Виды электронных средств обучения и их анализ
статья

Тема: Виды электронных средств обучения и их анализ

Автор:  Путинцев В.Ю.

Подготовлено на основе Итоговой Аттестационной Работы «Использование мультимедийных технологий для улучшения восприятия школьниками учебной информации» Путинцева В.Ю.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Современное общество ставит перед учителями проблему развития личностно значимых качеств школьников, а не только передачу знаний. Главной задачей учителя становится реализация его обновлённой роли – роли проводника знаний, своего рода «навигатора», помогающего учащимся ориентироваться в безграничном море информации.

Гуманизация образования предполагает ценностное отношение к различным личностным проявлениям школьника. Знания же выступают не как цель, а как способ развития личности. Богатейшие возможности для этого предоставляют современные информационные технологии. 

В отличие от обычных технических средств обучения, мультимедийные технологии позволяют не только насытить обучающегося большим количеством готовых, строго отобранных, соответствующим образом организованных знаний, но и развивать интеллектуальные творческие способности учащихся, их умение самостоятельно приобретать новые знания, работать с различными источниками информации, что и обусловливает актуальность выбранной темы.

Теоретическая значимость работы заключается в том, что в ней переработан опыт большого количества учителей, применяющих в своей практике мультимедийные технологии, а также учтён собственный опыт применения данных технологий в учебном процессе.

Практическая значимость работы состоит в том, что она может помочь учителям, не имеющим опыта применения мультимедийных технологий, или молодым учителям, грамотно включить в структуру урока элементы этих технологий, что в свою очередь позволит повысить интерес к уроку со стороны обучающихся.

1. Рациональность использования электронных средств обучения

Развитие познавательной активности учащихся в процессе обучения не происходит само собой, а требует особого внимания и специального педагогического воздействия. Подготовка к познанию должна складываться в определённую систему обучения, требующую использования новых обучающих технологий, поскольку традиционные учебные технологии, построенные на объяснительном способе передачи информации, в данном случае не дают должного эффекта, поэтому важнейшим условием эффективной работы педагога, является правильная организация учебно-познавательного процесса. Эффективное представление учебной информации является одной из важных проблем обучения.

Всю информацию, которую способен воспринимать человек, можно разделить на два основных класса: по воздействию на органы чувств: оптически-акустическая, оптически-осязательная и т.п.; по технической однородности: текстовая, акустическая, использующая изображения, цветовая. Экспериментально установлено, что при устном изложении материала обучающийся за минуту воспринимает и способен переработать до одной тысячи условных единиц информации, а при «подключении» органов зрения до 100 тысяч таких единиц, так как возникает ассоциация ощущений, которая ведет к повышению эмоционального тонуса и уровня работоспособности.

Применение аудиовизуальных средств обучения, в которых, сочетание видео - и звуковых эффектов обеспечивает одновременное воздействие на два важнейших органа чувств человека – зрение и слух, что существенно повышает информативность учебного процесса и эффективность его восприятия. Воздействуя на органы чувств комплексом звуков и словесных интонаций, аудиовизуальные средства обучения вызывают многообразные ощущения, которые анализируются, сравниваются, сопоставляются с уже имеющимися представлениями и понятиями. Поэтому совершенно очевидна высокая эффективность использования в обучении аудиовизуальных средств, основанных на зрительном и слуховом восприятии материала.

Рис. 1 – Пирамида познания демонстрирует эффективность усвоения информации при различных методах обучения.

Применение технических средств обучения в учебном процессе, также должно обеспечить следующие дидактические составляющие: рационализация преподнесения учебной информации; показ изучаемых явлений в развитии, динамике; высокая информационная насыщенность; отображение действительности приближенное к реальности. Аудиовизуальные средства обучения позволяют глубже раскрыть содержание учебных дисциплин, организовать активную деятельность учащихся, разнообразить учебные приемы, переключать учащихся с одного вида учебной деятельности на другой, тем самым способствуя развитию у учащихся внимания и интереса к изучаемому вопросу, готовности затратить волевые усилия для преодоления возникающих трудностей. Современные технические средства обучения способствуют восприятию, усвоению и систематизации учебного материала, однако следует отметить, что педагогическая эффективность экранных пособий во многом зависит от методики их включения в учебный процесс. 

2. Классификация электронных средств обучения

Мультимедийные технологии обладают преимуществами по сравнению с бумажными и другими техническими средствами обучения:

1) мультимедийное предъявление материала даёт визуализацию целостного недоступного образа в удобном темпе, очередности и форме, что особенно эффективно на начальной стадии обучения;

2) навигация индивидуализирует обучение, незаменима для решения задач и повторения при подготовке к контролю;

3) производительность освобождает от рутины и формирует информационную культуру путём автоматизации: поиска в больших базах данных, вычисления, оформления результатов;

4) интерактив заменяет оперативную реакцию (консультацию) преподавателя и необходим при самообучении, индивидуальный тренинге и контроле с сохранением параметров и накапливанием результатов для обоснованной и объективной балловой оценки обучения.

5) коммуникативность посредством сети связывает с обучающимися, преподавателем, внешними консультантами, удалённым (уникальным, вредным) оборудованием.[4]

Образовательные электронные издания достаточно хорошо изучены в созданной в 2002 году "Концепции создания образовательных электронных изданий и ресурсов", подробно описаны требования, предъявляемые к качеству ОЭИ, учет которых целесообразен при создании электронных средств обучения.

Определение понятий электронных средств обучения и образовательных электронных изданий традиционно производится опосредовано через более общее понятие электронный учебник.

Сами по себе электронные средства обучения – это программные средства, в которых отражается некоторая предметная область, в той или иной мере реализуется технология ее изучения средствами информационно--коммуникационных технологий, обеспечиваются условия для осуществления различных видов учебной деятельности. По своему методическому назначению электронные средства обучения можно подразделить на следующие виды:

• обучающие программные средства – обеспечивают необходимый уровень усвоения учебного материала;
• программные средства (системы) – тренажёры – обеспечивают отработку умений учащихся, помогают осуществлять самоподготовку и используются при повторении или закреплении учебного материала;
• контролирующие программные средства – предназначены для контроля (самоконтроля) уровня овладения учебным материалом;
• информационно-поисковые, информационно-справочные программные средства - позволяют осуществить выбор и вывод необходимой информации. Их методическое назначение - формирование умений учащихся по поиску и систематизации информации.
• моделирующие программные средства – предоставляют учащимся основные элементы и типы функций для моделирования определенной реальности. Они предназначены для создания модели объекта, явления, процесса или ситуации (как реальных, так и виртуальных) с целью их изучения, исследования;
• демонстрационные программные средства – обеспечивают наглядное представление учебного материала, визуализацию изучаемых явлений, процессов и взаимосвязей между объектами;
• учебно-игровые программные средства – позволяют «проигрывать» учебные ситуации (например, с целью формирования умений принимать оптимальное решение или выработки оптимальной стратегии действия);
• досуговые программные средства – используются для организации деятельности учащихся во внеклассной работе.

3. Особенности использования современных электронных учебников

Одним из готовых к применению вариантов использования мультимедийных технологий является применение на уроке учителем разработанных на данный момент электронных учебников.

На сегодняшний день идет активный процесс по созданию и внедрению в учебный процесс электронных учебников в гипертекстовой форме. Электронный учебник можно, определить как совокупность графической, текстовой, цифровой, речевой, музыкальной, видео-, фото- и другой информации, а также печатной документации пользователя. Электронное издание может быть исполнено на любом электронном носителе, а также опубликовано в компьютерной сети. Существуют устоявшиеся формы электронных учебников, точнее, конструктивных элементов, из которых может быть построен учебник.

Тест. Внешне, это простейшая форма электронного учебника. Основную сложность составляет подбор и формулировка вопросов, а также интерпретация ответов на вопросы. Хороший тест позволяет получить объективную картину знаний, умений и навыков, которыми владеет учащийся в определенной предметной области.

Энциклопедия. Это базовая форма электронного учебника. На содержательном уровне термин энциклопедия означает, что информация, сконцентрированная в электронном учебнике, должна быть полной и даже избыточной по отношению к стандартам образования.

Задачник. Задачник в электронном учебнике наиболее естественно осуществляет функцию обучения. Учащийся получает учебную информацию, которая необходима для решения конкретной задачи. Главная проблема – подбор задач, перекрывающих весь теоретический материал.

Креативная среда. Современные электронные учебники должны обеспечивать творческую работу учащегося с объектами изучения и с моделями систем взаимодействующих объектов. Креативная среда позволяет организовать коллективную работу учащихся над проектом.

Авторская среда. Электронный учебник должен быть адаптируем к учебному процессу. То есть позволять учитывать особенности конкретного ОУ, конкретного предмета, конкретного ученика. Для этого необходима соответствующая авторская среда. Такая среда, например, обеспечивает включение дополнительных материалов в электронную энциклопедию, позволяет пополнять задачник, готовить раздаточные материалы и методические пособия по предмету. Фактически, это подобие инструмента, с помощью которого создается сам электронный учебник.

Невербальная среда. Традиционно электронные учебники вербальны по своей природе. Они излагают теорию в текстовой или графической форме. Это является наследием полиграфических изданий. Но в электронном учебнике возможно реализовать методический прием "делай как я". Такая среда наделяет электронный учебник чертами живого учителя.

Основные этапы разработки электронного учебника:

• Выбор источников
• Разработка оглавления и перечня понятий
• Переработка текстов в модули по разделам
• Реализация гипертекста в электронной форме
• Разработка компьютерной поддержки
• Отбор материала для мультимедийного воплощения
• Реализация звукового сопровождения
• Визуализация материала

Электронные учебники очень мобильны в плане пополнения и обновления содержания, ведь их накопительные возможности ограничиваются только объемом карты памяти. Они позволяют быстро и легко находить нужную информацию, делать закладки и заметки к прочитанному, а также объединять информацию в логические блоки. Кроме того, современные электронные книги дают возможность использовать в учебном материале не только текст и иллюстрации, но и мультимедийный контент.

Однако главным, с точки зрения родителей и учителей, преимуществом электронных учебников перед традиционными аналогами является небольшой вес и компактные размеры. При использовании электронных учебных пособий происходит не только репродуктивная деятельность учащихся, но и абстрактно-логическая, что способствует лучшему осознанию и усвоению учебного материала. Очень важен тот факт, что ученик имеет возможность и на уроках, и в процессе самостоятельной работы пользоваться одним и тем же электронным ресурсом, использование которого в образовательном процессе формирует целостный образ изучаемого предмета. Конечно, новые электронные продукты с трудом вписываются в узкое русло существующей классно-урочной системы, к тому же есть ряд других проблем.

К сожалению, разработкой и использованием новых форм обучения занимается не так много специалистов, хотя о проблемном подходе, методе проектов, креативном обучении и пр. многие уже не раз слышали. Приходится констатировать, что разрабатываемые программистскими коллективами ЭУ часто не вписываются и в новые формы обучения, поскольку программисты знакомы с ними только понаслышке. Получается противоречие: новейшие (по технологиям) продукты разрабатываются программистами, знающими на собственном опыте только старые формы обучения и пытающимися приспособить разрабатываемый электронный продукт именно к этой устаревшей форме. Большинство разработчиков так называемых ЭУ предлагает уже готовый продукт и не может одновременно предложить эффективный способ использования этого продукта, поскольку не владеют основами психолого-педагогических знаний. Такой продукт может быть очень симпатичным, содержать разные программистские новшества например: изоморфинг, вращающиеся 3D-модели или мигающие флэш-изображения, но быть абсолютно непригодным к использованию в школе. Для понимания некоторых новых возможностей ЭУ попробуем привести примеры, когда использование обычных учебников неэффективно.

I. ЭУ должен предоставлять близкие к реальности возможности. В нем, например, можно использовать на порядок больше иллюстраций, чем в обычном учебнике, фрагменты видеофильмов, а можно использовать панорамы виртуальной реальности, с помощью которых на экране компьютера можно получить полное представление об окружающей обстановке, в том числе и об источниках звука, рассмотреть подробнее определенные предметы и даже прочитать их описание или прослушать эту же информацию.

II. Возможность представления различных типов задач на примере. С определенными ограничениями (все-таки это будет только модель реальной жизни) ЭУ может учить решать такие задачи. Кстати, и в этом примере мы говорим о предъявлении наглядно-образной информации, вместо вербального (текстового) описания.

III. Необъятные возможности предоставляют ЭУ в преподавании иностранных языков. Возможность изучения правильного произношения, мимики губ, звучание изучаемых звуков.

Можно сделать вывод, что электронный учебник должен, сохраняя все возможности обычных учебников, обладать принципиально новыми, по сравнению с ними, качествами, включающими элементы гипермедиа и виртуальной реальности, обеспечивающими высокий уровень наглядности, иллюстративности и высокой степени интерактивности, обеспечивать новые формы структурированного представления больших объемов информации и знаний, возможности эффективного поиска требуемой информации.

При этом хотелось бы напомнить, что даже успешное создание ЭУ по многим предметам не способно само по себе кардинальным образом улучшить качество образования. Очень многое зависит от наличия соответствующей инфраструктуры, а еще больше - от качества подготовки и переподготовки преподавателей, их возможности успешно использовать разработанные средства.

4. Дидактические условия использования электронных средств обучения в информационном образовательном процессе

Использование средств информационных и коммуникационных технологий в учебном процессе средней школы позволяет придать учебному процессу целенаправленный личностно ориентированный характер за счет обеспечения интерактивного диалога; сформировать индивидуальную траекторию обучения для каждого учащегося, используя возможность автоматизированного подбора различных вариантов учебных заданий и оказания оперативной помощи в условиях незамедлительной обратной связи, развивать у учащихся умения к самостоятельной работе за счет возможности осуществления поиска учебной информации в глобальной и локальных сетях; автоматизировать контроль усвоенного материала; активизировать учебную деятельность учащихся, повышая их мотивацию в условиях наглядного представления учебного материала на экране, использования аудиовизуальных возможностей, предоставления учащимся возможности управления различными объектами и т.д.

Использование электронных средств обучения способствует совершенствованию мотивации обучения за счет наглядного представления, вкрапления игровых ситуаций; осуществлению различных форм самостоятельной работы учащихся за счет автоматизации поисковой деятельности, предоставления комментариев и подсказок; автоматизации вычислительной деятельности; и т.д. При выборе электронных средств обучения для использования в процессе обучения необходимо учитывать особенности учебного предмета, специфику науки, ее понятийного аппарата, особенностей методов исследования, а также дидактические условия.

Применительно к средствам обучения, в том числе электронным, средство обучения и дидактические условия необходимо рассматривать как взаимосвязанную совокупность внешних характеристик и внутренних (психолого-педагогических, дидактических и методических) требований к средствам обучения, учитывают реальные дидактические возможности соответствующих средств обучения, их ориентацию на комплексное методическое обеспечение учебно-воспитательного процесса на всех его этапах. Исходя из этого определены следующие дидактические условия, которые позволяет эффективно использовать электронные средства обучения в информационном образовательном процессе:

1. Комплексное применение образовательных электронных средств обучения в совокупности с традиционными средствами обучения. Необходимо соединять традиционные формы обучения с компьютерными и построить на этой основе эффективную дидактическую систему, активизируя мышление обучаемых, придавая проблемно - деятельностный характер учебно-познавательному труду обучаемых. Только комплексное, связанное единым дидактическим замыслом использование электронных средств обучения позволяет повысить эффективность обучения.

2. Организация качественного управления познавательной деятельностью. Основными недостатками традиционного обучения являются:

1) один орган управления (педагог) и много управляемых элементов (обучаемых с разной степенью подготовки, различными способностями). Педагог ориентируется на “усредненного” обучаемого;

2) обратная связь об усвоении учебной информации контролируется не постоянно, а только на контролях. Преподаватель не знает степень усвоения материала в каждый момент времени и поэтому не может оперативно корректировать свои педагогические воздействия;

3) педагог ограничен в возможности поддерживать обучаемых в состоянии постоянной активной познавательной деятельности.

Названные недостатки возможно устранить при использовании электронных средств обучения, но необходимо тщательно разработать адаптивную модель действий педагога, учитывающей цели, методы, результаты обучения, решая задачу диагностики уровня знаний обучаемого и задачу управления его познавательной деятельности.

3. Подготовленность преподавательского состава к применению новых информационных технологий обучения. Роль преподавателя в условиях информатизации обучения остается не только ведущей, но и еще более усиливается. Педагог все больше освобождается от некоторых дидактических функций, в том числе контролирующих, оставляя за собой творческие; значительно изменяется его роль и расширяются возможности по управлению познавательной деятельностью обучаемых; повышаются требования к компьютерной подготовке педагога.

4. Формирование у преподавателей и обучаемых положительной мотивации. Для успешного достижения целей образовательных учреждений необходимы не только разнообразные материальные ресурсы и подготовленный персонал, но и стремление самих педагогов работать эффективно, что зависит от трудовой мотивации. Информационные технологии обучения предусматривают обеспечение обучаемых четкой и адекватной информацией о продвижении в обучении, поддерживают их компетентность и уверенность в себе, стимулируя тем самым внутреннюю мотивацию. Познавательный процесс находится под контролем самого обучаемого: он чувствует ответственность за собственное поведение, объясняет причины своего успеха не внешними факторами, а собственным старанием и усердием. Именно эта схема “неуспех - недостаточность усилий” является, по мнению психологов, наилучшей для сохранения и развития мотивации учения. Новые информационные технологии обучения могут оказывать решающее влияние и на формирование позитивного отношения к учению. Поддерживать стимулы к обучению можно, создавая ситуацию успеха в учении. Для этого необходимо наличие банка данных с задачами разной степени сложности, предусматривающей несколько методов и форм подачи одного и того же учебного материала в зависимости от уровня базовых знаний, целей и развития обучаемых.

Таким образом, применение мультимедийных технологий на уроках может стать дополнительным методом организации активной и осмысленной работы учащихся, сделав более наглядным и интересным, позволит повысить качество обучения предмету; отразить существенные стороны физических процессов, зримо воплотив в жизнь принцип наглядности; выдвинуть на передний план наиболее важные (с точки зрения учебных целей и задач) характеристики изучаемых объектов.