Методические рекомендации по использованию электронных учебников в образовательном процессе

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по применению электронных учебников в образовательном процессе

( в помощь учителям информатики и учителям предметникам)



















КУРГАН 2002


То, что не ясно, следует выяснить.
То, что трудно творить, следует
делать с великой настойчивостью.
Конфуций

ВВЕДЕНИЕ

Постепенное наращивание парка вычислительной техники в учебный процесс делает перспективной отрасль деятельности, связанной с разработкой и внедрением как электронных учебников, так и технологий обучения без преподавателя.
В отличие от обычного (бумажного) учебника электронный учебник может и должен обладать несколько большим «интеллектом», поскольку компьютер способен имитировать некоторые аспекты деятельности преподавателя (подсказывать в нужном месте в нужное время, настойчиво выяснять уровень знаний и т.п.). Электронный учебник должен содержать весь необходимый (и даже более) учебный материал по определенной дисциплине. Наличие же «интеллектуальных аспектов» в электронном учебнике не только компенсирует его недостатки (использование исключительно на компьютере), но и дает ему значительные преимущества перед бумажным вариантом (быстрый поиск необходимой информации, компактность и т.д.).
Каждый учебник, с одной стороны, должен быть в значительной степени автономным, а с другой - должен отвечать некоторым стандартам по своей внутренней структуре и форматам содержащихся в нем информационных данных, что обеспечит возможность легко и быстро связать необходимый комплект учебников в единую обучающую систему (в которой могут иметь место также информационно – поисковая система, экзаменационная система и т.д.), ориентированную, например, на дисциплины одного года дистанционного обучения.

Компьютерное методическое обеспечение

В современном образовании используются различные варианты компьютерного методического обеспечения:
обучающие программы (электронные учебники), основной функцией которых является передача знаний;
практикумы, ориентированные на выработку практических навыков;
тренажеры для самостоятельной проверки знаний и навыков, иногда с возможностью обучения;
контролирующие программы для оценки и анализа преподавателем знаний учащихся;
программы поддержки принятия решений, обучающие способам принятия решений экспертом, моделирующие работу специалиста;
справочно-информационные системы, содержащие большой объём информации с развитыми механизмами поиска.
Насыщение обучающих и контролирующих компьютерных программ мультимедийными и гипертекстовыми элементами и т.п. приводит к интенсификации подачи материала за счет увеличения используемых информационных каналов и выдвигает на первый план вопросы информационно-психологической адаптации обучаемых. Роль преподавателя при этом становится более значимой прежде всего на этапе подготовки (выбора) методических материалов.
Решение проблемы информационно-психологической адаптации обучающегося необходимо рассматривать в программно-техническом и методическом аспектах. Можно выделить следующие задачи, которые необходимо учитывать при создании компьютерного методического обеспечения.
Задачи программно-технического обеспечения:
настраиваемый интерфейс, учитывающий индивидуальные особенности обучаемого;
оценка потоков вербальной, визуальной и звуковой информации и соотнесение их с возможностями восприятия обучаемыми;
соответствие программного обеспечения техническим возможностям обучаемых.
Задачи методического характера:
структуризация знаний предметной области;
разработка схем навигации по изучаемому материалу;
оптимизация соотношений между различными формами представления материала;
разработка методов оценки и коррекции состояния обучаемого во время сеанса обучения;
разработка видов консультативной помощи обучаемому;
создание разных видов контроля знаний и их оптимизация.





Структура электронного учебника

В данном разделе речь пойдет об учебниках гуманитарного направления (существенное преобладание в его содержании текста над формулами и чертежами). Рассмотрим внешнюю структуру учебника, т.е. те его элементы, которые видит пользователь. Ценность учебника состоит прежде всего в тематическом содержании. Если это учебник, по содержанию которого в дальнейшем обучающийся должен сдавать зачет или экзамен, то стоит порекомендовать, чтобы в нем один и тот же содержательный материал был представлен в трех видах:
1.Изложение в виде текста, рисунков, таблиц, графиков и т.п. (т.е. в обычном «книжном» виде, хотя здесь могут присутствовать и элементы, не свойственные бумажным учебникам, такие, как анимация, видеовставки, звуковые фрагменты, возможность поиска информации по фрагменту текста).
2.Схемокурс – сокращенное графическо– текстовое представление содержания учебника, помогающее понять структуру учебного материала, идеи, заложенные в нем, и сопоставляющее отдельные фрагменты содержания учебника с некими графическими образами, способствующими ассоциативному запоминанию.
3.Тестовая система самопроверки (самоконтроля) – содержание учебного материала в виде вопросов и ответов, представляемое специальной интерактивной системой. Тестовая система самопроверки изначально несет в себе черты соревновательности (с компьютером), игры и поэтому может оказаться для учащегося наиболее интересной частью учебника. Такая тестовая система должна использовать какую-либо базу данных тестов. Оптимальной может быть база данных тестов, созданная авторами учебника. Эта же база данных в дальнейшем может быть использована для проведения экзамена или зачета с помощью экзаменационной системы.
Такое тройное представление одного и того же материала способствует повторению материала для его лучшего запоминания.
Учебник должен содержать:
обложку;
титульный экран;
оглавление;
аннотацию;
полное изложение учебного материала (включая схемы, таблицы, иллюстрации, графики);
краткое изложение учебного материала (возможно, в виде схемокурса);
по возможности дополнительную литературу (не только список, но и тексты);
систему самопроверки знаний;
систему рубежного контроля;
функцию поиска текстовых фрагментов;
список авторов;
словарь терминов;
справочную систему по работе с управляющими элементами учебника;
систему управления работой с учебником.
Учебник может иметь:
функцию закладки;
функцию блокнота.
Одним из хороших требований к оформлению электронного учебника является: все материалы учебника и его программное обеспечение должны содержаться на одном лазерном диске, обеспеченном автозапуском. На жестком диске пользователя могут находиться только данные и информация, которые создает сам пользователь. Не должны иметь место никакие инсталляции с переносом программ и информации учебника с лазерного диска на жесткий диск пользователя, поскольку при большом количестве учебников это ведет к засорению диска пользователя.

Структурные элементы электронного учебника

Обложка
Обложка должна быть по возможности красочной. Для этого следует оформить ее с помощью графических вставок и фонов. Для выставочных (рекламных) образцов учебника можно оформить обложку с помощью анимации, видеовставок или прокручивающейся аннотации учебника.

Титульный экран
Титульный экран содержит название учебника, информацию о вышестоящей организации (например, о министерстве), авторских правах, аттестованности учебника, дате издания, организации-разработчике учебника, местоположении информации об авторах и т.п.

Оглавление
Оглавление является очень важным структурным элементом электронного учебника. С одной стороны, оно должно быть достаточно подробным, чтобы обеспечивать оперативный доступ к сравнительно небольшим содержательным частям учебника, с другой стороны, максимально обозримым, т.е. находиться на одном экране (перелистывание страниц оглавления считается отрицательной чертой учебника). Практика показывает, что таким требованиям, как правило, удовлетворяет двухуровневое оглавление (разделы и подразделы). В тех случаях, когда наименования разделов и подразделов не слишком «тяжелы», на одном экране можно просматривать наименования примерно 10 разделов и 100 подразделов. В случае организации оглавления со сменными списками подразделов можно считать, что один экран оглавления позволяет осуществлять доступ к 10 разделам и 100 подразделам на одном экране.
Кроме того, оглавление должно обеспечивать доступ:
к системе самопроверки знаний;
к системе рубежного контроля;
к функции поиска части содержания учебника по текстовому фрагменту;
к словарю терминов и определений;
к списку дополнительной литературы.
а также иметь элементы управления, позволяющие:
переходить к любой части учебника;
заканчивать работу с учебником;
возвращаться к титульному листу.

Аннотация
Наличие аннотации - это хороший тон при создании любого учебника. Аннотация может быть помещена непосредственно на обложке учебника.

Полное изложение материала
Необходимое условие создания хорошего электронного учебника – наличие в нем полного учебного материала, а именно текста, графиков, таблиц, иллюстраций, анимационных и видеовставок, звуковых фрагментов. На каждой странице учебника в явном виде должны быть представлены только текст, небольшие графические элементы, вставленные непосредственно в текст, краткое содержание текущей страницы (возможно, в виде блок-схемы), а также элементы управления процессом изучения материала.
Возможно, было бы правильнее размещать все графические составляющие содержания непосредственно по контексту, но, во- первых это зачастую недостижимо, во-вторых, это в значительной степени ухудшает формализацию процедуры формирования учебника и, следовательно, уменьшает степень автоматизации его разработки. Все крупные графические элементы страницы должны появляться на экране с помощью вызова по гиперссылке. При их появлении на экране они, по возможности, должны размещаться таким образом, чтобы не загораживать ту часть текста, которая относится к их описанию. Хорошее решение проблемы – создание возможности перемещать графические элементы в нужную часть экрана с помощью мыши.
При дистанционном обучении электронный учебник может сопровождаться и учебным материалом на бумаге, дублирующим содержание электронного учебника. Однако, при непосредственной работе с электронным учебником и, в частности, с системой самопроверки может появляться необходимость оперативно находить ответы на вопросы, интересующие обучающегося. Кроме того, наличие в электронном учебнике полного учебного материала может сделать его совершенно достаточным для процесса обучения. Благодаря гиперссылкам в тексте на различные термины и определения, иллюстрации, таблицы, графики и т.п. такой учебник является гораздо более удобным для процесса обучения, чем бумажный материал, а его компактность и сравнительная дешевизна делают его предпочтительным для обучающихся с помощью электронно-вычислительной техники.
Что такое гиперссылка? Под этим термином в учебнике будем подразумевать некое выделение в тексте (цветом, шрифтом, формой курсора при наведении курсора на область гиперссылки), дающее возможность получить на экране дополнительную или поясняющую информацию, которая в данный момент не может присутствовать на экране из-за его перегруженности основной информацией. Ещё одна причина использования гиперссылок в тексте – многократное обращение к одним и тем же информационным объектам из разных мест в учебнике. Не следует использовать гиперссылки для переходов на другие страницы учебника, которые, возможно, также содержат гиперссылки с переходами на третьи страницы, и т.д. Такое «удобство» нарушает последовательность изложения материала учебника и приносит больше вреда, чем пользы. Возможно, такое применение гиперссылок хорошо для представления энциклопедий, справочников и т.п., но не учебников, содержание и организация которых должны провести обучающегося по некоторому заранее определенному маршруту усвоения знаний.
Размещение полного учебного материала в электронном учебнике предполагает появлению большого количества станиц. Если создавать каждую страницу с индивидуальным оформлением, то такая процедура разработки электронного учебника потребует массу времени. Если же ограничиться простым размещением текста в текстовых полях страниц, то эта процедура может быть достаточно просто автоматизирована. Кроме того, достаточно легко автоматизировать создание в тексте гиперссылок. Маленькие же графические фрагменты могут быть помещены непосредственно в текст.
Структура страницы учебника:
область отображения местоположения страницы в содержательной части учебника (номер страницы в учебнике или текущем подразделе, наименования учебной дисциплины, раздела, подраздела);
одно или несколько текстовых полей. Желательно, чтобы эти поля не имели линеек прокрутки – это затрудняет процесс чтения. Текст может включать небольшие графические вставки (формулы, графики, таблицы и т.п.), содержать гиперссылки, шрифтовые и цветовые выделения и т.п.;
область для краткого изложения учебного материала страницы (лучше в графическом виде - в виде схемокурса);
область для размещения элементов управления на странице (кнопки перехода на предыдущую страницу, на оглавление, кнопка вызова подсказки);
большие иллюстрации и большие таблицы, относящиеся к тексту страницы, либо хранятся в ресурсах учебника (если они вызываются на экран с разных страниц учебника), либо находятся на других страницах учебника. Они отображаются на экране через гиперссылки в тексте или с помощью специальных кнопок на текстовой странице.

Краткое изложение учебного материала
Краткое изложение учебного материала имеет достаточно веские основания для существования в электронном учебнике наряду с полным учебным материалом. В последнее время часто стали представлять краткое содержание учебного материала в виде схемокурса, т.е. в графическо-текстовом виде (в виде структурных блок-схем).
Такое представление дает другой ракурс для рассмотрения изучаемого материала. Целесообразно на экране совмещать подачу полного учебного материала с соответствующим его кратким представлением. При этом накладываются довольно значительные ограничения на размер блок-схем и, кроме того, текстовое поле с полным материалом получается, как правило, с прокруткой. Наличие одновременно на экране и полного, и краткого содержания учебного материала позволяет как изучать его углубленно, так и быстро просматривать уже изученный материал для его повторения. Такое размещение материала на странице позволяет автоматизировать процедуры внесения его в учебник.

Дополнительная литература
Дополнительная литература может присутствовать не только в виде перечня. Предпочтительно иметь вместе с учебником на лазерном диске также и весь текст дополнительной литературы. Однако, этот вопрос сложен не только из-за больших объёмов информации, но и из-за проблем с соблюдением авторских прав. В итоге учебник может оказаться очень дорогим.

Система самопроверки знаний
Системе самопроверки знаний должно быть уделено особое внимание. Можно утверждать, что система самопроверки учебника должна быть всеохватывающей (конечно, в пределах содержания учебника), хорошо контролирующей уровень знаний содержания учебника и одновременно обучающей.
Рассмотрим подробно идеи и технологию создания системы самопроверки знаний. Эта система должна предоставлять обучающемуся все вопросы, имеющиеся в базе данных вопросов учебника, в форме, удобной как для их понимания, так и для ответа. Система должна оценивать качество каждого ответа, вести учет накопленного общего результата и учет времени, затраченного обучающимся в ходе ответов на вопросы.
Требования к системе самопроверки:
1.Главное требование к системе самопроверки знаний (самоконтроля) заключается в том, что тестовых вопросов должно быть много. Много настолько, чтобы совокупность этих вопросов по своему содержанию охватывала весь материал учебника (тот фактический материал, который обучающийся должен усвоить). Эти же вопросы могут быть использованы для экзаменационного тестирования. Для проведения экзамена требуется только выборка в случайном порядке определенного их количества. Чем больше элементов содержит вопросная база изучаемой дисциплины, тем более вероятно, что экзаменационная выборка вопросов будет иметь более равномерный характер.
2.Вопросы должны задаваться испытуемому в случайном порядке. Это исключит возможность механического запоминания обучаемым последовательности вопросов.
3.Вопросы не должны начинаться с номера или какого-либо символического обозначения. Испытуемый должен каждый раз читать и осмысливать его, т.е. запоминать вопрос по смыслу, а не по порядку его следования или символу, его обозначающему.
4.Варианты возможных ответов должны даваться испытуемому также в случайном порядке.
5.Должен проводиться учет времени, затраченного на ответы, причем должны быть установлены ограничения на это время. Учет времени - один из способов борьбы со шпаргалкой: если вопросов много, то для поиска ответа на очередной вопрос нужна либо большая шпаргалка, либо целиком бумажный учебник. Но такой поиск займет очень много времени, и, следовательно, общий итог по времени может оказаться отрицательным. Чтобы иметь положительный результат самопроверки, нужно давать ответы не только правильно, но и достаточно быстро. Практика показывает, что среднее достаточное время для ответа на один вопрос – 1 минута.
6.Поскольку речь идет о тестовой системе внутри одного учебника, то целесообразно всю совокупность вопросов распределить по темам, чтобы обучающийся мог проверить уровень усвоения им учебного материала после изучения каждой темы (а также организовать рубежный контроль знаний). Распределение вопросов по темам оказывается весьма полезным при построении экзаменационной или зачетной системы – оно позволяет равномерно охватить все темы учебника меньшим количеством вопросов, чем их имеется в системе самопроверки.
7.В тестовую систему должна быть включена оценка степени правильности ответа на каждый заданный обучающемуся вопрос. Это требование очень часто встречается в штыки под тем предлогом, что компьютер не должен выставлять отметки, что машина не может определять уровень знаний человека и т.п. Все эти возражения легко могут быть опровергнуты, тем более что речь идет не об отметках в их школьном понимании, а о степени правильности ответа на каждый вопрос и на совокупность вопросов в целом. Предлагается определять эту степень, во-первых, формально и, во-вторых, в процентах. Например, идет экзамен, вы только что ответили на вопросы билета, но ответили не очень хорошо, и преподаватель, выставляя вам отметку, пытается вспомнить, какие формальные ошибки вы допустили во время ответа (на первый вопрос не ответили вообще, на второй – ответили лишь наполовину, на третий – ответили полностью). Но при этом преподаватель также находится под впечатлением от вашей внешности, вашей манеры поведения, вашего умения говорить, что, безусловно, отразится на отметке, которую вы получите якобы за уровень знаний. Компьютер же тщательно подсчитает количество формальных ошибок, сделанных вами в процессе работы с тестовой системой, и определит этот результат в процентах. При этом ваши внешние данные не произведут на него никакого впечатления. На это можно возразить, что такая оценка равносильна школьной отметке по десятибалльной системе. По существу это так и есть, но формальная оценка, которую делает тестовая система, является не окончательной, а промежуточной. Окончательную отметку ставит преподаватель, ориентируясь на формальную оценку системы (для отличной отметки не обязательно ответить на все вопросы на 100%), на результаты рубежного контроля, на степень важности данной дисциплины в текущем курсе обучения, на время, затраченное на ответы, и многое, многое другое. Но формальную оценку система все же должна сделать.
8.Компьютерный тест должен быть простым в использовании. Желательно, чтобы представление вопросов на экране было спроектировано дизайнером, а возможные действия обучающегося при ответе на вопрос были продуманы эргономистом. В любом случае на экране должен быть минимум управляющих кнопок, и инструкции-подсказки по действиям обучающегося должны появляться только в нужное время в нужном месте, а не присутствовать на экране постоянно, загромождая его.
9.Тестовые вопросы и варианты ответов на них должны быть понятными по содержанию. Их качество зависит не столько от разработчиков системы самопроверки, сколько от авторов содержательной части учебника и тестовых вопросов.

Экранное представление тестовых вопросов
Способы представления тестовых вопросов на экране компьютера, т.е. экранные элементы тестовых вопросов и управление ими.
Экранные элементы:
поле вопроса;
поле иллюстраций;
поле вариантов ответа;
информационное поле;
поле пояснения правильного ответа;
скрытое поле качества ответа;
кнопка управления.
Поле вопроса. Содержит собственно текст вопроса. Текст вопроса не должен содержать никакого начального обозначения, поскольку вопросы должны поступать на экран из базы вопросов в случайном порядке, а наличие номера может приводить к механическому зрительному запоминанию.
Поле иллюстраций. Необязательный элемент. Содержит иллюстрацию к вопросу, а также может содержать элементы рабочего поля, если некоторые области иллюстрации являются активными по отношению к курсору мыши.
Поле вариантов ответа. Содержит два (минимум) или более (как правило, до десяти) возможных ответов на вопрос.
Если возможные ответы даны в виде текста, то каждый из них располагается в отдельном абзаце. Хорошо, если каждый возможный ответ препровождается каким-либо значком: тире, дефис, точка. В начале каждого абзаца не должно быть индивидуального запоминающегося значка (цифры, буквы и т.п.). При каждом появлении вопроса на экране список возможных ответов должен перетасовываться в случайном порядке. Когда испытуемый помечает один из вариантов, цвет строки текста должен меняться. После того как испытуемый вводит признак законченности ответа, правильные ответы из предложенной совокупности необходимо определенным образом пометить (лучше специальным значком в начале абзаца, содержащего правильный вариант ответа).
Для вопросов, у которых список возможных ответов представляет собой совокупность графических изображений, действительны все предыдущие утверждения за исключением способов пометки возможного ответа.
Информационное поле. В нем появляется подсказка о том, что нужно делать в тот или иной момент, и поясняется полученный результат.
Поле пояснения правильного ответа. Предназначено для того, чтобы предоставить обучающемуся пояснение правильного ответа, а 4именно рассуждения, которые могли бы привести к правильному ответу. Это поле появляется на экране только после того, как обучающийся дал понять, что он сделал свой окончательный выбор. Имеет смысл выдавать такую информацию на экран в тех случаях, когда обучающийся дал или неправильный ответ, или не полностью правильный. При использовании содержимого вопроса экзаменационной системой это поле на экране не появляется. Местоположение этого поля, поскольку оно не находится постоянно на экране, при появлении оно может располагаться, например, на месте, отведенном для иллюстраций. Хорошо делать поля для иллюстраций и поля с пояснениями правильного ответа перемещаемыми. Поскольку появление таких полей на экране может перекрывать полностью или частично поля с текстом вопроса, текстом возможных вариантов и т.д., то было бы неплохо дать возможность обучающемуся самому передвигать поле иллюстраций или поле с пояснением ответа на другое место, чтобы просматривать другие информационные поля экрана.
Скрытое поле качества ответа предназначено для выдачи обучаемому оценки степени правильности данного им ответа на вопрос; оно появляется на экране только после того, как обучающийся дал понять, что окончательный выбор им сделан.
Кнопка управления. Имеет двойное назначение: сразу после появления тестового вопроса на экране она используется для того, чтобы испытуемый мог отказаться отвечать на очередной вопрос; как только он сделает какой-либо выбор, нажатие этой кнопки сигнализирует программе, что испытуемый сформировал свой окончательный ответ.

Система рубежного контроля
Система рубежного контроля может занимать несколько страниц учебника. Эта система рубежного контроля привязана к системе самопроверки знаний, т.е. к результатам этой самопроверки. Если обучающийся получил хороший результат в системе самопроверки знаний по одной из тем, то с помощью системы рубежного контроля он может определенным образом сохранить этот результат и предъявить его преподавателю. Вместе с результатом также сохраняются регистрационные данные обучающегося и дата получения результата. В системе рубежного контроля сохранение результата осуществляется в хорошо закодированном виде, что служит гарантией того, что обучающийся выполнил требования самопроверки. Ни он, ни даже преподаватель не могу изменить этот результат. Естественно, что система рубежного контроля должна содержать средства раскодирования этого результата для просмотра и преобразования его в обычный текстовый вид. Единственный способ фальсификации такого результата является выполнение самопроверки с помощью посторонних лиц, хорошо знающих учебный материал. Даже использование шпаргалок и учебников в качестве подручного материала не поможет получить удовлетворительный результат. Дело в том, что система самопроверки ограничивает время ответов. Превышение лимитов времени рассматривается системой самопроверки как неудовлетворительный результат. А система рубежного контроля настроена таким образом, что неудовлетворительный результат она не сохраняет.

Экзаменационная система
В отличие от системы рубежного контроля, экзаменационную систему нецелесообразно встраивать непосредственно в учебник. Технически целесообразно оформить экзаменационную систему в виде отдельной программы (книги, учебника), которая использует совокупность тестовых вопросов, содержащихся в учебнике (нескольких учебниках).
Основные идеи построения экзаменационной системы:
использует те же вопросы, что и система самопроверки;
использует вопросы для самопроверки сразу по всем темам;
использует далеко не все вопросы из системы самопроверки, а только такое их количество, которое определено для данной дисциплины. Целесообразно указывать количество вопросов, используемых для экзамена, непосредственно в самом учебнике по конкретной дисциплине. При этом указанное количество вопросов берется экзаменационной системой из разных тем в соответствии с количеством вопросов, имеющихся в темах (распределение по весам);
выбирает вопросы в случайном порядке из имеющихся в учебнике. Это означает, что если сдавать экзамен два раза подряд, то наборы вопросов, предложенные экзаменационной системой, будут различны;
может сообщать оценку степени правильности ответа, данного на вопрос, но не должна давать пояснений;
должна регистрировать испытуемого;
должна записывать результаты тестового испытания в виде закодированного файла;
должна уметь просматривать и распечатывать закодированные файлы результатов испытаний;
может предоставлять доступ к тестовому испытанию любому желающему (в том числе и обучающемуся в процессе его подготовки к экзамену) безо всяких паролей и других ограничений;
должна реально использоваться для оценки только в присутствии преподавателя.
Физически экзаменационная система располагается на том же лазерном диске, что и совокупность электронных учебников (экзаменационную систему целесообразно создавать сразу для нескольких учебников или для целого курса обучения).
Действия, которые должна выполнить экзаменационная система:
1) зарегистрировать испытуемого. Регистрационными данными могут быть: имя, фамилия и отчество испытуемого; год обучения; фамилия преподавателя, присутствующего при проведении экзамена; наименование учебного заведения и т.д.;
2) предоставить испытуемому список учебных дисциплин, по которым он может быть проэкзаменован;
3) провести собственно экзамен. Он проходит практически по той же схеме, что и самопроверка, за исключением того, что вопросы задаются не все, но зато сразу по всем темам учебника. Сколько вопросов целесообразно задавать испытуемому? Это зависит от многих причин. Опыт свидетельствует, что цифры могут быть такими: при проведении зачета – 15 тестовых вопросов, при проведении экзамена – 20;
4)зафиксировать результат проведенного экзамена или зачета. Для этого экзаменационная система должна предоставлять возможность записи полученного результата в виде файла на магнитный носитель. Результирующий файл должен содержать все регистрационные данные экзаменующегося, наименование учебной дисциплины, текущую дату, а также полную статистику по проведенному экзамену (количество заданных вопросов, количество правильных ответов, время, затраченное на ответы, и т.д.). Экзаменационная система не ставит отметок, она только предоставляет преподавателю объективную статистику. Точно так же как в системе рубежного контроля, экзаменационная система записывает результат в закодированном виде и позволяет раскодировать его и распечатать, но сам факт наличия закодированного файла является защитой от фальсификаций результатов экзамена.

Список авторов
Как правило, список авторов оформляется на отдельной странице учебника и содержит не только список авторов содержательной части учебника, но и список разработчиков его компьютерного варианта. На этой же странице можно разместить полные реквизиты организации – разработчика учебника.

Словарь терминов
Наличие такого словаря необходимо. Конечно, лучше дать все определения терминов с помощью гиперссылок в тексте, однако оформление любой гиперссылки связано с тем или иным её выделение в тексте. Текст может оказаться чрезвычайно перегруженным выделениями, поскольку в тексте могут присутствовать также и смысловые выделения и гиперссылки на иллюстрации, таблицы, графики и т.п. Чтение и осмысление такого текста будет весьма затруднено. Поэтому желательно оформить словарь терминов и определений на отдельной странице (или серии страниц). При этом необходимо обеспечить пользователю возврат из словаря терминов на тот же участок текста, с которого он обратился к этому словарю.
Для обращения к словарю терминов необходимо на каждой странице учебного материала разместить соответствующую кнопку.

Справочная система по работе с управляющими элементами электронного учебника
Данная система может представлять собой текстовое поле с описанием всех экранных кнопок и наиболее общих способов манипулирования информацией с помощью указателя мыши и клавиатуры компьютера при изучении содержания учебника.
Справочная система должна вызываться практически с любой страницы учебника, и поэтому ее надо представить на всех страницах учебника управляющей кнопкой на экране. Щелчок на кнопке должен вызывать на экран текстовое поле со справкой. Общепринято, что с экрана это текстовое поле убирается либо вторичным щелчком по вызывающей кнопке, либо щелчком непосредственно на самом текстовом поле.

Система управления работой с электронным учебником
Эта система представляет собой множество экранных кнопок и текстовых полей с пояснительными текстами, которые обеспечивают обучающемуся доступ ко всем частям учебника, а также выполнение необходимых действий при работе с системой самоконтроля. Основные требования к элементам управления – понятность, наличие на экране нужных подсказок в нужный момент и, главное, минимальное (только необходимое) количество элементов управления на каждой странице. Так как учебником могут пользоваться люди далекие от вычислительной техники. Поэтому система управления работой с учебником ни для кого не должна представлять трудностей. Основные элементы управления:
кнопки перехода из оглавления на начало тем;
кнопки перехода со страницы на страницу вперед и назад;
кнопка возврата в оглавление;
кнопка вызова подсказки;
гиперссылки для вывода на экран иллюстраций, таблиц, графиков и пр.
Элементы управления учебником, имеющие не очевидную и не очень понятную символику, должны обеспечиваться всплывающими подсказками.

Методика использования электронных учебников в образовательном процессе

Для решения задачи внедрения новых информационных технологий в процесс обучения в Челябинском педагогическом университете реализуется проект создания электронных моделей школьных учебников из федерального комплекта, которые используются, в частности, для разработки системы мониторинга по основным предметам общеобразовательной школы [4].
В основе разрабатываемых электронных учебников лежит выделение их логической структуры, то есть связи между входящими в их состав логическими элементами. Каждый учебник имеет естественную структуру: главы, параграфы, пункты и т.д.
К основным параметрам, характеризующим содержание единицы учебника (параграф, глава), относятся:
структурная сложность – число разнородных единиц элементов, их иерархия, связи и отношения;
2) содержательная сложность – категория цели;
3) информативность – степень изменения тезауруса учебника;
4) ясность структуры – степень близости связанных элементов.
Знание этих объективных характеристик позволяет решить ряд новых дидактических задач: оптимизацию распределения учебного времени по критерию минимизации перегрузки учащихся, построение оптимальной системы уроков и т.д.
В соответствии с этими требованиями учебник представлен в компьютере в виде структурных формул. В тексте учебника выделяются структурные единицы, например понятия, задачи, вопросы, гипотезы, теоремы и т.п. (набор таких структурных единиц определяется предметом).
Методика проведения уроков с применением электронных учебников может быть различной, опишем лишь некоторые, чаще всего используемые варианты построения таких уроков.
Эффективное использование электронного учебника требует небольшого предварительного обучения учащихся работе с ним. На первых уроках учитель показывает, как запускается электронный учебник, знакомит учащихся с его структурой. В процессе работы школьники запоминают, как найти нужную главу учебника, параграф, структурную единицу, просмотреть их содержание. Постепенно учащиеся привыкают к тому, что материал школьного учебника состоит из отдельных частей, связанных между собой логическими отношениями.
Важная роль отводится анализу структурной формулы параграфа, т.е. объяснению характера структурных единиц (понятие, теорема, правило, задача, пример, алгоритм и т.д.), их состава (содержание, доказательство, рисунок) и связей между структурными единицами. Учащимся предлагается на основании указанных в структурной формуле связей восстановить логику изложения материала, установить причинно – следственные связи между его фрагментами, указывается на тот факт, что структурные единицы, связанные с другими большим количеством отношений, либо играют значительную роль для дальнейшего изучения предмета, либо требуют для своего изучения повторения предыдущих разделов курса.
Для обучения анализу структурной формулы параграфа целесообразно выделить отдельное время, выбрав параграф, содержание которого полностью изучено традиционным способом на данном или предыдущем уроке.
Опыт учителей, использующих в своей работе электронные учебники, показывает, что применение их возможно на любых этапах обучения.

Вариант 1. Электронный учебник используется при изучении нового материала и его закреплении (20 минут работы за компьютером). Учащиеся сначала опрашиваются по традиционной методике или с помощью печатных тестов. При переходе к изучению нового материала ученики садятся у компьютера, включают его и начинают работать со структурной формулой и структурными единицами параграфа под руководством и по плану учителя.
Заключительный этап урока (5-7 минут) предусматривает обобщение полученных знаний при повторной работе со структурной формулой.

Вариант 2. Электронная модель учебника может использоваться на этапе закрепления материала. На уроке новый материал изучается обычным способом, а при закреплении все учащиеся 5-7 минут под руководством учителя соотносят полученные знания с формулой параграфа.
Затем переходим к тестированию, при этом первая группа остается за компьютером, а вторая работает за партами с бумажным вариантом тестов.

Вариант 3. В рамках комбинированного урока с помощью электронного учебника осуществляется повторение и обобщение изученного материала (15-17 минут). Такой вариант предпочтительнее для уроков итогового повторения, когда по ходу урока требуется «пролистать» содержание нескольких параграфов, выявить родословную понятий, повторить наиболее важные факты и события, определить причинно-следственные связи. На таком уроке учащиеся должны иметь возможность поработать сначала сообща (по ходу объяснений учителя), затем в парах (по заданию учителя), наконец, индивидуально (по очереди). Примерная схема урока выглядит следующим образом:
Фронтальная работа со структурной формулой.
Самостоятельная работа со структурной формулой. Формирование новых знаний и способов действий путем самостоятельной работы с электронным учебником практикуется довольно редко, но также при соблюдении следующих условий: не слишком сложная структура нового материала и достаточная подготовка класса. Перед самостоятельной работой учитель дает установку: выявить главное в структурной формуле параграфа и добиться понимания и запоминания этого главного, установить логическую цепочку в изложении материала; рассмотреть все структурные единицы и разобраться в их элементах. После завершения учащимися самостоятельной работы проводится устный фронтальный опрос по данной схеме и по изученному материалу.
3. Фронтальное решение упражнений.
4. Тестирование по электронному или бумажному вариантам тестов.
Подведение итогов урока с опорой на структурную формулу.
В младших классах такой урок можно провести в виде игры, например в путешествие по структурной формуле.

Вариант 4. 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 заключение урока (10 минут) 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. Помимо использования электронного учебника на уроке структурная формула помогает ликвидировать пробелы и во внеурочное время.
Система мониторинга [1], входящая в состав электронного учебника, дает возможность преподавателю на основе полученной информации управлять процессом обучения. Результаты класса по содержанию в целом позволяют учителю увидеть необходимость организации повторения по той или иной структурной единице для достижения максимального уровня обученности. Рассматривая результаты отдельных учащихся по структурным единицам, можно сделать аналогичные выводы по каждому отдельному учащемуся и принять соответствующие методические решения в плане индивидуальной работы. Можно проследить динамику обучения ученика по предмету. Стабильно высокие результаты некоторых учеников дают преподавателю 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 данных педагогического мониторинга осуществлять его корректировку.
Рост результатов уровня обученности классов, использующих новые информационные технологии на уроках, дает основания говорить о том, что использование информационных технологий и педагогического мониторинга в процессе управления качеством образования является перспективным. Кроме того, преподаватель работающий по этой технологии, постоянно повышает своё методическое мастерство, а именно оно является одним из главных условий качества знаний учащихся.

Электронный учебник как средство дистанционного обучения

Основные принципы дистанционного обучения (ДО): установление интерактивного общения между обучающимся и обучающим без обеспечения их непосредственной встречи и самостоятельное освоение определенного массива знаний и навыков по выбранному курсу и его программе при заданной информационной технологии.
Дистанционное обучение и традиционное существенно отличаются. Это:
пространственная разделённость обучающегося и обучаемого;
усиление активной роли учащегося в образовательном процессе: в постановке образовательных целей, выборе форм и темпов обучения;
подбор материалов, предназначенных специально для дистанционного изучения.
Главной проблемой развития дистанционного обучения является создание новых методов и технологий обучения, отвечающих телекоммуникационной среде общения. В этой среде ярко проявляется то обстоятельство, что учащиеся не просто пассивные потребители информации, а в процессе обучения они создают собственное понимание предметного содержания обучения.
На смену прежней модели обучения должна прийти новая модель, основанная на следующих положениях: в центре технологии обучения – учащийся; суть технологии – развитие способности к самообучению; учащиеся играют активную роль в обучении; в основе учебной деятельности – сотрудничество.
В связи с этим требуют пересмотра методики обучения, модели деятельности и взаимодействия преподавателей и обучаемых. Считается ошибочным мнение многих российских педагогов – практиков, развивающих технологии дистанционного образования, что дистанционный учебный курс можно получить, просто переведя в компьютерную форму учебные материалы традиционного очного обучения.
Успешное создание и использование дистанционных учебных курсов должно начинаться с глубокого анализа целей обучения, дидактических возможностей новых технологий передачи учебной информации, требований к технологиям дистанционного обучения с точки зрения обучения конкретным дисциплинам, корректировки критериев обученности.
Дидактические особенности курса ДО обусловливают новое понимание и коррекцию целей его внедрения, которые можно обозначить следующим образом:
стимулирование интеллектуальной активности учащихся с помощью определения целей изучения и применения материала, а также вовлечение учащихся в отбор, проработку и организацию материала;
усиление учебной мотивации, что достигается путем четкого определения ценностей и внутренних причин, побуждающих учиться;
развитие способностей и навыков обучения и самообучения, что достигается расширением и углублением учебных технологий и приемов.
К числу дидактических принципов, затрагиваемых компьютерными технологиями передачи информации и общения, в первую очередь следует отнести:
принцип активности;
принцип самостоятельности;
принцип сочетания коллективных и индивидуальных форм учебной работы;
принцип мотивации;
принцип связи теории с практикой;
принцип эффективности.
В связи с этими принципами средства учебного назначения, которые используются в образовательном процессе ДО, должны обеспечивать возможность:
индивидуализировать подход к ученику и дифференцировать процесс обучения;
контролировать обучаемого с диагностикой ошибок и обратной связью;
обеспечить самоконтроль и самокоррекцию учебно-познавательной деятельности учащегося;
демонстрировать визуальную учебную информацию;
моделировать и имитировать процессы и явления;
проводить лабораторные работы, эксперименты и опыты в условиях виртуальной реальности;
прививать умение в принятии оптимальных решений;
повысить интерес к процессу обучения;
передать культуру познания и др.
Для построения четкого плана курса необходимо:
определить основные цели, устанавливающие, что учащиеся должны изучить;
конкретизировать поставленные цели, определив, что учащиеся должны уметь делать;
спроектировать деятельность учащегося, которая позволит достичь целей.
Важно добиваться того, чтобы поставленные цели помогали определить, что ожидается от учащихся после изучения этого курса. Конкретизация целей позволяет дать представление о том, что учащийся в состоянии будет сделать в конце каждого урока. Фактически необходима постановка целей для каждого урока курса.
Цели помогают сконцентрироваться на развитии познавательной деятельности учащихся и определить, на какой стадии он находится.
Правильно сформулированные цели позволят учащимся:
настроить мышление на тему обучения;
сфокусировать внимание на наиболее важных проблемах;
тщательно подготовиться к тестам, заданиям и другим средствам оценивания.
При планировании и разработке дистанционных учебных курсов необходимо принимать во внимание, что основные три компоненты деятельности педагога, а именно изложение учебного материала, практика, обратная связь, сохраняют свое значение и в курсах ДО.
Разработанный и реализованный подход к дистанционному обучению заключается в следующем:
перед началом дистанционного обучения производится психологическое тестирование учащихся с целью разработки индивидуального подхода к обучению [6];
учебный материал представлен в структурированном виде, что позволяет учащемуся получить систематизированные знания по каждой теме [3];
контроль знаний осуществляется с помощью полной и валидной системы тестового контроля по каждой структурной единице и содержанию в целом [1].
Изучение таким образом предметов школьного курса может быть использовано школьниками, имеющими сложности при традиционном обучении, в качестве своеобразного репетитора по конкретным предметам и темам.
Содержание предлагаемого к освоению курса дистанционного обучения педагогически отработано и систематизировано и состоит из комплекса психологических тестов [3], программы обучения и электронного учебника [6], который удовлетворяет вышеизложенным принципам.
Первоначально обучающемуся высылаются комплекс психологических тестов и пробный урок. Полученные результаты психологического тестирования обрабатываются и на основе этого строится психологический портрет учащегося, с помощью которого выбираются методы и индивидуальная стратегия обучения.
Программа обучения - один из наиболее важных видов раздаточных материалов для учащихся, обучающихся дистанционно. Учащиеся обращаются к ней для получения точной и ясной информации. Такое руководство включает в себя:
информацию о системе дистанционного обучения, методах ДО;
биографическую информацию о преподавателе;
технологию построения учебного курса;
цели курса;
критерии окончания обучения;
часы телефонных консультаций;
описание экзаменов, проектов, письменных работ;
другие инструкции.
Электронный учебник, содержащий собственно учебный материалы для дистанционного обучения, разделен на независимые темы – модули, каждая из которых дает целостное представление об определенной тематической области, что способствует индивидуализации процесса обучения, т.е. обучающийся может выбрать из вариантов обучения: изучение полного курса по предмету или изучение только конкретных тем. При выборе первого варианта учащемуся по мере освоения материала высылается следующий модуль, и таким образом, по завершении курса учащийся имеет целостный электронный учебник по данному предмету.
Каждый модуль содержит:
наименование темы;
учебные вопросы и их нормативную трудоемкость [2];
цели уроков;
методические указания о порядке и последовательности изучения темы модуля;
используемые учебные материалы;
упражнения и тесты для самопроверки, а также ссылки на правильные ответы, чтобы обучающиеся могли проверить свое понимание учебного материала и управлять своим обучением;
упражнения и тесты для итогового контроля.
Курс рассчитан на определенный срок изучения, в зависимости от его трудоемкости. Руководствуясь учебной программой и методическими указаниями, обучающийся составляет персональный план обучения, т.е. расписание своих собственных учебных занятий. Таким образом, обучающийся определит, в какой конкретный день какой учебный вопрос модуля учебной программы он будет изучать, и сможет регулярно отмечать в этом персональном плане результаты своей учебы.
Далее следует этап изучения теоретического материала, изложенного в электронном учебнике.
Выбрав пункт в содержании, необходимо рассмотреть структурную схему параграфа [2], определить вид каждой структурной единицы и рассмотреть связи между ними внутри параграфа. Учитывая связи между структурными единицами из разных параграфов, необходимо выбрать самые важные структурные единицы и обратить на них особое внимание при изучении.
Если для изучения структурной единицы требуются знания единиц из предыдущих параграфов, необходимо их повторить, после чего можно перейти к изучению содержания структурной единицы.
После освоения содержания каждой структурной единицы целесообразно вновь вернуться к структурной схеме параграфа, для повторения взаимосвязей и систематизации изученного материала.
На следующем этапе работы с темой – модулем обучаемый может проверить степень усвоенного материала и выявить пробелы в знаниях с помощью предложенных для самопроверки тестов [1]. Если возникают затруднения при ответах на вопросы теста, необходимо вернуться к изучению соответствующих структурных единиц параграфа.
Последним этапом работы с темой – модулем является контрольное тестирование [1], ответы на вопросы которого передаются учащимся в учебный центр для последующей оценки выполнения задания.
Если количество правильных ответов более 70%, можно считать материал усвоенным, и учащемуся высылаются материалы следующего модуля. Если же правильных ответов меньше 70%, изучение данного модуля необходимо повторить.
Таким образом построенное дистанционное обучение представляет педагогическую технологию, целиком построенную на использовании информационных и коммуникационных технологий.


В заключение необходимо отметить, что учебник, электронный он или нет, не является заменой квалифицированному преподавателю. Несмотря на все его достоинства, заменить личный контакт он не может, и его «интеллектуальные» возможности с человеческими несравнимы. Однако такой учебник может стать помощником и ученику, и учителю при работе в классе и самостоятельной подготовке. С учетом того, что профессиональных учительских кадров не хватает, он является неплохой основой для подготовки к экзамену экстерном и получения оценки по предмету вместо записи «дисциплина не преподавалась».
Кроме того, электронный учебник потенциально готовит человека к жизни в современных условиях, к анализу большого потока информации и принятию решений.






































Литература



Боровская Е.В. Многоуровневый педагогический мониторинг // Информатика и образование. 2000. № 8.
Лукьянова Е.М. Оптимизация распределения времени обучения в школе // Информатика и образование. 2000. № 8.
Матрос Д.Ш. Электронная модель школьного учебника // Информатика и образование. 2000. № 8.
Матрос Д.Ш., Полев Д.М., Мельникова Н.Н. Управление качеством образования на основе новых информационных технологий и образовательного мониторинга. - М.: Педагогическое общество России, 1999 г.
Полат Е.С. Дистанционное обучение. –М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1998 г.
Полев Д.М., Рузаков А.А. Компьютерный психолого – педагогический мониторинг и качество образовательного процесса // Информатика и образование. 2000. № 8.
























13PAGE 14115


13PAGE 14115




Заголовок 1Заголовок 2Заголовок 3Заголовок 415