Технологические мультимедиа в большом почете у военных. Так, Пентагон внедряет программу перенесения на интерактивные видеодиски всей технической, эксплуатационной и учебной документации по всем системам вооружений, создания и массового использования тренажеров на основе таких дисков.

Быстро возникают фирмы, специализирующиеся на производстве изданий гипермедиа-книг, энциклопедий, путеводителей.

Красноречивые мультимедиа в искусстве - это музыкальные CD-ROM, которые позволяют не только прослушивать (обеспечение качества) произведения того или иного композитора, но и просматривать на экране партитуры, выделять и прослушивать отдельные темы или инструменты, знакомиться с рецензиями, просматривать текстовые, фото- и видеоматериалы о формации МРЗ.

Весьма вероятными выглядят работы по внедрению элементов искусственного интеллекта в систему мультимедиа. Они позволили бы «чувствовать» среду общения, адаптироваться к ней и оптимизировать процесс общения с пользователем; они смогли бы подстраиваться под читателей, анализировать круг их интересов, помнить вопросы, вызывающие затруднения, и могли бы сами предложить дополнительную или разъясняющую информацию. Системы, понимающие естественный язык, распознаватели речи еще более расширили бы возможности взаимодействия с компьютером.

Проблема различия технологий и методик до сих пор достаточно дискуссионная. Одни ученые полагают технологию формой реализации методики, другие говорят, что понятие технологии шире, чем методика. Однако скорее всего верным кажется заключение, что и технология, и методика обладают системностью (то есть в их основе должна лежать система научных законосообразных положений), но идеальная технология обладает жестко определенной системой предписаний, гарантированно ведущих к цели.

Методика же предусматривает разнообразие, вариативность способов реализации теоретических положений, а следовательно, и не предполагает гарантированности достижения цели, то есть даже идеальная методика не обладает высокой инструментальностью. Идеальная технология и идеальная методика бывают очень редко, любая дидактическая (педагогическая) система в зависимости от уровня ее инструментальности может быть ближе либо к технологии (высокий уровень инструментальности), либо к методике (низкий уровень инструментальности).

Инструментальность педагогических технологий - это проработанность и алгоритмизация конкретных действий (начиная с постановки целей), определенность и четкость этапов, шагов, операций, ведущих к цели. Только в таких случаях обеспечиваются воспроизводимость технологии и гарантированность результата. Степень инструментальности может являться признаком приближения дидактической системы либо к технологии, либо к методике.

В свою очередь педагогические технологии также можно подразделять на прежние, обычные, традиционные и новые, нетрадиционные, которых сейчас разработано уже достаточно много. Так, Г.К. Селевко охарактеризовано более сорока технологий, применяемых в современном обучении, им же раскрыты их образовательные и развивающие возможности.

1.5 Психолого-педагогические основы использования мультимедийных учебников в учебном процессе

Мультимедийный учебник представляет собой комплект обучающих, контролирующих, моделирующих и других программ, размещаемых на магнитных носителях (твердом или гибком дисках) электронной вычислительной машины, в которых отражено основное научное содержание учебной дисциплины.

Мультимедийный учебник часто дополняет обычный, а особенно эффективен в тех случаях, когда он:

-обеспечивает практически мгновенную обратную связь;

- помогает быстро найти необходимую информацию (в том числе контекстный поиск), поиск которой в обычном учебнике затруднен;

-существенно экономит время при многократных обращениях к гипертекстовым объяснениям;

-наряду с кратким текстом - показывает, рассказывает, моделирует и т.д. (именно здесь проявляются возможности и преимущества мультимедиа-технологий) позволяет быстро, но в темпе наиболее подходящем для конкретного индивидуума, проверить знания по определенному разделу.

К недостаткам Мультимедийного электронного учебника можно отнести не совсем хорошую физиологичность дисплея как средства восприятия информации (восприятие с экрана текстовой информации гораздо менее удобно и эффективно, чем чтение книги) и более высокую стоимость по сравнению с книгой.

Выделяют три основных режима использования электронного учебника:

1) обучение без проверки;

2) обучение с проверкой, при котором в конце каждой главы (параграфа) обучаемому, предлагается ответить на несколько вопросов, позволяющих определить степень усвоения материала;

3) тестовый контроль, предназначенный для итогового контроля знаний с выставлением оценки.

Таким образом, к мультимедийным учебникам предъявляют следующие требования:

-структурированность,

-удобство в обращении,

-наглядность изложенного материала.

Чтобы удовлетворить вышеперечисленные требования, целесообразно использование гипертекстовой технологии.

В электронный учебник входит также средства контроля, так как контроль знаний является одной из основных проблем в обучении.

Долгое время в отечественной системе образования контроль знаний, как правило, проводилось в устной форме.

На современном этапе применяются различные методы тестирования. Многие, конечно, не разделяют этой позиции, считая, что тесты исключают такие необходимые навыки, как анализирование, сопоставление и т.д.

В системах дистанционного обучения применение новых технологии дает возможность качественно по-новому решить проблему.

Мы заложили в электронный вариант учебника.

Таким образом, можно надеяться, что применение новых информационных технологий способствуют повышению эффективности обучения, а также являются незаменимым инструментом при самостоятельной подготовке обучающегося.

Для активного овладения конкретной предметной областью необходимо не только изучить теорию, но и сформировать практические навыки в решении задач.

Для этого нужно научиться строить физические модели изучаемых процессов и явлений, проектировать алгоритмы решения и реализовывать их в виде программ.

Для достижения этой цели в состав ММ включена серия модельных программ, обеспечивающих графическую иллюстрацию структуры и работы алгоритмов, что позволяет не только повысить степень их понимания, но, и способствует развитию у школьника интуиции и образного мышления.[25;43]

1.6 Мультимедийные учебники как учебно-методические пособия в обучении учащихся средних школ

При использовании мультимедийных учебников происходит индивидуализация процесса обучения. Учащиеся индивидуально усваивает материал в соответствии со своими способностями восприятия.

В результате чего уже через 1-2 занятия учащиеся будут находиться каждый на своем уровне изучения нового материала.

В результате чего преподаватель не сможет продолжать обучение учащихся по традиционной системе.

Основная задача такого рода обучения состоит в том, чтобы ученики находились на одной стадии перед изучением нового материала и при этом все отведенное время, для работы у них было занято. Это может быть достигнуто при сочетании различных технологии обучения, причем обучающие программные пользовательские средства должны содержать несколько уровней сложности.

В этом случае учащийся, который быстро усваивает предлагаемую ему информацию, может просмотреть более сложные разделы данной темы, а также поработать над закреплением изучаемого материала.

Слабый же учащийся к этому моменту усвоит тот минимальный объем информации, который необходим для изучения последующего материала. При таком подходе к решению проблемы у преподавателя появляется возможность реализовать дифференцированное, а также разноуровневое обучение в условиях традиционного преподавания.

Не обходимо исходить из того, что обучение осуществляется преимущественно по дедуктивной схеме, т.е. путем дифференциации некоторой «относительно примитивной, но целостной основы».

На этапе введения знаний учащийся переходит от полного отсутствия знаний, но подлежащей изучению теме к овладению ими в первом приближении. В упомянутой схеме этот переход должен осуществляться таким образом, чтобы у учащегося сложился общий, не дифференцированный каркас требуемого знания, некоторое общее представление о теме.

Основная форма усвоения -- вербальная, часто в виде учебных правил, решение задач играет преимущественно вспомогательную иллюстративную роль. Этап проходит при максимальной помощи со стороны преподавателя.

На стадии тренировки, состоящем в решении задач, вербальное знание переходит в умение и навык, приобретает четкость, определенность. Эта стадия, значительно превосходящий первый по трудности и длительности, осуществляется при минимальной помощи со стороны преподавателя или даже при полном ее отсутствии.[13:65]

Компьютерное обучение возможно в принципе на обоих стадиях. Ho чаще всего оно используется на втором.

Личность преподавателя играет при введении знания огромную стимулирующую роль, для которой никакого эквивалента при компьютерном введении знаний не существует и в обозримом будущем принципиально не может появиться.

База данных (память), на которую опирается преподаватель и которая включает не только знания, приобретенные в результате внешне организованного и, в известной мере, стандартизованного обучения, но также и неосознаваемый опыт, включающий продукты непроизвольной психической деятельности, несопоставимо богаче той, что может быть в распоряжении компьютера. На этапе тренировки, где преобладает самостоятельная работа учащихся, значимость этого фактора близка к нулю.

Компьютерная тренировка позволяет устранить давно известный недостаток обучения, состоящий в том, что оно часто остается более или менее незавершенным, поскольку осуществляется преимущественно на уровне этапа введения знания.

Учебный процесс строится обычно по принципу матрешки, т.е. усвоение последующей темы требует уверенного владения предыдущей, вплоть до умения решать задачи. Но времени на тренировку иногда не хватает, и для многих учащихся обучение сводится к порождению цепочки не полностью усвоенных тем.

Весьма существенно, что автоматизация тренировки позволяет гарантировать усвоение адекватного знания и исправление ошибок, возникших на предыдущем этапе. При изучении физики для этого может использоваться методика диагностирования психологических причин ошибок, применимая, возможно, и для других предметов.

По этим соображениям, говоря в дальнейшем о компьютеризации обучения, будем иметь в виду преимущественно этап тренировки и, следовательно, те предметы, усвоение которых предполагает выполнение многочисленных упражнений. Таковы, например, методика преподавания физики, методика преподавания информатики, физика, математика, языки и тому подобное.

Проблема тренировки давно находится на периферии научных интересов исследователей, что обусловило ее низкую психолого-педагогическую освоенность. Отметим в этой связи два ее аспекта.

Во-первых, это недостаточность имеющейся информации для организации рациональной тренировки в рамках традиционного обучения. Отсутствует, например, научно обоснованная методика подбора тренировочных задач.

В школьной практике наборы таких задач составляются, как правило, эмпирически на уровне интуиции составителей и индивидуально для каждого конкретного случая. Не получил выхода в практику и не исследуется описанный П. А. Шеваревым феномен отрицательного воздействия на обучение связи между структурами учебного знания и учебных задач.

Второй аспект теоретической неосвоенности тренировки -- это не исследованность ее специфически компьютерной стороны и, как следствие, -- отсутствие научных критериев и методов оценки обучающих компьютерных программ, а также нормативной базы их производства. Закономерно поэтому, что предоставляемые сегодня рынком обучающие компьютерные программы (государственное их производство отсутствует), -- как правило, продукты интуиции, лишенные научного обоснования, и неудовлетворительность их качества давно уже отмечается в литературе. Высказываются, например, мнения о доминировании в производстве обучающих компьютерных программ интуиции программистов, о недопустимости «захламления учебных заведений бессодержательными, хотя внешне эффектными обучающими программами», о необходимости внедрения в образование не новых информационных технологий вообще, а только их прогрессивных вариантов, поскольку «не всякое новое заслуживает внедрения, тем более -- в такой деликатной сфере, как образование».

Поэтому для успешного внедрения в учебные заведения компьютерного обучения необходим научный подход, «серьезный систематический анализ "знаний и умений” с точки зрения содержащихся в них свёрнутых умственных действий и операций, являющихся внутренней основой этих "знаний и умений", которые как раз и нужно развернуть в программах работы учебных компьютеров».

При этом будем иметь в виду, компьютерное обучение -- новый способ формирования знаний, воздействие которого на учащихся может быть только положительным, но и отрицательным, то есть при определенных условиях оно может приводить учебный процесс к негативным результатам и наносить вред психике учащихся. [43;C34]

Соответственно будем говорить в дальнейшем об экологически опасных и экологически безопасных обучающих компьютерных программах. Экологически опасными могут быть в частности обучающие компьютерные программы при составлении которых игнорируется упомянутый выше феномен.

Сегодня в педагогике и психологии большое внимание уделяется вопросу развития в процессе обучения творческих способностей учащихся. Здесь мы исходим из того, что тренировка -- один из необходимых и важнейших средств обеспечения высокий эффективности обучения и развития творческого потенциала учащихся.

Для решения проблемы соотношения “компьютерного” и “человеческого” мышления необходимо наряду с информационными методами обучения применять и традиционные.

Используя различные технологии обучения, мы приучим учащихся к разным способам восприятия материала: чтение страниц учебника, объяснение преподавателя, получение информации с экрана монитора и др.

С другой стороны, обучающие и контролирующие программы должны предоставлять пользователю возможность построения своего собственного алгоритма действий, а не навязывать ему готовый, созданный программистом. Благодаря построению собственного алгоритма действий ученик начинает систематизировать и применять имеющиеся у него знания к реальным условиям, что особенно важно для их осмысления.

Информационная технология позволит учащимся осознать модельные объекты, условия их существования, улучшая, таким образом, понимание изучаемого материала и, что особенно важно, их умственное развитие. Следует отметить, что компьютер, как педагогическое средство, используется в учебных заведениях, как правило, эпизодически. Это объясняется тем, что при разработке современного курса методики преподавания физики не стоял вопрос о привязке к нему информационной технологии.

Для систематического использования информационной технологии в процессе обучения необходимо переработать (модернизировать) весь курс методики преподавания физики.

При планировании занятий необходимо найти оптимальное сочетание таких программ с другими (традиционными) средствами обучения.

Наличие обратной связи с возможностью компьютерной диагностики ошибок, допускаемых учащимися в процессе работы, позволяет проводить занятия с учетом индивидуальных особенностей учащихся. Контроль одного и того же материала может осуществляться с различной степенью глубины и полноты, в оптимальном темпе, для каждого конкретного человека. Таким образом, предполагается, что информационную технологию наиболее целесообразно применять для осуществления предварительного контроля знаний, где требуется быстрая и точная информация об освоении знаний учащимися, при необходимости создания информационного потока учебного материала или для моделирования различных физических объектов.

Методические аспекты сочетания традиционной и информационной технологий в обучении позволяют отобрать учебные темы традиционного курса, изучение которых можно проводить с использованием электронной вычислительной машины. [32;59]

Первый вид - это совокупность материальных объектов (явлений, процессов), которые необходимо проанализировать и систематизировать учащемуся для уяснения, изучаемого материала.

Второй вид - это набор различных условий и параметров, которые подбираются (задаются, вводятся учащимся или преподавателем, программистом) с целью получения определенного результата (выполнения задания) компьютерного эксперимента.

В обучении существует три рода наглядностей:

Наглядность I рода - это все то, что учащиеся видят непосредственно в результате проведения реальных физических экспериментов (внешний и внутренний облик зданий, цехов различных физических производств и т.п.).

Наглядность II рода - это символьная (модельная) запись проводимых или демонстрируемых физических процессов и явлений,

Наглядность III рода - это мультимедийная наглядность, которая позволяет не только сочетать в динамике наглядности I и II рода, но и значительно расширить и обогатить их возможности введением фрагментов мультимедиа благодаря использованию информационной технологии.

Отличительной особенностью III типа наглядности является возможность объединения реального физического объекта и его сущности на разных уровнях.

Наряду с этим компьютер предоставляет возможность пользователю (учащемуся или преподавателю) активно подключаться к демонстрациям, ускоряя, замедляя или повторяя, по мере необходимости, изучаемый материал, управлять и моделировать сложными физическими процессами, систематизировать, классифицировать и фиксировать на экране монитора необходимую информацию и т.п.

Таким образом, можно сделать вывод, что наглядность III рода позволяет с высокой эффективностью изучать и моделировать физический объект и условия его существования, способствует повышению умственного развития учащихся.

1.7 Общая структура Мультимедийных учебников в средней школе при обучении

На современном компьютерном рынке с каждым годом возрастает число обучающих программ, мультимедийных, электронных учебников и т.п. Одновременно не утихают споры о том, каким должен быть " Мультимедийный учебник", какие функции "вменяются ему в обязанность".

Традиционное построение мультимедийного учебника: предъявление учебного материала, практика, тестирование.

В общую структуру Мультимедийного учебника входит:

- Информация по выбранному курсу должна быть хорошо структурирована и представлять собою законченные фрагменты курса с ограниченным числом новых понятий.

- Каждый фрагмент, наряду с текстом, должен представлять информацию в аудио- или видео ("живые лекции"). Обязательным элементом интерфейса для живых лекций будет линейка прокрутки, позволяющая повторить лекцию с любого места.

- Текстовая информация может дублировать некоторую часть живых лекций.

- На иллюстрациях, представляющих сложные модели или устройства, должна быть мгновенная подсказка, появляющаяся или исчезающая синхронно с движением курсора по отдельным элементам иллюстрации (карты, плана, схемы, чертежа сборки изделия, пульта управления объектом и т.д.).

- Текстовая часть должна сопровождаться многочисленными перекрестными ссылками, позволяющими сократить время поиска необходимой информации, а также мощным поисковым центром. Перспективным элементом может быть подключение специализированного толкового словаря по данной предметной области.[54;C;11]

- Видеоинформация или анимации должны сопровождать разделы, которые трудно понять в обычном изложении. В этом случае затраты времени для пользователей в пять-десять раз меньше по сравнению с традиционным учебником. Некоторые явления вообще невозможно описать человеку, никогда их не видавшему (водопад, огонь и т.д.). Видеоклипы позволяют изменять масштаб времени и демонстрировать явления в ускоренной, замедленной или выборочной съемке.

- Наличие аудиоинформации, которая во многих случаях является основной и порой незаменимой содержательной частью учебника.

Система выделения и обработки структуры электронного учебника (далее «система») была разработана для обработки гипертекстового учебника, реализованного на языке HTML. В ней были реализованы принципы, изложенные в предыдущем разделе.

Основные функции системы.

Система выполняет следующие основные функции:

Построение структуры понятий электронного гипертекстового учебника.

Отображение полученной структуры в наглядном и удобном для пользователя виде:

поиск элемента в структуре;

возможность перехода от просмотра структуры к просмотру учебника;

Обработка полученной структуры:

проверка корректности определений в структуре;

выделение списка исходных (неопределяемых) понятий;

выделение подструктуры по заданному множеству понятий.

Разработка структуры системы

Система предназначена для обработки гипертекстового электронного учебника, написанного на языке HTML. Язык HTML - это язык описания Web-страниц, поэтому для просмотра данного учебника используется Web-браузер.

Исходя из требований к автоматизированным обучающим системам, изложенных в предыдущем разделе, очевидно, что для реализации таких функций, как компоновка материала по результатам тестовых проверок или исходя из заданной цели обучения, необходима очень тесная интеграция системы с учебником. Хотя в данном проекте эти функции не реализованы, нельзя изначально лишать себя возможности реализовать их в будущем.

Отсюда мы имеем, что, так как учебник просматривается через браузер, то для тесной с ним связи необходимо, чтобы разрабатываемая система также работала под управлением браузера.

Дело в том, что основное назначение браузеров это просмотр Web-страниц в Internet. Поэтому из соображений безопасности на программы, которые могут выполняться браузерами, наложены серьезные ограничения. Они не имеют доступа к ресурсам компьютера пользователя, не могут читать или писать файлы, запускать какие-то программы с его компьютера.

Очевидно, что разрабатываемая система, построив структуру учебника, должна где-то ее хранить. В принципе, возможен вариант хранения полученной структуры в оперативной памяти компьютера. Но у этого варианта есть серьезные недостатки. Во-первых, расходуется лишняя память. Во-вторых, структуру учебника придется каждый раз при запуске системы формировать заново. На стадии разработки учебника это может быть не так критично, учитывая то, что структура будет изменяться довольно часто. Но при использовании данной системы для анализа редко меняющегося учебника формирование структуры при каждом запуске становится неприемлемым, тем более что при большом объеме учебника этот процесс может занимать несколько минут. В-третьих, структура существует только во время работы системы, что не дает возможности работать со структурой отдельно от учебника, сохранять историю изменения структуры учебника.[21;43]

Исходя из всего вышесказанного, возникла идея разделить систему на два отдельных функционально-законченных модуля. Первый модуль будет производить обработку электронного учебника, формирование его структуры и запись данной структуры в файл в определенном формате. Данный модуль является самостоятельным приложением, не зависящим от браузера и поэтому на него не накладываются все вышеописанные ограничения, связанные с политикой безопасности браузеров. Назовем его модулем формирования структуры.

Второй модуль возьмет на себя все функции, связанные с отображением и обработкой полученной структуры. Этот модуль является программой, исполняемой под управлением браузера, а именно Java-апплетом. Так как Java-апплеты имеют возможность читать файлы с тех серверов, откуда они запущены, то проблем с загрузкой файла структуры, сформированного первым модулем, не будет. Назовем данный модуль модулем обработки и отображения структуры.

Формирование структуры учебника.

Мультимедийный учебник представляет из себя совокупность параграфов определенных типов. Эти типы - определения, теоремы, пояснения, примеры, доказательства, алгоритмы и др. В данном проекте разработанная система работает с двумя основными типами параграфов - с определениями и теоремами.

Правила построения учебника.

Для обеспечения возможности формирования структуры учебника последний должен быть построен по определенным правилам. Были разработаны следующие правила построения вышеназванных параграфов.

Для отметки начала и конца параграфов было решено использовать следующие конструкции. Начало параграфа отмечается следующим образом:

<A NAME="метка_начала_параграфа"></A>,

где метка_начала_параграфа представляет из себя строку, составленную из ключевого слова, идентифицирующего факт начала и тип параграфа, и строки, представляющей из себя краткое название параграфа. Например, <A NAME="startdefАвтомат_Мура"></A>. В данном примере ключевым словом является startdef, которое означает начало параграфа типа определение, в котором определяется понятие "Автомат Мура". Все пробелы в названии параграфа должны быть заменены на символы подчеркивания. Это связано с тем, что некоторые средства генерации и просмотра HTML страниц не допускают пробелов в параметре NAME тэга <A>.

Конец параграфа отмечается аналогичной конструкцией, с той только разницей, что ключевое слова заменяется на другое, идентифицирующее конец параграфа.

Выбор подобных конструкций основан на следующих соображениях. Во-первых, вставка данных конструкций никак не отражается на внешнем виде HTML-документа. Во-вторых, данные конструкции одновременно являются метками параграфов с точки зрения HTML, то есть не вводя никаких дополнительных меток, мы можем построить ссылку на любой описанный подобным образом параграф. В-третьих, использование именно таких конструкций облегчает построение гипертекстового документа, так как многие средства разработки гипертекстов, например, Microsoft Word, позволяют делать в тексте закладки, которые преобразуются как раз в подобные тэги.

Таким образом, параграф, например, типа определение, имеет следующий вид:

<А NAME="startdefАвтомат_Мура"></A>текст определения<A NAME="enddefАвтомат_Мура"></A>.

Если в тексте определения встречаются ссылки на другие параграфы, они должны быть оформлены в следующем виде:

<A HREF="startdefАвтомат">.

Подобное оформление параграфов позволяет построить структуру понятий с учетом всех имеющихся связей между ними.

Алгоритм формирования структуры.

Структура электронного учебника формируется следующим образом. Весь процесс разбит на два этапа.

Первый этап - просмотр учебника и составление списка всех понятий, построенных по описанной выше схеме. При этом для каждого параграфа составляется список всех ссылок, обнаруженных внутри него, в виде имени страницы плюс непосредственно имени ссылки.

Второй этап - анализ данного списка понятий, с целью построения связей между ними. Анализируются внутрипараграфные ссылки и на их основе строятся связи между понятиями.[54;87]

2. Методика использования мультимедийного пособия

2.1 Общая структура мультимедийного учебника

В модели преподавателя достигается успешная учебная деятельность, когда преподаватель работает вместе с учащимся помогая ему, в работе.

Сегодня существует большое количество компьютерных программ, в аннотации которых есть слова «учебный», «образовательный» и т. п. Многие программы вызывают большее доверие, но не гарантирует адекватности учебной программе и стилю преподавания конкретного преподавателя. Приводимые в различных каталогах данные чаще всего не отражают наличие и содержание методических материалов. Что касается опыта использования этих программ (кроме 2--3 наиболее распространенных наименований), то он является разрозненным и трудно обобщаемым.

Каждый программный продукт должен быть поддержан методическими и справочными пособиями и учебными семинарами. Поэтому в состав программно-методических комплексов, издаваемых институтом науки и техники, кроме дискет и компакт-дисков входит учебно-методическая литература.

Разработчиками являются, как правило, сотрудники института, опытные специалисты -- профессионалы в своих областях, а также учителя-экспериментаторы, применяющие новые технологии в своей практике.

В каталог образовательного программного обеспечения для IBM-совместимых компьютеров и компьютеров Macintosh, входят не только собственные разработки института науки и техники, но и наиболее полезные и методически поддержанные с нашей точки зрения, продукты зарубежных фирм.

На сервере института науки и техники (www.school.edu.ru/int) открыты странички, на которых размещаются аннотации и демоверсии программ, тематика и даты проводимых учебных семинаров, а также открыт почтовый ящик (intsoft.@int.glasnet.ru), куда можно направить вопросы или информацию об использовании программ в своем классе.

Если этот опыт удачный, можно направить информацию на сайт института в конференцию «Учительские находки», а также выступить на заседании клуба учителей Технология. Это поможет собрать и обобщить весь накопленный опыт, а также организовать одновременный эксперимент по внедрению и тестированию новых программных средств.

2.2 Мультимедийный учебник, как элемент методики применения телекоммуникационной среды в обучении

Мультимедийный учебник выступает как элемент методики применения телекоммуникационной среды в процессе обучения.

В обучения информатики мультимедийный учебник используется при изучении нового материала и его закреплении (30 мин. работы за компьютером). Обучающихся сначала опрашивают по традиционной методике или с помощью печатных текстов. При переходе к изучению нового материала учащиеся садятся у компьютера, включают его и начинают работать со структурной формулой и структурными единицами параграфа под руководством и по плану преподавателя.

Электронная модель учебника может использоваться на этапе закрепления материала. На данном уроке новый материал изучается обычным способом, а при закреплении все обучающиеся 10-15 мин. под руководством преподавателя соотносят полученные знания с формулой параграфа.

В рамках комбинированного занятия с помощью Мультимедийного учебника осуществляется повторение и обобщение изученного материала (20-25мин.). Такой вариант предпочтительнее для занятий итогового повторения, когда по ходу занятия требуется «пролистать» содержание нескольких параграфов, выявить родословную понятий, повторить наиболее важные факты и события, определить причинно следственные связи. На таком уровне обучающиеся должны иметь возможность поработать сначала сообща (по ходу объяснения преподавателя), затем в парах (по заданию преподавателя), наконец, индивидуально (по очереди).

Отдельные занятия 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 занятия (15 мин.) учащиеся обращаются к электронной формуле параграфа, сравнивая её со своим вариантом. Тем самым происходит приобщение учащихся к исследовательской работе на занятии.

Мультимедийный учебник используется как средство контроля усвоения учащимися понятий. В состав электронного учебника входят контрольные вопросы. Результаты опроса учащихся по каждому предмету фиксируются и обрабатываются. Данные могут использоваться учащимся, преподавателем, методическими службами и администрацией. Процент правильных ответов даёт учащемуся представление о том, как он усвоил учебный материал, при этом он может посмотреть, какие структурные единицы им усвоены не в полной мере, и впоследствии дорабатывать этот материал. Таким образом, учащийся в какой-то мере может управлять процессом учения.[12;126]

Преподаватель, в свою очередь на основе полученной информации также имеет возможность управлять процессом обучения. Результаты группы по содержанию в целом позволяю преподавателю увидеть необходимость организации повторения по этой 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. Наконец, можно проследить динамику обучения ученика по предмету. Стабильно высокие результаты некоторых учеников даёт учителю возможность выстроить для них индивидуальную предметную траекторию.

Методическим объединениям чаще интересны результаты обучения 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 методических объединениях и в рамках творческих групп разрабатывать методические рекомендации по преодолению этих трудностей. Для администрации система педагогического мониторинга позволяет отслеживать уровень знаний учащихся 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.

Информационная технология открывает для учащихся возможность лучше осознать характер самого объекта, активно включиться в процесс его познания, самостоятельно изменяя как его параметры, так и условия функционирования. В связи с этим, информационная технология не только может оказать положительное влияние на понимание школьниками строения и сущности функционирования объекта, но, что более важно, и на их умственное развитие. Использование информационной технологии позволяет оперативно и объективно выявлять уровень освоения материала учащимися, что весьма существенно в процессе обучения.

3. Организация и результаты дидактического эксперимента по проверке эффективности применения Мультимедийного учебника для обучения учащихся средних школ

3.1 Методики проведения эксперимента

Для более полного и систематического применения информационной технологии в процессе обучения методики преподавания необходимо переработать программы в соответствии с учетом возможностей компьютера и разработанных нами критериев отбора и структурирования содержания. При работе с компьютерными программами следует различать термины “информация” и “поток информации”. Обучение учащихся в среде потока учебной информации и является информационной технологией обучения.

Методика разработки лекций.

Необходимость поиска новых методов и способов передачи знаний школьников обусловлена уменьшение в количественном отношении времени проведения лекционных занятий. В связи с этим неизбежно меняется и сам подход к обучению. Перед преподавателями встаёт задача «помещения» теоретического материала в сокращённые временные рамки. В то же время количественный рост знаний школьников должен сопровождаться качественной составляющей. Это требует интенсификации учебного процесса путём использования одновременно активизирующих средств, форм и методов обучения, другими словами комплексного подхода к чтению лекций.

В данных условиях наряду с традиционными формами ведения лекционных занятий (объяснительно-иллюстративным) особую актуальность приобретает проблемный характер работа с мультимедийным учебником, где это возможно и необходимо. Между тем практика свидетельствует о том, что такая работа представляет собой наибольшую трудность для преподавателей. Проблемный характер лекций должен предусматривать активизацию познавательно-мыслительной деятельности студентов на занятиях. Он должен опираться на интерактивные методы обучения. Для этого можно использовать выявление проблемных вопросов тем, создание проблемных ситуаций, рассмотрение и решение ситуационных задач, рассмотрение различных точек зрения по дискуссионному вопросу и другие. Также в качестве интенсифицирующих форм чтения лекционных занятий можно рекомендовать использования интерактивных методов их проведения, таких как: групповая мозаика, короткий доклад, сеть, техника составления структур, структурные занятия, групповой турнир, стимулирование умственной деятельности, дискуссия, выявление ошибок и другие.[34;198]

Эффективность содержания лекции во многом зависит и от форм её изложения. Чтение лекции по тексту снижает восприятие классом её содержания. Лекция должна преследовать цель диалога, а не содержать монологическую форму общения и преподнесения материала. Таким образом, интенсификация проведения лекционных занятий требует использования всех доступных средств и приёмов активизации и управления мыслительной деятельностью студентов - интерактивных методов обучения, применение наглядных пособий, фильмов, и т.д.

Таким образом, от преподавателя требуется методическая разработка лекционного занятия по каждой теме. Для этого нужно составить как можно полный, детализированный план его проведения, где необходимо предусмотреть следующее:

- Определить целевую установку лекции, далее в соответствии с ней выявить ожидания школьников;

- Определить необходимое количество вопросов в соответствии с потребностями школьников;

- Определить проблемное содержание рассматриваемых вопросов;

- Определить виды, количество демонстрационных материалов для проведения занятий;

- Определить форму и методику обучения;

- Определить при необходимости и возможности виды, количество заданий для самостоятельной работы под руководством преподавателя в целях закрепления материала;

- Определить основные выводы занятия.

При этом методика разработки лекционных занятий с использованием электронного учебника должна содержать ориентировочные основы последующей самостоятельной работы студентов.

Методика разработки самостоятельных работ.

Самостоятельную работу можно подразделить на две большие формы, это - самостоятельная работа под руководством преподавателя (СРСП), т.е. самостоятельная работа во время классных учебных занятий и самостоятельная работа (СРУ) во внеклассное время.

Самостоятельная работа под руководством преподавателя должна проводиться на лекциях, семинарах, при проведении рубежного контроля. Она должна проводиться при непосредственном и активном участии преподавателя.

При планировании и организации самостоятельной работы в первую очередь внимание необходимо уделить домашнему заданию, то есть внеклассной работе. Нужно, чтобы школьник уже дома проработал некоторые задания к предстоящей лекции с электронным учебником. Например, ознакомился с темой лекции или законспектировал основные её моменты, или же составил глоссарий и другие. В силлабусе необходимо детализированное руководство о том, как должны готовиться и вести себя на уроке. Внимание может быть уделено самым трудным вопросам либо непонятным для школьников.[45;155]

Другая же форма проведения самостоятельной работы может предусматривать консультирование преподавателем школьников, затрудняющихся в освоении материала. Она опять же предусматривает цель закрепления занятий.

Задания на самостоятельной работе могут быть самые различные: устные ответы, защита рефератов, выполнение упражнений, решение задач, проведение игр, написание глоссария, подготовка образа по теме, решение ситуационных задач, написание индивидуальных, групповых проектов, выявление ошибок и другие. При этом предпочтение следует отдавать не пассивным, а активным формам организации самостоятельной работы.

Самостоятельная работа развивает такие качества и навыки как умение работать со специальной литературой, справочниками, периодическими изданиями, Интернетом, организованность, дисциплинированность, инициативность, активность в решении поставленных задач.

Наиболее широко используются следующие формы самостоятельной работы:

1. Подготовка к практическим, лабораторным занятиям,

2. Подготовка к опросу, коллоквиуму,

3. Подготовка к тестированию, контрольной работе,

4. Выполнение домашних контрольных работ и заданий,

5. Написание рефератов, докладов, эссе,

6. Подготовка к деловой игре,

7. Работа в Интернете,

8. Аннотирование статей.

В зависимости от творческой индивидуальности прочие формы самостоятельной работы могут быть самыми разными, например:

1. Рецензирование научных статей;

2. Перекрёстное рецензирование эссе, докладов;

3. Составление глоссарии и кроссвордов по терминам;

4. Решение задач повышенной сложности;

5. Формулировка и решение задач по данным специальной периодической печати;

6. Разработка учебного проекта;

7. Составление анкет;

8. Проведение опросов;

9. Обработка результатов исследования;

10. Анализ данных статистики.

На основе разработанных методик преподаватель разрабатывает лекционные занятия по темам и основы дальнейших самостоятельных работ.

Рассмотрим применение Мультимедийного учебника по методике преподавания Аппаратных средств ЭВМ.

При его подготовки учебный материал был специально подобран в соответствии с программой по методике преподавания Аппаратных средств ЭВМ для обучения школьников 8 классов средней школы имени Н.К Крупской.

В основу методики были положены самые распространенные на территории СНГ учебники по методике преподавания Аппаратных средст ЭВМ: Усова А.В. Дидактические функции различных форм учебных занятий. М: Просвещение, 1987, Усова А.В. Система форм учебных занятий. М: Просвещение, Усова А.В., Бобров А.А. Формирование учебных умений и навыков на уроках. - М.: Просвещение, 1972, Усова А.В., Беликов В.А. Учитесь самостоятельно приобретать знании. - М.: Педагогика, 2003 и Резников Л.И. Методика преподавания логики в средней школе. - М., 1974.

Для удобства пользователя названия тем, вошедших в данный электронный учебник, практически совпадают с соответствующими параграфами указанных учебников.

Однако в некоторых вопросах материал все же выходит за рамки базовых требований, а некоторые вопросы, обсуждаемые в цитированных учебниках, в пособии опущены. Некоторое смещение акцентов в изложении материала по сравнению с базовым курсом связано с желанием авторов представить материал максимально сжато, но без потери основных идей.

На повторение одной темы достаточно отвести один день. Таким образом, полное повторение курса по методике преподавания логики высказывания возможно за два месяца работы с пособием. Работа с настоящим пособием также предполагает работу с учебниками.[11;145]

Структура методики такова. Пользователь может начать работу над одним из конкретных вопросов по восемнадцати параграфам.

В каждом параграфе пользователь найдет:

Текст с кратким описанием темы, содержащий (иногда минимально необходимое, для более сложных вопросов -- развернутое).

Для проверки качества усвоения электронного учебника рекомендуется так называемый метод поэлементного анализа, предложенный А.В. Усовой и в настоящее время широко используемый в исследованиях по психологии, педагогике и дидактике. Сущность этого метода заключается в том, что от учащегося требуется выделить правильный ответ, качество усвоения которого проверяется.

Методика применялась на двух 8 классах средней школы имени Н.К. Крупской г. Державинска. (10 учащихся, по 10 человек в каждом классе).

8 «А» - экспериментальный класс, 8 «Б» - контрольный класс.

В 8 «А» классе применяли методику линейной системы обучения с целью проверки качества усвоения мультимедийного учебника по «Аппаратным средствам ЭВМ».

Качество знаний, которыми овладевают учащиеся в результате учебно-воспитательного процесса, является одним из важнейших показателей эффективности труда преподавателя, его педагогического материала и уровня профессионально-методической подготовки.

Для объективности оценки труда преподавателя необходимо чётко представлять критерии, признаки качества знаний, так как только на основе научно обоснованных критериев (характеристик) качества знаний им можно дать адекватную оценку.

М.Н. Скаткиным и В.В. Краевским были выделены следующие критерии качества знаний: полнота, глубина, гибкость, оперативность, конкретность, свёрнутость-развёрнутость, систематичность, системность, осознанность, прочность.

К этому можно добавить: действенность и связь с жизнью, умение применять знания при решении задач, требующих комплексного их применения из различных предметов.

В качестве показателей знаний используем легко проверяемые величины:

1) коэффициент полноты усвоения содержания понятия;

2) коэффициент полноты усвоения объёма понятий; 3) коэффициент усвоения связей данного понятия с другими;

4) интегральный коэффициент усвоения понятий, который, наряду с указанными показателями, включает умение оперировать понятиями в решении задач практического характера.

Этапы проектирования учебного пособия приведены на рис 2.

Рис. 2 Этапы проектирования учебного пособия.

Использование указанных показателей для оценки знаний полностью исключает субъективизм в решении этого сложного вопроса.

Суть предлагаемой методики оценки качества знаний базируется на выделении ведущих структурных элементов системы научных знаний (Приложение А), основанных классов понятий, изучаемых в предметах естественного цикла, представленных в Приложении Б, и формулировки требований к их усвоению, выраженные в так называемых планах обобщённого характера, отражающих логику научного познания.

Для каждой группы понятий возможно сформулировать требования к их усвоению и выразить их в планах обобщённого характера.

Необходимо отметить, что планы обобщённого характера могут служить не только ориентиром для определения полноты усвоения содержания учебного материала для учащихся, но средством контроля за его усвоением для учителя.

Оперирование учителем критериями качества знаний и требованиями к их усвоению, а также основными структурными элементами системы знаний, выраженных в планах обобщённого характера, и ознакомление с ними учащихся помогает педагогу оценивать качество их знаний и адекватно осуществлять самооценку знаний самими учащимися.

Проверка качества усвоения знаний, умений и навыков.

Целью эксперимента явилась проверка возможности и эффективности разработки методики формирования понятия в процессе обучения логике высказывания на технических специальностях высших учебных заведений в условиях кредитной системы обучения.

Педагогический эксперимент рассматривается как комплекс методов исследования, позволяющих обеспечить доказательную и научно-объективную проверку правильности гипотезы, которая была выдвинута.

В экспериментальной работе принимали участие 20 учеников 8 классов средней школы имени Н.К. Крупской г.Державинска. Эксперимент осуществлялся в рамках естественного образовательного процесса на уроках информатики по теме: «Аппаратные средства ЭВМ».

Задачами экспериментальной работы являются: разработка и реализация методики формирования у школьников, педагогических условий ее эффективного функционирования, выявление результатов предложенной методики.

Проверку качества усвоения знаний учащихся мы провели в три этапа. На первом этапе мы выяснили, с какими знаниями школьники обладали до эксперимента.

В связи с этим нами было проведено анкетирование среди учащихся 8 классов.

Анализ результатов анкетирования учащихся позволил рассчитать коэффициент усвоения по методике А.В. Усовой для каждого класса:

Таблица 1. Протокол анализа полноты усвоения понятий по теме: «Аппаратные средства ЭВМ».

Классы	Коэффициент полноты усвоения знаний
8 «А» класс	21 %
8 «Б» класс	28 %

Рис.3 Уровень знаний учащихся 8 классов на первоначальном этапе эксперимента.

Из протокола и диаграммы видно, что качество усвоения знаний не стопроцентный. Необходима методика, позволившая повысить уровень знаний по логике высказывания, активизировать процесс формирования понятий.

На втором этапе мы выполнили эту задачу - разработали методику повышения качества знаний по логике высказывания при помощи применения мультимедийного учебника, а также обобщили данные о ходе эксперимента на основе контрольных срезов, характеризующих изменения объектов под влиянием экспериментальной системы мер.

На третьем этапе провели статистическую обработку результатов эксперимента; конечную диагностику уровня знаний школьников; осмысление и аналитическое изложение выводов.

Для оценки достигнутого уровня качества знаний у школьников 8 классов средней школы имени Н.К. Крупской г. Державинска. было введено несколько показателей, измерение которых в ходе обучающего эксперимента дало возможность проследить изменения в контрольных и экспериментальных группах.

Для проверки эффективности разработанной методики мы использовали метод поэлементного анализа.

Сущность этого метода заключается в том, что от учащихся требуется выделить существенные, основные признаки понятий, качество усвоения которого проверяется. С этой целью нами было проведено повторное анкетирование.

В процессе формирования конкретных понятий учитель должен чётко представлять себе требования к усвоению объёма и содержания данного понятия.

Метод поэлементного анализа обеспечивает объективную оценку знаний каждого отдельного ученика и класса в целом, выявить слабые места в усвоении и своевременно принять меры по их устранению.

При проверки уровня сформированности умений рекомендуется использование метода пооперационного анализа.

Сущность его заключается в том, что определяется состав операций (действий), которые должны быть выявлены при выполнении задания.

В протоколе анализа они располагаются в последовательности, соответствующей логике их выполнения.

Пооперационный метод анализа уровня сформированности умений так же, как и поэлементный метод анализа качества усвоения понятий, позволяет оценить приобретённые учащимися умения, выявить, какими операциями не овладели некоторые учащиеся, и в последующем учебном процессе принять меры по преодолению допущенных ими ошибок.