Несмотря на то, что пользоваться бумажным учебником по сравнению с электронным более удобно, электронный учебник приобрел в последнее время большую популярность благодаря своим функциональным возможностям. Рассмотрим преимущества электронного учебника по сравнению с простым типографским.
Возможность быстрого поиска по тексту. Не всякая печатная книга обладает индексом, а если и обладает, то он ограничен. Отсутствие такого ограничения - неоспоримое преимущество электронного учебника.
Организация учебной информации в виде гипертекста. Гипертекст - возможность создания «живого», интерактивного учебного материала, снабженного взаимными ссылками на различные части материала. Термин «гипертекст» ввел в 1963 г. Т.Nelson для обозначения понятия - комбинации текста на естественном языке со способностью компьютера осуществлять интерактивный выбор следующей порции информации или динамичного воспроизведения нелинейного текста, который не может быть напечатан обычным способом на листе бумаги. В.С.Токарева дает следующее определение: «гипертекст - это способ хранения и манипулирования информацией, при котором она хранится в виде сети связанных между собой узлов» Гипертекст дает возможность разделить материал на большое число фрагментов, соединив их гиперссылками в логические цепочки. А затем на основе одного оформленного соответствующим образом материала моделирование «собственных» учебников для каждого учащегося, в зависимости от его уровня подготовки, быстроты усвоения и , интересов.
Наличие мультимедиа (multi - много, media - среда). - богатейшего арсенала способов иллюстрации изучаемого явления. Продукты мультимедиа применяют многообразные разновидности информации: компьютерные данные, теле- и видеоинформацию, речь и музыку. Такое объединение ведет к использованию разнообразных технических устройств регистрации и воспроизведения информации, допускающих управление от компьютера телевизором, видеомагнитофоном, HiFi-аудиосистемой, проигрывателем компакт-дисков (СD), магнитофоном и электронными музыкальными инструментами. Мультимедиа-средства по своей природе интерактивны, то есть зритель и слушатель мультимедиа-продуктов не остается пассивным. Мультимедиа повышает качество обучения и позволяет удерживать внимание обучаемого. Если раньше изношенный черно-белый фильм «Действия населения в условиях химической тревоги», показываемый на занятиях по гражданской обороне, был пределом мечтаний, то современные технические средства позволяют создать куда более зрелищные учебные пособия в виде компьютерной анимации или даже игры.
Моделирование изучаемых процессов и явлений, возможность проводить «компьютерные эксперименты» в тех областях человеческого знания, где реальные эксперименты очень трудоемки или попросту невозможны. Например, возможность поработать с графическим представлением атома водорода, взятым из обучающей программы «Микрофизика на компьютере».
Наличие системы самопроверки знаний, системы рубежного контроля, совместимость с электронной экзаменационной системой. Возможность оценки приобретенных знаний.
При создании электронных учебников нецелесообразно просто переносить типографский вариант учебного пособия в электронный вид и затем конвертировать в гипертекст. Конечно, в результате появятся некоторые преимущества в плане поиска и гиперссылок, но такой учебник будет неудобен для обучающегося, так как читать с монитора не так удобно, как книгу. Поэтому, при создании электронных учебников целесообразны:
Контроль знаний
Это область, вокруг которой проходит много дискуссий. Многие педагоги и психологи пытаются аргументировано ответить на вопрос: может ли «бездушная» машина оценить знания учащихся? Однако, на практике общепризнано, что использование компьютера помогает преподавателю сократить рутинную, малоинтересную работу по проверке тестов, контрольных работ, что позволяет проводить контроль чаще и снизит фактор субъективности, на который часто жалуются как учащиеся, так и учащиеся.
Контролирующие, обучающие и комбинированные программы (контролирующие с элементами обучения, контролирующие игровые, моделирующие с элементами контроля и др.) следует разрабатывать с учетом рекомендаций педагогической кибернетики. Дидактические программы должны обладать определенным «интеллектом», при этом качественные контролирующие программы как правило:
используют компьютерную графику в информационных и контрольных кадрах;
позволяют оперативно изменять содержание учебного курса с помощью меню;
обеспечивают возможность изменения трудности заданий;
позволяют обучаемому работать в индивидуальном темпе;
являются открытыми системами, что позволяет их легко модернизировать.
Важной характеристикой «интеллекта» программы является возможность автоматически анализировать ответы обучаемых. Интеллектуальная программа позволяет автоматически или автоматизировано генерировать задания из базы данных с помощью датчика случайных чисел. В этом случае контроль становится более объективным, так как разные обучаемые получают разные задания. Интеллектуальная контролирующая программа:
дает возможность анализировать ответы разных типов (выборочный, инъекцийный, перестановочный, классификационный, полностью конструируемый обучаемым);
распознает различные синонимы правильных ответов;
проводит синтаксический и семантический анализы ответов обучаемых;
различает технические (орфография, ошибки клавиатурного набора) и существенные ошибки;
локализует местонахождение ошибки;
может задавать дополнительные вопросы с целью уточнения оценки.
В традиционной системе обучения контроль знаний на экзамене проводится с помощью нескольких вопросов. Обычно в билете два-три основных вопроса плюс несколько дополнительных. Полученные обучаемым оценки за ответы на эти вопросы распространяются и на не проконтролированные разделы учебного материала. Таким способом минимизируются затраты рабочего времени экзаменатора. Система компьютерного контроля позволяет реализовать более эффективную технологию контроля знаний по всему пройденному материалу, не заботясь об экономии времени на проверку.
Тестовая система компьютерного контроля
Одной из самых распространенных на данный момент компьютеризированных систем организации контроля знаний является тестовая система. Главные требование к такой системе заключаются в том, что:
тестовые вопросы и варианты ответов на них должны быть четкими и понятными по содержанию;
компьютерный тест должен быть простым в использовании, на экране желательно иметь минимум управляющих кнопок, инструкции-подсказки по действиям обучающегося должны появляться только в нужное время в нужном месте, а не присутствовать на экране постоянно, загромождая его;
в тестовую систему должна быть включена оценка степени правильности ответа на каждый заданный обучающемуся вопрос;
тестовых вопросов должно быть настолько много, чтобы совокупность этих вопросов охватывала весь материал, который обучающийся должен усвоить;
вопросы должны подаваться испытуемому в случайном порядке, чтобы исключить возможность механического запоминания их последовательности;
вопросы не должны начинаться с номера или какого-либо символического обозначения для того, чтобы исключить запоминание вопроса по порядку его следования или символу, его обозначающему;
варианты возможных ответов должны следовать так же в случайном порядке;
необходимо проводить учет времени, затраченного
на ответы, и ограничивать это время.
2.5 Основные
структуры применения вычислительной техники в школьном образовании
Можно выделить следующие основные структуры применения вычислительной техники (ВТ) в школьном образовании:
Комплект учебной вычислительной техники (КУВТ) подставляет собой набор рабочих мест учащихся (РМУ), рабочее место преподавателя (РМП) и периферийные устройства, связанные между собой локальной сетью для совместного использования программ и обмена данными. КУВТ устанавливается в специальном кабинете информатики и вычислительной техники (КИВТ) и предполагает комплекс организационных, методических, программных и эргономических решений для его эффективного применения.
Компьютеризированные рабочие места (КРМ) включает в себя один или несколько компьютеров с периферийными устройствами, устанавливаемые в общеобразовательных учебных классах. КРМ предполагает комплекс организационных и методических решений. Возможно подключение КРМ к локальной сети учебного заведения. Такая структура ориентирована на применение компьютера в преподавании общеобразовательных и специальных предметов. Она наиболее эффективна для демонстрационного обеспечения занятий, для индивидуального и группового обучения при лекционно-лабораторной системе, для организации самостоятельной учебно-исследовательской работы учащихся.
Специализированные автоматизированные рабочие места (АРМ) представляют собой отдельные компьютеры с периферией и программным обеспечением, специализированные для решения конкретных задач. Этой структуре соответствует АРМ директора, библиотекаря, медицинского работника и др.
Наиболее распространенной и эффективной для реализации классно-урочной формы обучения является структура: КУВТ. Данная структура организации ВТ целесообразна для группового обучения и лекционно-лабораторной системах, для организации совместной работы большой группы учащихся а также для фронтального тестирования и контроля. КУВТ - она из основных характеристик кабинета информатики.
Кабинет информатики и вычислительной техники (КИВТ) организуется как учебно-воспитательное подразделение общеобразовательной и профессиональной школы, учебно-производственного комбината, оснащенное комплексом учебной вычислительной техники (КУВТ), учебно-наглядными пособиями, учебным оборудованием, мебелью, оргтехникой и приспособленными для проведения теоретических и практических, классных, внеклассных, внеурочных занятий по курсам «Информатика», «Математика и информатика» и «Основы информатики и вычислительной техники» как базовым, так и профильным. Кроме того, КИВТ может использоваться в преподавании различных учебных предметов, трудового обучения, в организации общественно полезного и производительного труда учащихся, для эффективного управления учебно-воспитательным процессом.
КИВТ должен быть выполнен как психологически, гигиенически и эргономически комфортная среда, организованная так, чтобы в максимальной степени содействовать успешному преподаванию, умственному развитию и формированию информационной картины мира.
В кабинете информатики организуется информационное взаимодействие между учащимися и программно-аппаратными средствами хранения и обработки информации, между учащимися и учителем, необходимое для осуществления учебно-воспитательного процесса.
В КИВТ обычно проводится следующая работа:
занятия по информатике и вычислительной технике и отдельным темам учебных предметов с использованием СНИТ, учебно-наглядных пособий;
составление учащимися прикладных программ по заданиям учителей и руководства школы для удовлетворения потребности школы и базовых предприятий;
внеклассные занятия с использованием СНИТ;
самостоятельная работа учащихся и учителей, основанная на использование современных информационных технологий.
Число рабочих мест для учащихся может быть 9, 12, 15, в зависимости от наполняемости классов. Для проведения практических занятий на ПВМ рекомендуется организовывать индивидуальную, групповую и коллективную работу. В зависимости от методических задач на одном рабочем месте может быть организована работа одного-двух учащихся .
КВТ может быть школьным (обслуживать одну школу) или межшкольным (обслуживать учащихся нескольких школ). В базовый комплект КУВТ обычно входят: 4-15 рабочих мест (ПЭВМ), объединенных, как правило, локальной сетью; печатающее устройство; модем; базовый комплект программного обеспечения; базовый комплект документации. В состав этого комплекса могут также входить: дополнительное оборудование для конкретных применений; прикладное программное обеспечение для конкретных применений; соответствующее методическое обеспечение.
Для реализации задач и содержания работ, отмеченных выше, КИВТ оснащается базовым комплектом КУВТ, учебным оборудованием, программными средствами учебного назначения и кроме того:
комплектом научно-популярной, справочной и методической литературы;
журналом вводного и периодического инструктажа учащихся по технике безопасности;
журналом использования вычислительной техники на каждом рабочем месте;
инвентарной книгой для учета имеющегося в кабинете учебного оборудования;
аптечкой первой помощи;
средствами пожаротушения.
Рабочие места учащихся, оснащенные персональными ЭВМ, должны состоять из одноместного (или двухместного) стола и одного ( или двух) стульев. На столе учащегося устанавливается ПЭВМ со всеми необходимыми периферийными устройствами. К столам подводится электропитание и кабель локальной сети. Столы оборудуются в соответствии с требованиями безопасности и крепятся к полу. Рабочее место учителя оборудуется столом с соответствующей аппаратурой и двумя тумбами для принтера. В процессе проведения занятий подключение электропитания к рабочим местам учащихся и включение его производит преподаватель.
Расстановка рабочих мест учащихся в КИВТ должна обеспечивать свободный доступ учащихся и учителя во время урока к рабочему месту. Оптимальным вариантом, с точки зрения безопасности труда учителя и учащихся, электробезопасности и уровня освещенности при работе, является периметральная расстановка рабочих столов с ПЭВМ. При наличии периметральной расстановки столов с ПЭВМ КИВТ должен быть оборудован дополнительно двухместными столами из расчета количества занимающихся. Эти столы необходимы для теоретических занятий. Передняя стена КИВТ оборудуется классной доской для фломастеров, экраном, шкафом для хранения учебно-наглядных пособий и носителей информации и демонстрационным монитором большей диагонали, чем учебные или телевизором. Демонстрационный телевизор по правилам устанавливается на 2 метра от пола на кронштейне слева от классной доски.
Демонстрационные материалы обычно храниться в КИВТ следующим образом:
диски с программными средствами - в специальных небольших ящичках, защищенных от пыли и света;
таблицы - в ящиках по темам и разделам;
аудиовизуальные пособия хранятся на полках шкафов;
справочная, учебно-методическая и научно-популярная литература - на полках шкафа.
В КИВТ создается картотека имеющегося учебного оборудования с указанием мест хранения и методическая картотека, облегчающая учителям и лаборанту подготовку оборудования к занятиям. На стене, противоположенной окнам, размещаются щиты с постоянно находящимися в кабинете справочными таблицами, знакомящими учащихся с правилами по технике безопасности, основными узлами ЭВМ и их функциям.
Организационную работу КИВТ должен возглавлять заведующий кабинетом (обычно учитель ОИВТ). Он отвечает за сохранность оборудования, ведения журнала инвентаризационной записи, содержание оборудования в постоянной готовности к применению, своевременность и тщательность профилактического технического обслуживания ВТ, правильное ее использование, за исправность противопожарных средств и средств первой помощи при несчастных случаях, за своевременное проведение вводного и периодического инструктажей учащихся по технике безопасности, за соблюдение преподавателем и учащимся правил техники безопасности.