровню знаний слоя учебника, как указано в следующем пункте.

Возможность адаптации изучаемого материала к уровню знаний студента, следствием чего является улучшение восприятия и запоминания информации. Адаптация основана на использовании слоистой структуры издания, причем в соответствии с результатами тестирования студенту предоставляется слой, соответствующий уровню его знаний.

Главное преимущество электронного учебника это возможность интерактивного взаимодействия между учеником и элементами учебника. Уровни ее проявления изменяются от низкого и умеренного при перемещении по ссылкам до высокого при тестировании и личном участии ученика в моделировании процессов. Если тестирование подобно собеседованию с преподавателем, то участие в моделировании процессов можно сопоставить с приобретением практических навыков в процессе производственной практики в реальных или приближенных к ним условиях производства.

С внедрением электронных учебников изменяются и функции библиотеки. В этом случае ее роль играет электронный читальный зал, оборудованный компьютерами, объединенными в локальную сеть, которая связана с текстовой базой данных - хранилищем электронных учебников. Все читатели такой библиотеки без всякой очереди и ожидания могут самостоятельно выбирать и читать любые электронные учебники, в том числе и одинаковые, автоматически тиражируемые для них в любом количестве экземпляров.

3. Электронные учебники различных фирм

Plastic Logic 100

Электронный учебник Plastic Logic 100 представляет собой устройство для чтения электронных книг с предустановленными учебными материалами по различным предметам. Он оснащен 10,7-дюймовым небьющимся дисплеем PlasticPaper, который поддерживает возможность сенсорного ввода благодаря емкостной технологии. Также электронный учебник Plastic Logic 100 содержит процессор с частотой 800 МГц, 4 ГБ встроенной флэш-памяти и порт micro USB. Емкости встроенного аккумулятора достаточно для автономной работы на протяжении одной недели. Устройство имеет размеры 216,0Ч280,0Ч7,65 мм и массу 475 г. Электронный учебник Plastic Logic 100 работает под управлением операционной системы Windows CE (Embedded Compact), что делает возможным легко создавать для него новые приложения.

Рисунок 3.1 Электронный учебник Plastic Logic 100

JetBook Color

Электронный учебник для школ JetBook Color представляет собой устройство весом 554 грамма, выполненное на основе технологии цветной электронной бумаги (Color E Ink). JetBook Color позволяет ученикам общаться с учителями, просматривать расписание, домашние задания, читать электронные книги, обучаться языкам. Одним из основных отличий JetBook Color от конкурентов является наличие цветного 9,7-дюймового экрана, визуально близкого к странице стандартного школьного учебника.

В устройстве содержится: комплект учебных пособий средней школы, справочники по математике, физике, химии, биологии и географии, интерактивный курс истории, интерактивная таблица Менделеева, набор книг для внеклассного чтения, графический и научный калькуляторы и многое другое.

Электронный учебник JetBook Color содержит процессор частотой 800МГц, виртуальную клавиатуру. Поддерживает основные графические, текстовые, аудио и видео форматы, WiFi, карту памяти microSD. Имеет пластиковый корпус, прорезиненный на задней крышке;

Электронный учебный связан с учительской консолью, посредством которой преподаватель может блокировать загрузку приложений, не связанных с образовательным процессом. Также JetBook Color включает в себя функцию распознавания рукописного текста, и распознавания и воспроизведения человеческой речи, что необходимо при обучении детей с различными физическими отклонениями.



Рисунок 3.2 Электронный учебник JetBook Color

PocketBook 901

Устройство работает на основе технологии электронных чернил. Оно представляет собой электронную книгу, оснащенную рядом дополнительных функций. Среди них - функции поиска, гиперссылки, просмотр содержания книг.

Размер устройства 24,02Ч18,07Ч1,1 см, вес - всего 350 грамм. Книга обладает простым и удобным интерфейсом, с которым смогут справиться даже неопытные пользователи.

Одной из особенностей устройства является гибкий пластиковый экран, который устойчив к ударам и изгибам. Кроме того, книга обладает улучшенным энергосбережением - один заряд книги позволяет прочитывать до 10 тысяч страниц без подзарядки.



Рисунок 3.3 Электронный учебник PocketBook 901

Asus Eee Note EA800

Устройство имеет 8 дюймовый монохромный сенсорный дисплей с антибликовым покрытием, 2-мегапиксельную камеру (на тыловой части), 4 Гб внутренней памяти, микрофон, динамиками и 3,5 мм разъем для наушников, встроенный mp3-плеер, карты памяти MicroSD. Возможна передача данных через Wi-Fi.

Емкость аккумулятора устройства позволит использовать электронный учебник в автономном режиме: до 10 часов - с включенным Wi-Fi и до 14,5 часов с выключенным Wi-Fi. Также устройство способно продержаться до 10 дней находясь в режиме ожидания.

Габариты устройства: 139 Ч 222,4 Ч 11 мм. Вес - 520 граммов.



Рисунок 3.4 Электронный учебник Asus Eee Note EA800

4. Варианты построения уроков с применением электронных учебников

Электронный учебник используется при изучении нового материала и его закреплении (20 мин. работы за компьютером). Учащихся сначала опрашивают по традиционной методике или с помощью печатных текстов. При переходе к изучению нового материала ученики парами садятся у компьютера, включают его и начинают работать со структурной формулой и структурными единицами параграфа под руководством и по плану учителя.

Электронная модель учебника может использоваться на этапе закрепления материала. На данном уроке новый материал изучается обычным способом, а при закреплении все учащиеся 5-7 мин. под руководством учителя соотносят полученные знания с формулой параграфа.

В рамках комбинированного урока с помощью электронного учебника осуществляется повторение и обобщение изученного материала (15-17мин.). Такой вариант предпочтительнее для уроков итогового повторения, когда по ходу урока требуется «пролистать» содержание нескольких параграфов, повторить наиболее важные факты и события, определить причинно следственные связи. На таком уровне учащиеся должны иметь возможность поработать сначала сообща (по ходу объяснения учителя), затем в парах (по заданию учителя), наконец, индивидуально (по очереди).

Отдельные уроки могут быть посвящены самостоятельному изучению нового материала и составлению по его итогам своей структурной формулы параграфа. Такая работа проводится в группах учащихся (3-4 человека). В заключении урока (10 мин.) учащиеся обращаются к электронной формуле параграфа, сравнивая её со своим вариантом. Тем самым происходит приобщение учащихся к исследовательской работе на уроке, начиная с младшего школьного возраста.

Электронные учебники используется как средство контроля усвоения учащимися понятий. Тогда в состав электронного учебника входит система мониторинга. Результаты тестирования учащихся по каждому предмету фиксируются и обрабатываются компьютером. Данные мониторинга могут использоваться учеником, учителем, методическими службами и администрацией. Процент правильно решённых задач даёт ученику представление о том, как он усвоил учебный материал, при этом он может посмотреть, какие структурные единицы им усвоены не в полной мере, и впоследствии дорабатывать этот материал. Таким образом, ученик в какой-то мере может управлять процессом учения.

Учитель, в свою очередь на основе полученной информации также имеет возможность управлять процессом обучения. Результаты класса по содержанию в целом позволяю учителю увидеть необходимость организации повторения по этой или иной структурной единице для достижения максимального уровня понимания. Рассматривая результаты отдельных учащихся по структурным единицам, можно сделать аналогичные выводы по каждому отдельному учащемуся и принять соответствующие методические решения в плане индивидуальной работы. Стабильно высокие результаты некоторых учеников даёт учителю возможность выстроить для них индивидуальную предметную траекторию.

Методическим объединениям и кафедрам учителей чаще интересны результаты мониторинга по содержанию. Они получают полную информацию об усвоении каждой структурной единицы учениками всей параллели. На основе таких данных выявляется материал, который вызвал затруднения у учащихся, что позволяет на заседаниях кафедр и в рамках творческих групп разрабатывать методические рекомендации по преодолению этих трудностей. Администрации школы система педагогического мониторинга позволяет отслеживать уровень знаний учеников по предметам, видеть его динамику, активизировать методическую работу педагогов по конкретным проблемам содержания образования, контролировать оптимальность учебного плана и на основе полученных данных осуществлять его корректировку.

Информационная технология открывает для учащихся возможность лучше осознать характер самого объекта, активно включиться в процесс его познания, самостоятельно изменяя как его параметры, так и условия функционирования. В связи с этим, информационная технология не только может оказать положительное влияние на понимание школьниками строения и сущности функционирования объекта, но, что более важно, и на их умственное развитие. Использование информационной технологии позволяет оперативно и объективно выявлять уровень освоения материала учащимися, что весьма существенно в процессе обучения.

Учёными было рассмотрено применение электронной техники для составления контрольных работ, моделирования физических процессов и явлений, компьютеризации физического эксперимента, решения задач и проведения количественных расчетов, разработки учащимися алгоритмов и программ действий на базе компьютеров, осуществления самоконтроля и стандартизированного контроля знаний.

Каждый ученик усваивает материал по своему, т.е. в соответствии со своими индивидуальными способностями восприятия. В результате такого обучения уже через 1-2 урока учащиеся будут находиться на разных стадиях (уровнях) изучения нового материала. Это приведет к тому, что учитель не сможет продолжать обучение школьников по традиционной классно-урочной системе. Основная задача такого рода обучения состоит в том, чтобы ученики, находились на одной стадии перед изучением нового материала и при этом все отведенное время для работы у них было занято. По-видимому, это может быть достигнуто при сочетании различных технологии обучения. В этом случае ученик, который быстро усваивает предлагаемую ему информацию, может просмотреть более сложные разделы данной темы, а также поработать над закреплением изучаемого материала. Слабый же ученик к этому моменту усвоит тот минимальный объем информации, который необходим для изучения последующего материала. При таком подходе к решению проблемы у преподавателя появляется возможность реализовать различные методы обучения, а также разно-уровневое обучение в условиях традиционного школьного преподавания.

Информационная технология позволит учащимся осознать модельные объекты, условия их существования, улучшая, таким образом, понимание изучаемого материала и, что особенно важно, их умственное развитие. Следует отметить, что компьютер, как педагогическое средство, используется в школе, как правило, эпизодически. Это объясняется тем, что при разработке современного курса физики не стоял вопрос о привязке к нему информационной технологии. Применение компьютера, поэтому, оказывается целесообразным лишь при изучении отдельных тем, где имеется очевидная возможность вариативности. Для систематического использования информационной технологии в процессе обучения необходимо переработать (модернизировать) весь школьный курс физики.

При планировании уроков необходимо найти оптимальное сочетание таких программ с другими (традиционными) средствами обучения. Наличие обратной связи с возможностью компьютерной диагностики ошибок, допускаемых учащимися в процессе работы, позволяет проводить урок с учетом индивидуальных особенностей учащихся. Контроль одного и того же материала может осуществляться с различной степенью глубины и полноты, в оптимальном темпе, для каждого конкретного человека. Таким образом, предполагается, что информационную технологию наиболее целесообразно применять для осуществления предварительного контроля знаний, где требуется быстрая и точная информация об освоении знаний учащимися, при необходимости создания информационного потока учебного материала или для моделирования различных физических объектов.

Методические аспекты сочетания традиционной и информационной технологий в обучении позволяют отобрать учебные темы традиционного курса, изучение которых можно проводить с использованием ПЭВМ.

Первый вид- это совокупность материальных объектов (явлений, процессов), которые необходимо проанализировать и систематизировать ученику для уяснения изучаемого материала.

Второй вид - это набор различных условий и параметров, которые подбираются (задаются, вводятся учеником или учителем, программистом) с целью получения определенного результата (выполнения задания) компьютерного эксперимента.

Классификация наглядных средств:

Наглядность I рода - это все то, что учащиеся видят непосредственно в результате проведения реальных физических экспериментов (внешний и внутренний облик зданий, цехов различных физических производств и т.п.).

Наглядность II рода - это символьная (модельная) запись проводимых или демонстрируемых физических процессов и явлений,

Наглядность III рода - это мультимедийная наглядность, которая позволяет не только сочетать в динамике наглядности I и II рода, но и значительно расширить и обогатить их возможности введением фрагментов мультимедиа благодаря использованию информационной технологии. Отличительной особенностью III типа наглядности является возможность объединения реального физического объекта и его сущности на разных уровнях. Наряду с этим компьютер предоставляет возможность пользователю (ученику или учителю) активно подключаться к демонстрациям, ускоряя, замедляя или повторяя, по мере необходимости, изучаемый материал, управлять и моделировать сложными физическими процессами, систематизировать, классифицировать и фиксировать на экране монитора необходимую информацию и т.п.

Из классификации наглядных средств и предложенных выше определений видно, что наглядность III рода позволяет с высокой эффективностью изучать и моделировать физический объект и условия его существования, способствует повышению умственного развития учащихся.

Заключение

Отмеченные в курсовой работе отличительные особенности электронного учебника, позволяют сделать вывод о том, что он являются эффективным средством обучения, позволяющим убедительно и на более высоком уровне реализовать основные принципы дидактики. А так как это электронный учебник, то при его создании опираются на электронные технологии, к которым относятся: выделение главных моментов, многоуровневое тестирование, гипертекст, предметный указатель. Очевидно, что применение информационной технологии в процессе обучения физике по традиционным программам возможно лишь эпизодически, при изучении отдельных тем. Для более полного и систематического применения информационной технологии в процессе обучения физики необходимо переработать школьные программы в соответствии с учетом возможностей компьютера. Использование новых информационных технологий в процессе преподавания физики: позволяет повысить эффективность занятий, способствует развитию интереса учащихся к предмету, повышает эффективность самостоятельной работы учащихся и учебного процесса в целом. Следует отметить, что наиболее перспективными для обучения физике являются программы, моделирующие физические явления.

Компьютерные модели позволяют организовать разные виды учебной деятельности, их необходимо использовать на всех стадиях учебного процесса -- от объяснения материала до проверки качества знаний.

На уроках физики можно использовать и другие компьютерные программы: контролирующие, демонстрационные, обучающие и другие.

Электронный учебник необходим для самостоятельной работы учащихся потому, что он облегчает понимание изучаемого материала за счет иных, нежели в печатной учебной литературе, способов подачи материала.

Литература

1. Харламов, И.Ф. Педагогика/ И.Ф. Харламов.-Мн.:Унiверсiтэцкае, 2000.-560 с.

2. Беспалько, В.П. Теория учебника: Дидактический аспект/ В.П. Беспалько.-М.: Педагогика, 1988.-425 с.

3. Григорьев, С.Г., Интегративные подходы к формированию электронных учебных пособий/ С.Г. Григорьев, И.Б. Лобов.-М.:Российский университет дружбы народов, 2007.-238 с.

4. Нурмухамедов, Г.М. О подходах к созданию электронного учебника/ Г.М Нурмухамедов.-М.:Информатика и образование, 2006.-239 с.

5. Зайцева, Л.В. Разработка и использование электронных учебников/ Л.В. Зайцева, В.Н. Попко.-М.:2006.-462 с.

6. Биккулова, Г.Р. Методические основы использования электронных учебных пособий в образовании/ Г.Р. Биккулова.-М.:Инновации в образовании, 2009.-260с.

7. Субботин, М.М. Новая информационная технология: Создание и обработка гипертекстов/ М.М. Субботин.-М.:1992.-165 с.

8. Андерсен, Б. Б. Мультимедиа в образовании/ Б.Б. Андерсен.-М.:Дрофа, 2007.-195 с.

9. Изотов, И.В. Основные технологии построения учебного процесса с использованием мультимедийных средств обучения/ И.В. Изотов.-М.: Интеграция образования, 2009.-362 с.

10. Агеев, В.Н. Электронная книга: Новое средство соц. Коммуникации/ В.Н. Агеев.-М.:1997.-215 с.

11. Трайнев, В.А. Новые информационные коммуникационные технологии в образовании/ В.А. Трайнев, В.Ю. Теплышев, И.В. Трайнев.-М.:Дашков и Ко, 2009.-326 с.

12. Коржавина, Н.В. Информационные технологии как средство достижения понимания в процессе обучения/ Н.В. Коржавина.-М.:2008.-169 с.

13. Гречихин, А.А. Типология, стандартизация, компьютеризация/ А.А. Гречихин, Ю.Г. Древс.-М.:Логос, 2000.-238 с.

14. Щукина, Г.И. Педагогические проблемы формирования познавательных интересов учащихся/ Г.И. Щукина.-М.:Педагогика, 1988.-204 с.

15. Захарова, И.Г. Информационные технологии в образовании/ И. Г. Захарова.-М.:Академия, 2010.-320 с.

Размещено на Allbest.ru