Статья

Компьютерные средства обучения

Дидактические назначение и характеристики компьютерных электронных учебных пособий и учебников

В. Волынский,

кандидат педагогических наук,

заведующий лабораторией школьного оборудования

Института педагогики АПН Украины



Как известно, содержание, задачи образования обновляются в направлениях расширения, дифференциации и интеграции знаний, личностно ориентированного развития и индивидуализации обучения, активизации процесса формирования творческих способностей учащихся, умений и навыков применения приобретенных знаний для решения нетрадиционных проблемных задач. Все это актуализирует проблему совершенствования форм и содержания учебников, другой учебной литературы, в том числе учебных пособий /НП/, относительно расширения их информационных функций, роли и назначения в качестве основных средств обучения. Но во время стремительного и систематического увеличение потока научной информации, решения обозначенных задач при сохранении требований нормативности учебников, учебных пособий - это чрезвычайно сложная проблема. Одним из рациональных и перспективных путей ее решения является создание «электронных учебников» /ЕП/, «электронных учебных пособий» /ЕНП/, или, как их еще называют, компьютерных вариантов (КП, КНП). Надо отметить, что это не замена традиционных учебников, других средств обучения и учебной литературы. Задачи, назначение ЕНП, ЭП гораздо шире. Учитывая их возможности подачи неограниченного количества текстовой, иллюстративной информации, применения гипертекстовых, гіпермедійних структур создает благоприятные условия для индивидуально-выборочного расширения функций ЕНП, ЭП для полной реализации системы дидактических методов, способов, приемов организации процесса обучения, самообучения. При этом ЕНП, ЭП как средства обучения превращаются в открытую и доступную систему для пользователя, который выбирает нужную информацию, самостоятельно определяет структуру, формы ее представления, а также осуществляет полнотекстовый поиск информации с необходимыми пояснениями, иллюстрациями за терминологическими словарями, списками понятий и т.д. Кроме того, ЕНП, ЭП можно оперативно искать нужную информацию в специализированных библиотеках с компьютерными блоками данных, расширяя объемы информационной среды и создания так называемых интегрированных ЕНП, ЭП, которые сочетают функции, назначение комплекса разнообразных видов учебной литературы (учебник, популярная учебная литература, учебный словарь, сборник задач и упражнений, других средств обучения (ЗН). При этом все они будут органично взаимосвязаны и направлены на выполнение общих и специальных задач образования, более полного удовлетворения интересов и потребностей пользователей (учеников, учителей), других участников процесса обучения, получения образования или ее усовершенствования.

Конечно, создание ЕНП, ЭП сложная и многогранная проблема, успешное решение которой зависит от многих организационно-педагогических, технических проблем. Поэтому учитывая, что ЕНП, ЭП, - нормативные средства обучения, авторы, авторские коллективы надо подбирать не хаотично, а целенаправленно, на конкурсной основе с учетом экспертных оценок, возможностей авторов, их предложений относительно особенностей формирования содержания ЕНП, ЕП. При этом важное значение имеет предварительное ознакомление авторов с четко определенным научно-педагогическими, эргономическими, санитарно-гигиеническими требованиями к содержанию, формы, объемов ЕНП, ЕП.

Что же такое ЕНП, ЕП? Их дидактические характеристики, информационные функции и назначение?

Прежде всего следует отметить, что ЭП как средство обучения органически связан с ЕНП, поэтому, по нашему мнению, определение их содержания, дидактических характеристик и назначений желательно осуществлять в комплексе. Начнем с ЕНП.

Как отмечается во многих литературных источниках, ЕНП, ЭП являются составными элементами обобщенного многоаспектного понятия «программно-педагогические средства» . При этом следует отметить, что «электронное учебное пособие» - это изданное массовым тиражом компьютерное ИНО, где электронным способом (лазерный, магнитный диски) зафиксирована систематизированная база информации, с помощью которой можно продемонстрировать, объяснить явления и процессы, которые изучаются; обеспечить возможность контроля качества выполнения поставленных задач (теоретических, практических).

ЕНП, как правило, создаются и выдаются для изучения пользователем самостоятельно или с помощью учителя, методиста отдельных наиболее важных разделов, тем, параграфов, определенных Государственными стандартизированными образовательными программами по отдельным дисциплинам. Но ЕНП могут создаваться в форме сборников задач и упражнений, альбомов, карт, схем, атласов, хрестоматий, справочников, энциклопедий, тренажеров и др. При этом ЕНП, как правило, является содержательно и логически закончена гипертекстовая, гіпермедійна база информации, которая систематизирована с помощью авторской концепции создания программы, сценария, методики подачи и объяснения учебного материала. Фиксируется и кодируется база систематизированной информации с помощью одного из языков программирования или гипертекстовых, гіпермедійних обозначений типа «html» .

ЕНП может создаваться в двух вариантах - с использованием систем «on-line» или «off-line» . Первый вариант предусматривает возможность использования базовой информации при длительном нахождении в глобальной или локальной компьютерной сети. Второй вариант - «off-line» , предусматривает возможности дискретного входа пользователя в компьютерную сеть. При этом база информации ЕНП, как правило, зафиксирована на лазерных (CD) дисках, которые выдаются непосредственно пользователям. Возможны варианты, когда базовая информация ЕНП размещается на одном из «сайтов» в системе «Интернет» в виде архивного, одного или нескольких файлов с возможностью их копирования.

ЕНП это, как правило, автономно-систематизированная база компьютерной информации, которая рассчитана на создание оптимально необходимых условий для самостоятельного освоения его содержания пользователем. Поэтому создание ЕНП - сложный процесс, который требует участия учителей (преподавателей), педагогов-ученых, психологов, дизайнеров, специалистов по методам контроля качества обучения, например, тестологів, программистов для компьютерного кодирования информации. Вышеупомянутые специалисты при создании ЕНП, как правило, используют достижения таких наук: педагогика и теория педагогического проектирования; педагогическая и общая психология; информатика и кибернетика; инженерная психология; теория высшей нервной деятельности; теория функционирования систем и др. При этом следует отметить, что ЕНП должны создаваться на базе апробированных данных, положений, рекомендаций, выводов IT и педагогических наук, методик изучения учебного материала. Поэтому содержательные и операційнодіяльнісні компоненты ЕНП является одновременно носителем содержания образования и средствами обучения, которым присваивается гриф МО и науки к использованию в учреждениях образования согласно действующих нормативов.

Разработка и создание ЕНП - сложный и поэтапный процесс. Назовем основные из них.

Первый этап. Разработка концепции создания НЭП. Именно здесь на основе учета стандартов, задач учебной дисциплины, основных закономерностей процесса обучения определяется цель, цели, задачи ЕНП, стратегические и текущие идеи, пути их решения.

Второй этап - проектирование ЕНП. Фактически на этом этапе определяются теоретические основы построения сценария. То есть, строится структура и архитектура ЕНП с учетом предполагаемого механизма взаимодействия с пользователем. При этом, как показывает практика, содержательную структуру ЕНП желательно строить с использованием шаблонно-модульных блоков и экранных форм, которые сочетаются между собой и подаются в форме схемы типа «дерево» с использованием гипертекстовых и гіпермедійних систем, обеспечивающих возможность интерактивного функционирования системы «ЕНП - пользователь» .

Проектирование содержания ЕНП - многоаспектный процесс, а поэтому может быть несколько путей, способов его осуществления. Например, эмпирический, то есть, от учебной дисциплины (предмета), к определению комплекса учебных воздействий на пользователя и выполнение запланировано-прогнозируемых задач, достижения поставленных целей и цели работы с ЕНП. Завершается этот путь, как правило, составлением программы для реализации определенных воздействий на пользователя с использованием КТ. Технологическая значимость вышеупомянутого пути проектирования ЕНП не вызывает возражений. Но с дидактической точки зрения для гарантирования получения положительно-прогнозируемых последствий такой путь не всегда обеспечивает полное, а главное, достаточно качественное исполнение поставленных задач. При этом обычно мало учитывается психолого-педагогический аспект успішньої деятельности пользователя с работой по содержанию ЕНП. Это во многих случаях приводит к дискредитации крупных познавательно-информационных и организационно-технических возможностей ЕНП с использованием КТ. Поэтому при проектировании ЕНП желательно использовать и так называемый теоретический подход к проектированию сценарного содержания ЕНП. То есть, идти путем проектирования от закономерностей успешного функционирования учебной деятельности методики и технологии организации обучения пользователя по использованию ЕНП и КТ. При этом так называемый теоретический путь за первооснову проектирование программы ЕНП выбирает учета необходимости построения оптимальной системы руководства учебной деятельностью пользователя при использовании ЕНП и КТ.

Все вышесказанное позволяет, на наш взгляд, основания считать, что проектирование должно иметь как минимум три уровня: теоретико-поисковый, технологический и операционный.

Какие задачи желательно планировать для последовательного выполнения из указанных уровней при проектировании сценария ЕНП? В целом, количество и содержание задач зависит от типа, вида, назначения содержательных и операционно-деятельностных компонентов ЕНП, цели и целей его создания и использования. Назовем основные.

Теоретико-поисковый уровень может предусматривать реализацию, выполнение таких основных задач.

1. Определение близких и отдаленных целей, задач учебной деятельности, выполнение которых предполагается интенсифицировать, рационализировать с помощью использования ЕНП.

2. Разработка общей модели обучения с определением в ней места, информационно-познавательных функций, дидактической роли и назначения содержательных и операционно-деятельностных компонентов ЕНП. При этом указанные функции, роль и назначения выделяются для деятельности учителя и пользователя (ученика) ЕНП.

3. Определение прогнозируемых видов познавательной деятельности пользователей ЕНП, которые соответствуют научно обоснованным закономерностям процесса обучения, цели, целям, задачам использования ЕНП, содержания учебной дисциплины.

4. Определение дифференцированных уровней усвоения содержательных и операционно-деятельностных компонентов ЕНП и последовательности их достижения.

5. Разработка способов, методов, приемов управления познавательной деятельностью пользователя на основе установления и постоянного функционирования обратных связей между пользователем ЕНП и «виртуальным учителем, методистом» . При этом учитываются прогнозируемый уровень самостоятельности тех, кто учится по содержанию ЕНП, и дидактические закономерности процесса обучения.

Таким образом, на теоретико-поисковом уровне создания ЕНП определяется общая модель структуры построения сценария, который нужно наполнить конкретным содержанием для практической реализации технологии обучения с использования ЕНП. Выполнение этой задачи, как правило, осуществляется на технологическом и операционном уровнях создания ЕНП. При этом на технологическом уровне определяется содержание, назначение систематизированных указаний, требований, которые необходимо выполнить для практической реализации содержательных и операционно-деятельностных компонентов модели ЕНП. То есть, фактически создается программа технологии обучения, управления учебной деятельностью пользователя ЕНП.

Дальнейшее наполнение содержанием ЕНП, программы подачи и объяснения учебной информации осуществляется фактически на операционном уровне. Что это означает? Используя положения, требования, условия и т. п. к формулировке цели, задач ЕНП и общей модели их достижения, что установлено на теоретико-поисковом и технологическом уровнях создание сценария программы ЕНП, определяются конкретные формы, способы подачи и объяснения учебной информации. их назначения многоаспектное и направлено на практическую реализацию принципов, разработанных на теоретико-поисковом и технологическом уровнях создания ЕНП. Как правило, это осуществляется в педагогическом и программно-операционном направлениях. В педагогическом направлении определяется система (алгоритм) учебных воздействий на пользователя, чем обеспечивается создание педагогического сценария ЕНП. При этом он может предусматривать установку:

- степени индивидуализации обучения. В частности, прогнозирования и возможность выбора задач различной сложности, углубленно-расширенного изучения предлагаемых явлений и процессов, уровня обобщенности при объяснении и подачи информации законченного фрагмента учебного ЕНП и др.;

- необходимости и целесообразности включения этапа содержательных и операционно-деятельностных компонентов для актуализации (обновления в памяти знаний, умений, навыков) ранее изученного материала, необходимого для эффективного восприятия, осознания нового учебного материала или решения поставленных задач, задач, упражнений, примеров и т.д.;

- необходимости диалога между пользователем и компьютером с указанием их видов, типов, назначения;

- необходимости и наличии возможностей управления пользователем программе подачи и объяснения учебного материала, выбора индивидуальных заданий разного уровня сложности, назначения и др. При этом определяются степень реализации такого управления, их типы, в частности, виды обратных связей;

- содержания информационного наполнения отдельных блоков (параграфов, разделов) ЕНП содержательными и операционно-діяльнісними компонентами учебного материала, особенностями взаимосвязей между ними.

Программно-операционный направление создания ЕНП - фактически это разработка программы реализации всех положений рекомендаций. Он предусматривает определение особенностей и закономерностей работы электронно-компьютерной программы подачи и объяснения учебной информации, заложенной в содержание ЕНП в каждый момент обучения при взаимодействии пользователя с компьютером. При этом разработана компьютерная программа, сценарий, желательно, чтобы были максимально упрощенными, понятными для пользования. В частности, они должны отвечать следующим основным требованиям:

- содержать подробное и точное описание каждого шага функционирования системы, программы подачи информации в процессе пользования ЕНП;

- предусматривать наличие обязательной ответной реакции и соответствующих объяснений всех возможных ситуаций взаимодействия пользователя с КТ, в частности, при постановке вопросов по содержанию ЕНП;

- учитывать психолого-педагогические особенности процесса обучения на всех этапах, а также при пользовании учащимися КТ;

- иметь адаптированные возможности взаимодействия с другими компьютерными программами.

Кроме того, учебные компьютерные программы должны быть лабильными и иметь расширенные информационно-операционные возможности в использовании. В частности, покадровый показ блоков информации, графические схемы, економические и умовнографічні рисунки, пояснительные тексты с гипертекстовыми и гіпермедійними разъяснениями и др.

Электронные учебники - важные составляющие ЕНП. Что же такое «электронный учебник» ? Каково содержание этого понятия? По нашему мнению, это электронные программные средства учебного назначения, которые дают возможность самостоятельно или с помощью учителя, преподавателя, методиста получить нужную информацию о явления и процессы, которые изучаются. Кроме того, указанные программные средства могут оказывать нужны объяснения, осуществлять руководство познавательной деятельностью в процессе освоения содержания, выполнение поставленных задач.

В связи с вышеизложенным электронный учебник, как правило, содержит три взаимосвязанные основные элементы, которые отличаются между собой четко определенными содержательными и операционно-діяльнісними назначениями. Первый предназначен для подачи учебно-научной информации о явлениях и процессах, которые изучаются. Второй предназначен для формирования умений и навыков использовать полученные знания в практической деятельности. Третий предназначен для диагностики и контроля знаний. При этом все вышеуказанные элементы включают организационную информацию для руководства познавательной діляьністю тех, кто учится. В частности, используется интерактивный интерфейс как анализатор вопросов и ответов, система сбора и обработки статистической информации. Обобщая вышеприведенные назначения ЭП, можно отметить, что его функции не ограничиваются подачей определенного объема информации о явлениях и процессах, которые изучаются. Его функции гораздо шире, а именно: текст, рисунки, обозначения и т.д. должны научно объяснять, обобщать и систематизировать факты, явления, события и т.д.; выделять главное и второстепенное, сравнивать их и формулировать соответствующие выводы. Но есть ЭП универсальным новейшим ИНО? По нашему мнению, нет. Почему? Причин, факторов можно назвать много. Основными методологическими есть такие:

1. Для пользования ЭП нужно иметь соответствующую КТ и ПО.

2. Получение информации с ЭП является нетрадиционным способом ее подачи пользователю для восприятия и осознания и связано с усилением нагрузки на работу физиологических, физических, психологических сис-тем организма, в частности зрительных анализаторов. Поэтому для ЭП желательно предусматривать четко регламентированное время в длительности его использования. Это не всегда совпадает со временем, необходимым для обработки программных доз учебной информации даже в пределах одного занятия (урока).

3. Используя ЭП, пользователь, как правило, получает «вітруальну информацию» о явления и процессы, которые изучаются, а в практической деятельности он на 90 процентов имеет дело с информацией, которая получается при безпосредньому наблюдении; оперировании реальными явлениями и процессами. Преодолеть такое несоответствие можно, если в комплексе с ЭП будут использоваться традиционное ИНО, которое является носителями дидактически-препарированной информации об объектах и процессах изучения.

Вышеназванные, по нашему мнению, основные методологические особенности использования учебной информации, представленной с помощью ЭП, и восприятия ее пользователем, показывают, что хотя он по содержанию и назначению является автономным ЕНП, его необходимо использовать в комплексе с так называемыми традиционными ИНО. Кроме того, содержание, структурное строение ЭП желательно, чтобы соответствовала ряду дидактических принципов организации обучения, подбора и использования учебной информации, что включается в его содержание. К основным из них можно отнести:

- научность содержания и его соответствие учебной программе с возможностями реализации инвариантных и вариативных познавательно-информационных и операционно-деятельностных компонентов;

- наличие руководящей и познавательной информации для обеспечения появления и стимулирования познавательного интереса пользователя к разработке содержания электронного учебника, выполнение поставленных задач;

- наличие «входящей информации» , обработка которой обеспечивает реализацию процесса диагностики пользователя и возможность успешного формирования предлагаемых знаний, умений и навыков, их использование в практической деятельности. При этом «входная информация» должен обеспечить диагностику возможностей пользователя, успешно использовать предлагаемые методы, формы, способы, приемы обработки информации, выполнение поставленных задач, упражнений и т.д.;

- обеспечение выполнения принципа поэтапности формирования пользователем знаний, умений, навыков, их применения в практической деятельности;

- реализацию принципов открытости и вариативности обучения, которые, с одной стороны, обеспечивают возможности применения различных способов, методов, приемов организации обучения и усвоения системы знаний, умений и навыков; с другой, создают благоприятные условия для реализации возможностей индивидуализации обучения в соответствии с желаний, потребностей обучающегося, его интеллектуальных способностей; с третьей стороны, обеспечивают ученику учебно-научной информацией о ближайших и удаленно-перспективные цели, цель, задачи обучения, формирование мотивационного аспекта деятельности на основе направления в достижении поставленных целей, их практической значимости;

- креативности подачи и объяснения учебно-научной информации, которая обеспечивает в процессе осуществления учеником познавательной деятельности реализацию логично-системного мышления. В частности, «видеть» познавательные противоречия, логически обусловленные взаимосвязи между явлениями и процессами, которые изучаются; формировать умения и навыки определять содержание проблем, которые решаются; ставить вопросы и давать ответы на них; максимально уменьшать алгоритмизации обучения и мислительньої деятельности на основе активизации процессов самостоятельности и творчества в решении поставленных задач. При этом желательно, чтобы указанный принцип не исключал, а, наоборот, стимулировал наличие в содержании ЭП возможностей осуществления систематических и педагогически-оправданных обратных связей, обеспечивающих учащимся получение дополнительной информации для пополнения знаний, поиска путей, способов решения проблем, задач или устранения противоречий. То есть, желательно, чтобы обратные связи не только реализовывали принципы креативности, открытости содержания электронного учебника, но и создавали благоприятные предпосылки предоставления развитой и динамико-ориентированной на личность системы многоуровневой, педагогически обоснованной помощи процесса обучения, обеспечивающие поэтапное и успешное выполнение прогностически определенных задач, решения проблем, достижения промежуточных и конечных целей, цели;

- мобильность и оперативность пользования информацией. Это один из специфических и определяющих принципов построения содержания электронного учебника, который предусматривает выполнение ряда системно-взаимосвязанных требований. В частности: наличие «интеллектуального ядра» в форме совокупности методов, способов, приемов обработки данных, которые используются в построении экспертных систем и средств искусственного интеллекта; возможность принимать вариативные решения, определять стратегию организации обучения (темп подачи и объяснения учебно-научной информации); возможность возврата к ранее изученного и применение поэтапного усвоения знаний и свободного «выхода» из процесса обучения в любой момент на определенное время без нарушения закономерностей освоения содержания электронного учебника; возможность установления двустороннего диалога между содержанием ЭП и учеником посредством интерфейса компьютера с комплексным использованием подачи информации различными и наиболее понятными для ученика способами (текстовый, звуковой, экранные, экранно-звуковой, анимационный, графический, гипертекстовый, поэтапно-страничный «назад-вперед» , с возможностями выбора шрифта, общих и крупных планов, деталировка - «режим лупы» , автопоказу» ); документирование всего хода и результатов учебной работы ученика с электронного учебника по содержанию программных модулей сбора, обработки информации в соответствии с системой руководства учебными заведениями, педагогическими программами обучения, дидактическими закономерностями функционирования процесса обучения.



Литература

1. Антонова Т., Харитонов А. Мультимедийный учебник. Поиски жанра//Компьютер-пресс, 1999. №9. - С.26-31.

2. Машбиц Е. Ы. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения . - М.: Педагогика, 1998. - 192с.

3. Мультимедия. Учебное пособие. Под. ред. Петренко А. Ы. - М.: Бином, 1994. - 270с.

4. Основы информационных технологий обучения. Пособие для учителей / Машбиць Бы. И., Гокунь О. О., Жалдак М. И. и др. Под ред. Машбиця Ю. И. / Институт психологии им. Г. С. Костюка АПН Украины. - К.: ІЗМН, 1997. - 264с.

5. Торопцов В. С, Григорович Д. Б. Применение компьютерных технологий для создания электронных учебников для системы дистанционного обучения // Тезисы докладов Международной конференции «Современные компьютерные тех-нологии в экономике, науке и образовании» . - Ташкент, 2000.- 314с.