Методика разработки и использования средств информационно-коммуникационных технологий для формирования геометрической компетентности учащихся основной школы

Согласно учебно-методическому пособию Бидайбекова Е. Ы., Григорьева С. Г., Гриншкуна В. В. «Создание и использование образовательных электронных изданий и ресурсов», использование средств информационных технологий в системе подготовки специалистов приводит к обогащению педагогической и организационной деятельности учебного заведения следующими значимыми возможностями:

- совершенствования методов и технологий отбора и формирования содержания образования;

- введения и развития новых специализированных учебных дисциплин и направлений обучения, связанных с информатикой и информационными технологиями;

- внесения изменений в обучение большинству традиционных дисциплин, напрямую не связанных с информатикой;

- повышения эффективности обучения за счет повышения уровня его индивидуализации и дифференциации, использования дополнительных мотивационных рычагов;

- организации новых форм взаимодействия в процессе обучения и изменения содержания и характера деятельности обучающего и обучаемого;

- совершенствования механизмов управления системой образования.

В частности, чаще всего одним из преимуществ обучения с использованием средств информатизации называют индивидуализацию обучения. Однако наряду с преимуществами здесь есть и крупные недостатки, связанные с тотальной индивидуализацией. Индивидуализация сводит к минимуму ограниченное в учебном процессе живое общение преподавателей и обучаемых, учащихся между собой, предлагая им общение в виде "диалога с компьютером". Это приводит к тому, что обучаемый, активно пользующийся живой речью, надолго замолкает при работе со средствами информатизации образования в лице образовательных электронных изданий и ресурсов, что особенно характерно для студентов, обучающихся дистанционно. Орган объективизации мышления человека -- речь ~ оказывается выключенным, обездвиженным в течение многих лет обучения. Обучаемый не получает достаточной практики диалогического общения, формирования и формулирования мысли на профессиональном языке.

Рассматривая методику разработки и использования средств ИКТ в образовании, в частности, при обучении геометрии, нам предстоит раскрыть такое понятие, как мультимедийные средства ИКТ.

С каждым годом все яснее становится круг информационных технологий, на которых базируются наиболее эффективные и распространенные образовательные электронные издания и ресурсы. Одной из таких технологий является технология мультимедиа. В связи с этим, прежде чем начать детальное рассмотрение собственно электронных изданий и ресурсов, способов их создания и использования, целесообразно познакомиться с информационными технологиями, лежащими в основе разработки и применения ОЭИ.

Итак, мультимедиа. В компьютерном аппаратном обеспечении особым образом выделяется семейство средств, характерной особенностью которых является возможность обработки и представления информации различных типов, являющихся относительно новыми с точки зрения развития компьютерной техники. Действительно, за последние годы к числу таких средств, получивших название средств мультимедиа, были отнесены устройства для записи и воспроизведения звука, фото и видео изображений. Если в ближайшее время появятся и получат распространение устройства для цифровой обработки запахов, то эти устройства также будут отнесены к семейству средств мультимедиа.

Специфику средств мультимедиа невозможно понять без знания видов (типов) информации и способов ее представления, что является предметом изучения информатики. Остановимся лишь на основных аспектах классификации информации, значимых для изучения образовательных электронных изданий и ресурсов.

Существует несколько критериев, согласно которым информация может быть классифицирована. В качестве первого критерия может быть использован широко распространенный принцип выделения видов восприятия информации человеком, таких как зрение, слух, обоняние, осязание, вкус. С точки зрения изучения образовательных электронных изданий и ресурсов целесообразно рассматривать только те виды информационного воздействия на человека, которые возможны при работе с компьютерной и коммуникационной техникой. Таким образом, всю информацию по видам восприятия можно разделить на три основные группы:

1. Информация, воспринимаемая зрением человека, так называемая зрительная или визуальная информация, включающая текст, графические изображения и рисунки, фотографии, мультфильмы, видеофильмы;

Информация, воспринимаемая слуховым аппаратом человека, так называемая звуковая информация, включающая произвольные шумы, музыкальные произведения, речь;

Информация, воспринимаемая сенсорной системой человека, так называемая сенсорная или тактильная информация, при работе с помощью специальных технических средств.

Все перечисленные виды информации можно классифицировать и по другим критериям. Одним из них является способ восприятия информации человеком. В этой связи всю поступающую обучаемым информацию можно разделить на ассоциативную и прямую.

Определим ассоциативную информацию как информацию, восприятие которой основано на ассоциациях, возникающих у человека под действием раннее усвоенной информации. При таком подходе к классификации к этому виду информации можно отнести текст, речь и, возможно, рисунки и мультфильмы. В качестве примера можно привести текстовое или словесное описание растения, с которым ученики знакомятся при изучении ботаники. В этом случае чтение текста или прослушивание речи педагога приводит к ассоциации получаемой информации с уже имеющимися у учащихся представлениями о растениях. Важно понимать, что чтение текста или прослушивание речи не приведет к одинаковому восприятию растения всеми обучаемыми. Каждый ученик представит изучаемое растение по-своему.

Прямая информация непосредственно передает важные, в том числе и с точки зрения целей обучения, свойства объектов. К такому виду информации могут быть отнесены фотографии, видеофильмы, произвольный звук, называемый в науке шумом. Одной из существенных отличительных особенностей средств мультимедиа считается возможность представления и обработки прямой информации. Так, например, использование средств мультимедиа при изучении растений в курсе ботаники дает возможность обучаемым увидеть изучаемое растение и происходящие с ним процессы, услышать возможные звуки, что позволяет сформировать более корректные образы, наиболее соответствующие реальным объектам и процессам, с которыми человек имеет дело в жизни.

Таким образом, понятие мультимедиа, вообще, и средств мультимедиа, в частности, с одной стороны тесно связано с компьютерной обработкой и представлением разнотипной информации и, с другой стороны, лежит в основе функционирования электронных изданий и ресурсов, существенно влияющих на эффективность образования. Наличие и внедрение в сферу образования средств мультимедиа способствует появлению соответствующих компьютерных программных средств и их содержательного наполнения, разработке новых методов обучения и технологий информатизации профессиональной деятельности педагогов.

Так, например, появление и проникновение в систему образования средств мультимедиа, позволяющих хранить, обрабатывать и воспроизводить видеофильмы, привело к созданию компьютерных программ, используемых в обучении и содержащих фрагменты видеофильмов, демонстрируемых обучаемым. Это, в свою очередь, породило новые методические сценарии проведения учебных занятий, на которых ученики, работая с компьютером, часть учебного времени посвящают просмотру видеофрагментов, важных с точки зрения целей обучения. Очевидно, что и сами видеоматериалы, используемые в образовании, качественно изменились, в том числе, и благодаря использованию соответствующих средств мультимедиа.

Важно понимать, что, как и многие другие слова языка, слово "мультимедиа" имеет сразу несколько разных значений.

Мультимедиа - это:

технология, описывающая порядок разработки, функционирования и применения средств обработки информации разных типов;

информационный ресурс, созданный на основе технологий обработки и представления информации разных типов;

компьютерное программное обеспечение, функционирование которого связано с обработкой и представлением информации разных типов;

компьютерное аппаратное обеспечение, с помощью которого становится возможной работа с информацией разных типов;

особый обобщающий вид информации, которая объединяет в себе как традиционную статическую визуальную (текст, графику), так и динамическую информацию разных типов (речь, музыку, видео фрагменты, анимацию и т.п.).

В широком смысле "мультимедиа" означает спектр информационных технологий, использующих различные программные и технические средства с целью наиболее эффективного воздействия на пользователя (ставшего одновременно и читателем, и слушателем, и зрителем). Появление систем мультимедиа произвело революцию во многих областях деятельности человека: компьютерном тренинге, бизнесе и других сферах профессиональной деятельности. Одно из самых широких областей применения технология мультимедиа получила в сфере образования, поскольку электронные издания и ресурсы, основанные на мультимедиа, способны в ряде случаев существенно повысить эффективность обучения. 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. Поэтому совершенно очевидна высокая эффективность использования в обучении мультимедийных средств, основанных на зрительном и слуховом восприятии материала.

Согласно наиболее распространенного определения мультимедиа (мультимедиа средства) представляет собой компьютерные средства создания, хранения, обработки и воспроизведения в оцифрованном виде информации разных типов: текста, рисунков, схем, таблиц, диаграмм, фотографий, видео- и аудио- фрагментов и т.п.

Таким образом, упрощенно под мультимедиа можно понимать комбинированное представление информации в разных формах (текст, звук, видео и т.д.).

Средства и технологии мультимедиа обеспечивают возможность интенсификации обучения и повышение мотивации обучения за счет применения современных способов обработки аудиовизуальной информации, таких, как:

· "манипулирование" (наложение, перемещение) визуальной информацией как в пределах поля данного экрана, так и в пределах поля предыдущего (последующего) экрана;

· контаминация (смешение) различной аудиовизуальной информации; реализация анимационных эффектов;

· деформирования визуальной информации (увеличение или уменьшение определенного линейного параметра, растягивание или сжатие изображения);

· дискретная подача аудиовизуальной информации;

· тонирование изображения;

· фиксирование выбранной части визуальной информации для ее последующего перемещения или рассмотрения "под лупой";

· многооконное представление аудиовизуальной информации на одном экране с возможностью активизировать любую часть экрана (например, в одном "окне" - видеофильм, в другом - текст);

· демонстрация реально протекающих процессов, событий в реальном времени (видеофильм).

Существует несколько понятий, связанных с мультимедиа и использованием соответствующих средств информатизации в образовании. В частности, при использовании средств мультимедиа в образовании существенно возрастает роль иллюстраций.

Существует два основных толкования термина "иллюстрация":

· изображение (рисунок, фотография и др.), поясняющее или дополняющее какой-либо текст,

· приведение примеров для наглядного и убедительного объяснения.

Первое из них более соответствует традиционному книжному учебнику, а второе - достаточно точно отражает роль иллюстраций в мультимедийных образовательных электронных изданиях. Теперь все мультимедийные средства ИКТ должны быть использованы для наглядного и убедительного, то есть доступного объяснения главных, основополагающих, наиболее сложных моментов учебного материала, задействованного в системе открытого образования. Таким образом, иллюстрации - это ведущая, наиболее значимая подсистема в структуре образовательного электронного издания.

Появление в образовательных мультимедиа-средствах новых видов иллюстраций вовсе не означает полного отказа от прежних подходов, использовавшихся при издании традиционных учебников на бумажных носителях. В области иллюстрирования и полиграфического оформления традиционных учебных книг накоплен значительный опыт, согласно которого выделяются собственно иллюстрации, особенности пространственной группировки элементов издания, акцентирование (зрительное) отдельных элементов, физиологические стороны восприятия (четкость печати, особенности шрифтов и т.д.).

Важно понимать, что оба толкования термина иллюстрация в равной степени имеют отношение как к обычным бумажным учебникам и учебным пособиям, так и к современным, мультимедиа образовательным электронным изданиям и ресурсам. Более того, необходимость иллюстрирования приводит к тому, что теперь все средства информатизации обучения должны быть использованы для наглядного, убедительного и доступного объяснения главных, основополагающих или наиболее сложных моментов учебного материала. Мультимедиа как раз и способствует этому.

В мультимедиа изданиях и ресурсах иллюстрации могут быть представлены в виде примеров (в том числе и текстовых), двухмерных и трехмерных графических изображений (рисунков, фотографий, схем, графиков, диаграмм), звуковых фрагментов, анимации, видео фрагментов.

Появление в образовательных мультимедиа средствах новых видов иллюстраций вовсе не означает полного отказа от прежних подходов, используемых при издании традиционных учебников на бумажных носителях. В области иллюстрирования и полиграфического оформления традиционных учебных книг накоплен значительный опыт, согласно которого определяются особенности пространственной группировки элементов издания, осуществляется акцентирование (визуальное выделение) отдельных элементов, учитываются физиологические стороны восприятия и другие факторы. Этот опыт с успехом применяется и при разработке современных образовательных электронных изданий и ресурсов.

В настоящее время созданы мультимедийные энциклопедии по многим учебным дисциплинам и образовательным направлениям. Разработаны игровые ситуационные тренажеры и мультимедийные обучающие системы, позволяющие организовать учебный процесс с использованием новых методов обучения.

Мультимедиа является эффективной образовательной технологией благодаря присущим ей качествам интерактивности, гибкости и интеграции различных типов учебной информации, а также благодаря возможности учитывать индивидуальные особенности учащихся и способствовать повышению их мотивации.

Интерактивность образовательных электронных изданий и ресурсов означает, что пользователям, как правило, обучаемым и педагогам., предоставляется возможность активного взаимодействия с этими средствами. Интерактивность означает наличие условий для учебного диалога, одним из участников которого является электронное издание или ресурс.

Предоставление интерактивности является одним из наиболее значимых преимуществ мультимедиа средств. Интерактивность позволяет в определенных пределах управлять представлением информации: ученики могут индивидуально менять настройки, изучать результаты, а также отвечать на запросы программы о конкретных предпочтениях пользователя. Обучаемые могут устанавливать скорость подачи материала, число повторений и другие параметры, удовлетворяющие индивидуальным академическим потребностям. Это позволяет сделать вывод о гибкости мультимедиа технологий.

Технологии мультимедиа позволяют осмысленно и гармонично интегрировать многие виды информации. Это позволяет с помощью компьютера представлять информацию в различных формах, таких как:

изображения, включая отсканированные фотографии, чертежи, карты и слайды;

звукозаписи голоса, звуковые эффекты и музыка;

видео, сложные видеоэффекты;

*анимации и анимационное имитирование.

Целесообразность применения мультимедиа в образовании можно проиллюстрировать многими примерами.

Как правило, презентации, сопровождаемые красивыми изображениями или анимацией, являются визуально более привлекательными, нежели статический текст, и они могут поддерживать должный эмоциональный уровень, дополняющий представляемый материал, способствуя повышению эффективности обучения.

Использование мультимедиа позволяет продемон-стрировать учащимся ряд опытов но физике или химии, выполнение которых невозможно в школьных условиях.

С помощью мультимедиа можно "переместиться в пространстве" и показать учащимся изучаемые в курсе истории экспонаты музеев или памятники археологии, не покидая класса.

Подготовка пилотов современных самолетов невозможно осуществить без занятий на специальных мультимедийных тренажерах, моделирующих реальные ситуации и требующих интерактивного взаимодействия с будущим летчиком.

Мультимедиа может применяться в контексте самых различных стилей обучения и восприниматься самыми различными людьми: некоторые предпочитают учиться посредством чтения, другие -- посредством восприятия на слух, третьи ~ посредством просмотра видео и т.д.

Использование мультимедиа позволяет обучаемым работать с учебными материалами по-разному -- человек сам решает, как изучать материалы, как применять интерактивные возможности средств информатизации, и как реализовать совместную работу со своими соучениками. Таким образом, учащиеся становятся активными участниками образовательного процесса.

Работая с мультимедиа образовательными электронными изданиями и ресурсами, обучаемые могут влиять на свой собственный процесс обучения, подстраивая его под свои индивидуальные способности и предпочтения. Они изучают именно тот материал, который их интересует, повторяют изучение столько раз, сколько им нужно, что способствует более правильному восприятию.

Таким образом, использование качественных мультимедиа изданий и ресурсов позволяет сделать процесс обучения гибким по отношению к социальным и культурным различиям между обучаемыми, их индивидуальным стилям и темпам обучения, их интересам.

Применение мультимедиа может позитивно сказаться сразу на нескольких аспектах учебного процесса. Мультимедиа способствует:

Стимулированию когнитивных аспектов обучения, таких как восприятие и осознание информации;

Повышению мотивации учащихся;

Развитию навыков совместной работы и коллективного познания у обучаемых;

Развитию у учащихся более глубокого подхода к обучению, и, следовательно, влечет формирование более глубокого понимания изучаемого материала.

Кроме этого к числу преимуществ использования мультимедиа средств в образовании можно отнести:

одновременное использование нескольких каналов восприятия учащегося в процессе обучения, за счет чего достигается интеграция информации, доставляемой несколькими различными органами чувств;

возможность моделировать сложные, дорогие или опасные реальные эксперименты;

визуализация абстрактной информации за счет динамического представления процессов;

визуализация объектов и процессов микро- и. макромиров;

возможность развить когнитивные структуры и интерпретации учащихся, обрамляя изучаемый материал в широкий учебный, общественный, исторический контекст, и связывая учебный материал с интерпретацией учащегося.

Средства мультимедиа могут быть использованы для улучшения процесса обучения, как в конкретных предметных областях, так и в дисциплинах, находящихся на стыке нескольких предметных областей.

На эффективность системы образования в значительной степени влияет также среда, в которой протекает учебный процесс. В это понятие входит структура учебного процесса, его условия и доступность (общество, библиотеки, центры мультимедийных ресурсов, компьютерные лаборатории и т.п.). В таких условиях мультимедиа издания и ресурсы могут быть использованы как одна из многочисленных возможных сред обучения. Такая среда применима в многочисленных образовательных проектах, в которых учащиеся размышляют об изучаемой предметной области и участвуют в диалоге со своими сверстниками и преподавателями, обсуждая ход и результаты своего обучения.

Итак, развитие современных мультимедиа средств позволяет реализовывать образовательные технологии на принципиально новом уровне, используя для этих целей самые прогрессивные технические инновации, позволяющие предоставлять и обрабатывать информацию различных типов. Одними из наиболее современных мультимедийных средств, проникающих в сферу образования, являются различные средства моделирования и средства, функционирование которых основано на технологиях, получивших название виртуальная реальность.

К виртуальным объектам или процессам относятся электронные модели как реально существующих, так и воображаемых объектов или процессов. Прилагательное виртуальный используется для подчеркивания характеристик электронных аналогов образовательных и других объектов, представляемых на бумажных и иных материальных носителях. Кроме этого, данная характеристика означает наличие основанного на мультимедиа технологиях интерфейса, тактирующего свойства реального пространства при работе с электронными моделями-аналогами.

Виртуальная реальность -- это мультимедиа средства, предоставляющие звуковую, зрительную, тактильную, а также другие виды информации и создающие иллюзию вхождения и присутствия пользователя в стереоскопически представленном виртуальном пространстве, перемещения пользователя относительно объектов этого пространства в реальном времени.

Системы "виртуальной реальности" обеспечивают прямой "непосредственный" контакт человека со средой. В наиболее совершенных из них пользователь может дотронуться рукой до объекта, существующего лишь в памяти компьютера, надев начиненную датчиками перчатку. В других случаях можно "перевернуть" изображенный на экране предмет и рассмотреть его с обратной стороны. Пользователь может "шагнуть" в виртуальное пространство, вооружившись "информационным костюмом", "информационной перчаткой", "информа-ционными очками" (очки-мониторы) и другими приборами.

Использование подобных мультимедиа средств в системе образования изменяет механизм восприятия и осмысления получаемой пользователем, информации. При работе с системами "виртуальной реальности" в образовании происходит качественное изменение восприятия информации. В этом случае восприятие осуществляется не только с помощью зрения и слуха, но и с помощью осязания и даже обоняния. Возникают предпосылки для реализации дидактического принципа наглядности обучения на принципиально новом уровне.

Перспективно использование этой мультимедиа технологии в образовании для развития пространственных представлений, для организации тренировок специалистов в условиях, максимально приближенных к реальной действительности. Поразительны примеры использования систем "виртуальная реальность" в медицине для обучения хирургов проведению сложных операций, для задач реабилитации больных.

Осмысление информации, предоставляемой системами "виртуальной реальности", может быть уже не только теоретическим, но и практическим, а именно: наглядно-образным или наглядно-действенным. Практическое мышление требует меньших усилий по сравнению с теоретическим мышлением, восприятие образной информации, как правило, легче восприятия символьной информации. Поэтому образовательные электронные издания и ресурсы, построенные с использованием технологии виртуальной реальности, в состоянии обеспечить лучшее понимание и усвоение учебного материала в процессе Обучения, Однако важно понимать, что чем выше уровень систем виртуальной реальности, тем больше труда должно быть вложено в их создание, тем совершеннее должны быть технические средства информатизации, доступные педагогам и учащимся.

Использование мультимедийных средств в качестве инструмента означает появление новых форм мыслительной, мнемической, творческой деятельности, что можно рассматривать как историческое развитие психических процессов человека и продолжить разработку принципов исторического развития деятельности применительно к условиям перехода к постиндустриальному обществу.

Сущность и специфика мультимедийных средств обучения влияет на формирование и развитие психических структур человека, в том числе мышления. Печатный текст, до последнего времени являвшийся основным источником информации, строится на принципе абстрагирования содержания от действительности и в большинстве языков организуется как последовательность фраз в порядке чтения слева направо, что формирует навыки мыслительной деятельности, обладающей структурой, аналогичной структуре печатного текста, которой свойственны такие особенности, как линейность, последовательность, аналитичность, иерархичность.

Другие средства массовой коммуникации - фотография, кино, радио, телевидение - имеют структуру, значительно отличающуюся от структуры печати. Образы и звуки не направляют ход мыслей слушателя или зрителя от А к Б и далее к С с промежуточными выводами, как при восприятии печатной информации. Вместо этого они создают модели узнавания, обращены к чувственной стороне субъекта.

Подобно тому, как печатные материалы и технические средства массовой коммуникации привели к гигантскому расширению возможностей человеческого познания, фиксации и передачи опыта, компьютер должен увеличить потенциал человеческого мышления, вызвать определенные изменения в структуре мыслительной деятельности. В открытой и дистанционной обучающей среде, созданной ИКТ, основными являются процессы организации и интерпретации мультимедийной информации. Она может быть закодирована и представлена на экране дисплея в виде математических символов, таблиц, графиков и диаграмм, изображения процессов, дополняемых звуком, цветным изображением и т.п.

Мультимедийная информационная среда оказывает существенное влияние на основные характеристики мышления

При организации открытого и дистанционного образования с применением мультимедийных средств обучения педагогам необходимо детально учитывать психологию межличностных отношений с обучаемыми. Установлено, что положительное или отрицательное отношение к личности педагога формируется уже в первые минуты его контакта с обучаемыми. В случае, если педагог за короткое время воспринимается положительно, то и вся передаваемая им информация будет восприниматься должным образом, какой бы сложной она ни была. Если же он воспринимается изначально негативно, то обучаемые выбирают для себя отрицательную информацию, с которой они не согласны и выстраивают внутреннюю аргументацию несогласия. При изучении мультимедиа технологий и использовании разработанных мультимедийных средств обучения внимание учеников будет напрямую зависеть от умения педагога организовать занятие. Для правильной организации использования мультимедийной информации на занятии педагогу требуется:

установить, что главное, а что второстепенное, отдав предпочтение главному;

поставить конкретные задачи;

определить конечную цель и разбить на этапы пути ее достижения;

ориентироваться на осмысленность и содержательность деятельности учащихся;

стремиться к активизации мыслительной деятельности обучаемых,

предоставлять указания на возможные ошибки;

осуществлять контроль над исполнением заданий.

Повышения организации внимания и восприятия при работе с мультимедийной информацией можно достичь благодаря использованию фактора новизны и возможности личной интерпретации, которая привлечет внимание обучаемых и создаст соответствующую эмоциональную насыщенность занятия. Работа на занятиях должна соответствовать индивидуальным возможностям ученика, предусматривать наличие обратной связи. Обратная связь может обеспечиваться контролем со стороны учителя или самоконтролем учащихся. В последнем случае обучаемые могут использовать системы проверки знаний и умений, предусмотренных в мультимедийном средстве обучения. Вместе с тем, потребность в обратной связи определяется степенью трудности изучаемой мультимедийной информации. Педагогам при работе с обучаемыми следует учитывать индивидуальные характеристики восприятия, такие как быстрота, точность, безошибочность и их соотношение у конкретного ученика. Эти особенности восприятия информации человеком формируются в процессе деятельности под влиянием целенаправленного воспитания и обучения. Следует помнить, что, несмотря на использование современных компьютерных и телекоммуникационных технологий, мультимедийных средств обучения для процесса восприятия информации большое значение имеет живая речь преподавателя, которую невозможно заменить другими средствами и технологиями. Чтобы достичь эффективности восприятия педагог должен употреблять слова, соответствующие той модели мира, которая имеется у учащихся на момент обучения. Кроме того, педагогам следует уделять внимание на то, чтобы учащиеся правильно называли все, что изучают на занятиях, проговаривали основные моменты информационного наполнения мультимедийного ресурса, грамотно излагали содержание основных Инетрнет-ресурсов и приемов работы с ними. Именно это формирует культуру речи, культуру восприятия и информационную культуру. Для более полного раскрытия методики проведения занятий с использованием модели мультимедийных информационных ресурсов необходимо рассматривать такую методику в строгом соответствии с целями, задачами, содержанием и организационными формами обучения, учитывая позицию ведущего по организации учебной деятельности и ожидаемые результаты обучения мультимедиа технологиям. Очевидно, что такой подход будет более полно соответствовать понятию методической системы и специфике входящих в нее компонент.

Обучение с использованием мультимедийных ресурсов и мультимедийных сайтов Интернет должно осуществляться поэтапно. Выделяется три основных последовательных методических приема изучения информационного наполнения мультимедийных ресурсов: Первый прием - метод случайных проб при работе с информационными мультимедийными ресурсами;

Второй прием - метод целенаправленных проб при работе с информационными мультимедийными ресурсами; Третий прием - полноценное пользовательское оперирование с информационными мультимедийными ресурсами.(дополнительные аспекты обучения с применением мультимедиа)

Основные проблемы и недостатки применения мультимедиа в образовании

Общим недостатком большинства существующих мультимедийных средств обучения остается то, что после их разработки начинаются или продолжаются "исследования" сфер и придумываются все новые возможности их практического применения. Достаточно редкими являются случаи создания мультимедийных продуктов с заранее определенными свойствами для реализации определенной методики обучения и решения дидактических задач. При разработке мультимедийных средств обучения, как правило, акцент делается не на обучение, не на помощь ученику, а на технологию программной реализации. Существует множество достаточно общих возможных негативных аспектов применения мультимедийных средств обучения в системе открытого образования. В их числе рассеивание внимания, возможное отсутствие обратной связи, времеемкость, недостаточная доступность и ряд других аспектов. Самостоятельное обучение. Некоторые ученики не способны воспользоваться той свободой, которую предоставляют мультимедийные материалы, основанные на гипертексте. Рассеивание внимания. Часто запутанные и сложные способы представления могут стать причиной отвлечения пользователя от изучаемого материала из-за различных несоответствий. К тому же, нелинейная структура мультимедийной информации подвергает пользователя "соблазну" следовать по предлагаемым ссылкам, что при неумелом использовании может отвлечь от основного порядка изложения материала. Большие объемы информации, представляемые мультимедийными приложениями, также могут отвлекать внимание в процессе обучения. Недостаточная интерактивность. Уровень интерактивного взаимодействия пользователя с мультимедиа-программой по-прежнему остается на очень низком уровне, и все еще очень далек от уровня общения между людьми. Отсутствие выборочной "обратной связи". Возможности "обратной связи" с пользователем в мультимедийных обучающих приложениях, как правило, весьма ограничены. Компьютеры в большинстве случаев не могут заменить очного преподавания, а только расширяют его возможности. Как правило, "обратная связь" приложения ограничивается контролем ответов на уровне "правильно-неправильно", и не поддерживает возможности динамического выбора различных стратегий обучения, и не предоставляет дальнейших объяснений по поводу верного или ошибочного ответа. Мультимедийное средство обучения не в состоянии определить индивидуальные потребности или трудности учащегося, и поэтому не может отвечать на них подобно педагогу.

Симуляций не всегда достаточно. Во многих случаях для студентов важно проведение реальных опытов своими руками. Например, для изучения насекомых на занятиях по биологии не всегда возможно обойтись без выезда на природу с целью изучения жизни насекомых в их естественной среде обитания. Недостаточные навыки обучаемых и педагогов. Многие обучаемые, особенно в зрелом возрасте, могли никогда раньше не использовать компьютеры и средства мультимедиа в своей деятельности. Следует уделить внимание их обучению навыкам владения используемыми мультимедийными средствами, равно как и простейшим навыкам. Часто и сами преподаватели не имеют всех навыков владения технологией мультимедиа, необходимых для эффективного открытого и дистанционного обучения. Сложность создания учебных материалов. Создание аудио, видео, графики и других элементов мультимедиа средств намного сложнее, чем написание традиционного текста.

Времяемкость. Как применение мультимедиа на уровне конечного пользователя, так и самостоятельное создание мультимедийной информации требует достаточно больших затрат времени. Особенно много времени необходимо для создания мультимедийных средств обучения. Доступность. Не все студенты, обучающиеся в рамках системы открытого образования, располагают требуемыми аппаратными и программными ресурсами, что может ограничить применимость обучения с применением новейших средств мультимедиа.

Сложности настройки и использования программного и аппаратного обеспечения. Для обеспечения эффективного педагогического использования учебных мультимедиа материалов программное и аппаратное обеспечение должно быть надлежащим образом настроено. При этом мультимедийные средства обучения предъявляют более высокие требования к качеству и ресурсному составу используемых средств информационных и коммуникационных технологий по сравнению с простыми средствами редактирования и визуализации текстов.

Проблемы доступа в телекоммуникационные сети. Недостаточно быстрый канал связи означает низкое качество звука, изображения, видео и другой мультимедиа информации, что может негативно сказаться на качестве дистанционного открытого учебного процесса.

Проблемы прочтения информации с экрана компьютера. Информацию на экране компьютера не так легко читать, как печатную. Большие объемы текста, которые должны быть полностью прочтены, удобнее читать на бумаге. В бумажном варианте удобнее читать журналы и книги. Часто мультимедийное средство обучения предоставляет инструменты поиска информации для того, чтобы пользователь смог вначале найти требуемую ему информацию, а затем распечатать только ее.

(основы применения мультимедиа.htm)

Более того, во многих странах для поддержки развития и взаимодействия национальных информационных инфраструктур уже разрабатывается ряд правовых основ и стандартов, которые будут способствовать дальнейшему развитию национальных и международных рынков по предоставлению информационных услуг и продуктов. UNESCO реализует две важные для развития информационных сетей программы. Одна из программ, UNIWIN, нацелена на развитие среди преподавателей сотрудничества в сфере образования и научной деятельности. Основной задачей второй программы "Образование без границ" является развитие глобальной системы дистанционного образования с возможностью доступа к большинству информационных сетей.

В соответствии со статьёй Кулагина В.П., Найханова В.В., Красновой Г.А., Овезова Б.Б., Роберт И.В., Юрасова В.Г. «Информационные технологии в сфере образования», в настоящее время рассматриваются два основных направления развития процесса информатизации образования на всех уровнях и ступенях:

- инструментально-технологическое, включающее в себя задачи использования новых возможностей средств информатики и информационных технологий для повышения эффективности системы образования, в том числе процесса обучения;

- содержательное, включающее в себя задачи формирования нового содержания самого процесса образования.

Решение задач инструментально-технологического направления связано с использованием современных информационных и коммуникационных технологий как высокоэффективного педагогического инструмента, позволяющего получить новое качество образовательного процесса. В педагогической области наиболее перспективное направление на сегодняшний день - использование компьютерной графики и когнитивных технологий. Информационная поддержка образовательного процесса на всех уровнях образования обеспечивается развитием электронных библиотек, медиатек, учебных компьютерных программ, а также электронных учебников. Образовательные учреждения всех уровней используют глобальные компьютерные сети, их региональные сегменты в качестве средства доставки учебно-образовательной информации. В последние годы значительно улучшилась динамика подключения к компьютерным сетям образовательных учреждений общеобразовательной ступени, учреждений среднего профессионального образования, улучшается ситуация с подключением учреждений начальной профессиональной подготовки и развитием образовательных информационных ресурсов для данного уровня образования В образовательных учреждениях высшей ступени, реже - средней профессиональной ступени- динамично развивается заочно-дистанционная форма обучения. Растет число образовательных информационных ресурсов по различным специальностям, доступных в сетевом варианте. Применение коммуникационных технологий способствует интеграции различных областей знаний и совершенствованию методической системы обучения общеобразовательным предметам.

Задачами внедрения и использования ИКТ в образовании являются:

- создание условий для использования компьютеров в обучении по федеральным и региональным предметам базисного учебного плана;

- сокращение времени на поиск и доступ к необходимой учебной и научной информации преподавателями и учащимися;

- ускорение обновления содержания образования за счет сокращения времени преподавателей на разработку новой учебной и методической литературы;

- высвобождение дополнительного времени у учащихся для индивидуальной самостоятельной работы, а у преподавателей и организаторов на совершенствовании и развитие образовательного процесса;

- ускорение в достижении обучаемыми установленных требований (норм, стандартов) к качеству образования и др.

Учебные программы курса "Информатика" в школе и вузе должны способствовать обеспечению преемственности стандартов школьного и вузовского курса по информатике.

Многие актуальные проблемы информатизации общества практически не изучаются в системе высшего образования. Не готовятся к этим условиям и преподаватели вузов. Система подготовки и повышения квалификации профессорско-преподавательских кадров высшей школы в этом плане не отвечает современным требованиям.

Важное место в процессе интеграции информационных технологий занимают сетевые информационные технологии. Они представляют собой объединение технологии сбора, хранения, передачи и обработки информации на компьютере с техникой связи и телекоммуникаций. С появлением персональных компьютеров возникли локальные сети, которые позволили повысить эффективность применения вычислительной техники, улучшить качество обработки информации. Они позволили поднять на качественно новую ступень управление производственным процессом, создать новые информационные и коммуникационные технологии. Объединение локальных вычислительных сетей и глобальных сетей открыло доступ к мировым информационным ресурсам.

Одной из самых популярных и перспективных сетевых технологий является WWW-технология, которая представляет собой распределенную систему гипермедийных документов, отличительной особенностью которых, кроме привлекательного внешнего вида, является возможность организации перекрестных ссылок друг на друга. Это означает присутствие в текущем документе ссылки, реализующей переход на любой документ WWW (World Wide Web, всемирная паутина), который физически может быть размещен на другом компьютере сети. Используя специальную программу просмотра документов WWW (браузер), пользователь сети может быстро перемещаться по ссылкам от одного документа к другому, путешествуя по пространству всемирной паутины. Наиболее распространенной коммуникационной технологией в компьютерных сетях стала технология компьютерного способа пересылки и обработки информационных сообщений, обеспечивающая оперативную связь между людьми. Электронная почта (E-mail) - система для хранения и пересылки сообщений между людьми, имеющими доступ к компьютерной сети. Посредством электронной почты можно передавать по компьютерным сетям любую информацию (текстовые документов, изображения, цифровые данные, звукозаписи и т.д.). Она выполняет такие функции, как редактирование документов перед передачей; их хранение; пересылка корреспонденции; проверка и исправление ошибок, возникающих при передаче; выдача подтверждения о получении корреспонденции адресатом; получение и хранение информации; просмотр полученной корреспонденции. Одной из сетевых технологий обмена информацией между людьми, объединенными общими интересами, является телеконференция. Телеконференция - сетевой форум, организованный для ведения дискуссии и обмена новостями по определенной тематике. Телеконференция позволяют публиковать сообщения по интересам на специальных компьютерах в сети. Сообщения можно читать, подключившись к компьютеру и выбрав тему для себя. Далее, по желанию, вы можете ответить автору статьи или послать собственное сообщение. Таким образом, организовывается сетевая дискуссия, носящая новостной характер, поскольку сообщения сохраняются на небольшой период времени.

Наличие аудио и видеооборудования (микрофон, цифровая видеокамера и др.), подключенного к компьютеру, позволяет организовать компьютерные аудио и видеоконференции.

Одной из важнейших сетевых технологий является распределенная обработка данных. Персональные компьютеры стоят на рабочих местах, т.е. на местах возникновения и использования информации. Если они соединены каналами связи, то это дает возможность распределить их ресурсы по отдельным функциональным сферам деятельности и изменить технологию обработки данных в направлении децентрализации. Преимущества распределенной обработки данных: большое число взаимодействующих между собой пользователей, выполняющих функции сбора, регистрации, хранения, передачи и выдачи информации; снятие пиковых нагрузок с централизованной базы путем распределения обработки и хранения локальных баз данных на разных компьютерах; обеспечение доступа информационного работника к вычислительным ресурсам компьютерной сети; обеспечение обмена данными между удаленными пользователями. В наиболее сложных системах осуществляется подключение к различным информационным службам и системам общего назначения (службам новостей, национальным и глобальным информационно-поисковым системам, базам данных и банкам знаний и т.д.). Чрезвычайно важной технологией, реализованной в компьютерных сетях, является технология автоматизированного поиска информации. Используя специализированные средства - информационно-поисковые системы, можно в кратчайшие сроки найти интересующие вас сведения в мировых информационных источниках.

1.2 Методико-технологические основы создания средств ИКТ

Создание качественных образовательных электронных изданий и ресурсов

С каждым днем все большее количество педагогов сталкивается не только с использованием образовательных электронных изданий, но и с их разработкой. Это вовсе не означает, что в обязанности или повседневную работу учителя должна войти систематическая разработка средств информатизации промышленного качества. Безусловно, созданием профессиональных, востребованных многими педагогами образовательных электронных изданий и ресурсов должны заниматься целые коллективы разработчиков -- педагогов, психологов, программистов, художников и специалистов многих других направлений. В то же время рядовой учитель в любой момент может оказаться членом такого авторского коллектива или, во многих случаях, заниматься самостоятельной разработкой небольших, не всегда профессионально выполненных, но необходимых для учебного процесса компьютерных средств обучения. К ним можно отнести и популярные на сегодняшний день повсеместно создаваемые презентации, и даже простые тексты, изображения или звуки, созданные в одном из компьютерных редакторов, и используемые педагогами для повышения наглядности обучения. В такой ситуации любым педагогам целесообразно ознакомиться с некоторыми рекомендациями, учет которых при разработке образовательных электронных изданий и ресурсов может положительно сказаться на качестве таких средств информатизации образования.

Аналогично системе требований, множество рекомендаций может быть классифицировано по уровням образования, на которые рассчитано создаваемое средство информатизации. Однако, можно выделить и группу рекомендаций, инвариантных относительно уровня образования. Такие рекомендации целесообразны к учету при проектировании и разработке всех без исключения образовательных электронных изданий и ресурсов.

Многие рекомендации по созданию таких изданий и ресурсов вытекают из современных психологических теорий (теории алгоритмизации или поэтапного формирования умственных действий, ассоциативно-рефлекторная теория и др.) и касаются так называемого сценария электронного издания -- детального плана взаимодействия электронного издания с пользователем, содержащего точную разбивку на отдельные структурные компоненты, включающего описание содержательного, логического и временного взаимодействия структурных компонент.

При проектировании глобального сценария образовательного электронного издания или ресурса рекомендуется планировать в начале учебной работы создание у обучаемых мотивации, знакомство с общей структурой учебного материала (теории алгоритмизации или поэтапного формирования умственных действий), напоминание, если это необходимо, ранее изученного материала (ассоциативно-рефлекторная теория).

При разработке локальных сценариев (последовательности выполнения упражнений в ходе изучения отдельных учебных элементов) рекомендуется первоначальное планирование к выполнению упражнений со схемами, чертежами и другими графическими иллюстрациями (материализованная форма деятельности), а следом за ними - более абстрактных упражнений. Учитывая дробный, порционный характер процесса обучения, необходимо также предусматривать в глобальном сценарии образовательных электронных изданий и ресурсов промежуточные и завершающий обобщающие этапы.

Сценарии создаваемых средств информатизации также должны быть унифицированы и предполагать единообразный порядок взаимодействия пользователей с различными образовательными электронными изданиями и ресурсами, применяемыми в образовании.

Учет достижений психологии, а также приведенных ранее требований позволяет сформулировать ряд общих рекомендаций эргономического характера, которые следует учитывать при разработке способа визуализации информации на экране компьютера во время функционирования образовательных электронных изданий и ресурсов:

- информация на экране должна быть четко структурирована;

- визуальная информация периодически должна меняться на аудиоинформацию;

- темп работы должен варьироваться;

- периодически должны варьироваться яркость цвета и громкость звука;

- содержание визуализируемого учебного материала не должно быть слишком простым или слишком сложным.

При создании образовательных электронных изданий и ресурсов существенную роль играет учет рекомендаций по формированию цветовых характеристик зрительной информации, визуализируемой на экране компьютера.

Визуальная среда на экране монитора, являясь искусственной, по многим параметрам отличается от визуальной среды естественной для человека. Так, естественным для человека является восприятие изображений в отраженном свете, а на экране монитора информация передается с помощью излучающего света.

При разработке средств информатизации необходимо учитывать, что объекты, изображенные разными цветами и на разном фоне, по-разному воспринимаются человеком. Если яркость цвета объектов и яркость фона подобраны неправильно, то при поверхностном рассмотрении изображения может возникнуть эффект "пятна", когда некоторые объекты как бы выпадают из поля зрения. При более внимательном рассмотрении изображения восприятие этих объектов требует дополнительных зрительных усилий.

Важную роль в организации зрительной информации играет контраст предметов по отношению к фону. Существует две разновидности контраста: прямой и обратный. При прямом контрасте предметы и их изображения темнее, а при обратном -- светлее фона. В образовательных электронных изданиях и ресурсах обычно используются оба вида, как порознь в разных кадрах, так и вместе в рамках одной картинки.

При разработке образовательных электронных изданий и ресурсов все же следует учитывать, что более предпочтительной является работа в прямом контрасте. В этих условиях увеличение яркости ведет к улучшению видимости. Но цифры, буквы и знаки, предъявляемые в обратном контрасте, опознаются точнее и быстрее, чем в прямом контрасте даже при меньших размерах. Чем больше относительные размеры частей изображения и выше его яркость, тем меньший должен быть контраст, тем лучше видимость. Максимальная эффективность восприятия информации с экрана монитора достигается при равномерном распределении яркости в поле зрения.

При создании интерфейса образовательных электронных изданий и ресурсов значения цветов для визуализации информации рекомендуется выбирать в соответствии с психологической реакцией человека (например, красный цвет

- прерывание, экстренная информация, опасность, желтый

- внимание и слежение, зеленый -- разрешающий и т.д.).

Для смыслового противопоставления объектов рекомендуется использование контрастных цветов (красный -- зеленый, синий -- желтый, белый -- черный).

Для оптимизации восприятия информации с экрана компьютера разработчикам образовательных электронных изданий и ресурсов рекомендуется использование логических ударений. Логическими ударениями принято называть психологические приемы, реализуемые с помощью средств информационных технологий и направленные на привлечение внимания педагога или обучаемого к определенному объекту, отображаемому на экране компьютера. Психологическое действие логических ударений связано с необходимостью уменьшения времени зрительного поиска и фиксации оси зрения по центру главного объекта. Наиболее часто используемыми приемами для создания логических ударений являются: изображение главного объекта более ярким цветом, изменение размера, яркости, расположения или выделение проблесковым свечением.