Правомерно говорить о методических требованиях к ППС, которые предусматривают специфику и своеобразие каждой конкретной науки и соответствующего ей учебного предмета. Определяя педагогические требования, предъявляемые к ППС, необходимо учитывать также обоснование выбора темы для ППС, аргументированное определенными методическими целями, и обеспечивать проверку педагогической эффективности использования ППС.

Помимо этого при разработке ППС необходимо учитывать еще и ряд других факторов: возрастные и индивидуальные особенности обучаемых, обеспечение доброжелательной и тактичной формы обращения к ним, возможность повторных обращений к программе в случае неудачной попытки. Все это обусловливает позитивный фон общения пользователя с ЭВМ, определяя эргономические требования к содержанию и оформлению ППС. Большое значение при разработке ППС необходимо уделять удобством пользователя программой, обеспечивая процесс ее применения необходимым сервисом, простотой использования, гарантией устойчивости от несанкционированного нажатия клавиш, надежностью, возможностью легкого возврата на исходные позиции, рассылкой по сети (в условиях использования комплекта учебной вычислительной техники), возможностью переноса на ЭВМ другого типа. Вышеперечисленное определяет технические требования к ППС, соблюдение которых крайне важно, ибо малейшее отклонение от них может привести к дискредитации самой идеи использования компьютера в учебном процессе.

Общеизвестно, что разработка программных средств (ПС) используемых в учебных целях, представляет собой очень сложный процесс, требующий коллективного труда не только учителей, методистов, программистов, но и психологов, гигиенистов, дизайнеров. В связи с этим правомерно предъявлять комплекс требований к разрабатываемым ППС, чтобы их использование не вызывало бы отрицательных (в психолого--педагогическом или физиолого--гигиеническом смысле) последствий, а служило бы целям интенсификации учебного процесса, развития личности обучаемого.

Перечислим основные требования, предъявляемые к ППС:

ь педагогические требования (дидактические; методические; обоснование выбора тематики учебного курса; проверка на педагогическую целесообразность использования и эффективность применения);

ь технические требования;

ь эргономические требования;

ь эстетические требования;

ь требования к оформлению документации.

Остановимся более детально на раскрытии сущности дидактических требований, предъявляемых к разрабатываемым ППС.

1. Дидактические требования к ППС.

Требование обеспечения научности содержания ППС предполагает предъявление средствами программы научно-достоверных сведений (по возможности методами изучаемой науки). При этом возможность моделирования, имитации изучаемых объектов, явлений, процессов (как реальных, так и «виртуальных») может обеспечить проведение экспериментально -- исследовательской деятельности, инициирующей самостоятельное «открытие» закономерностей изучаемых процессов, и вместе с тем приблизить школьный эксперимент к современным научным методам исследования.

Требование обеспечения доступности означает, что предъявляемый программой учебный материал, формы и методы организации учебной деятельности должны соответствовать уровню подготовки обучаемых и их возрастным особенностям. Установление того, доступен ли пониманию обучаемого предъявляемый с помощью ППС учебный материал, соответствует ли он ранее приобретенным знаниям, умениям и навыкам, производится с помощью тестирования. От установленных результатов зависит дальнейший ход обучения с использованием ППС.

Требование адаптивности (приспосабливаемость ППС к индивидуальным возможностям обучаемого) предполагает реализацию индивидуального подхода к обучаемому, учет индивидуальных возможностей воспринять предложенный учебный материал. Реализация адаптивности может обеспечиваться различными средствами наглядности, несколькими уровнями дифференциации при предъявлении учебного материала по сложности, объему, содержанию.

Требование обеспечения систематичности и последовательности обучения с использованием ППС предполагает необходимость усвоения обучаемым системы понятий, фактов и способов деятельности в их логической связи с целью обеспечения последовательности и преемственности в овладении знаниями, умениями и навыками.

Требование обеспечения компьютерной визуализации учебной информации, предъявляемой ППС, предполагает реализацию возможностей современных средств визуализации (например, средств компьютерной графики, технологии Мультимедиа) объектов, процессов, явлений (как реальных, так и «виртуальных»), а также их моделей, представление их в динамике развития, во временном и пространственном движении, с сохранением возможности диалогового общения с программой.

Требование обеспечения сознательности обучения, самостоятельности и активизации деятельности обучаемого предполагает обеспечение средствами программы самостоятельных действий по извлечению учебной информации при четком понимании конкретных целей и задач учебной деятельности. Активизация деятельности обучаемого может обеспечиваться возможностью самостоятельного управления ситуацией на экране, выбора режима учебной деятельности; вариативности действий в случае принятия самостоятельного решения; создания позитивных стимулов, побуждающих к учебной деятельности, повышающих мотивацию обучения (например, вкрапление игровых ситуаций, юмор, доброжелательность при общении, использование различных средств визуализации).

Требование обеспечения прочности усвоения результатов обучения предполагает обеспечение осознанного усвоения обучаемым содержания, внутренней логики и структуры учебного материала, представляемого с помощью ППС. Это требование достигается осуществлением самоконтроля и самокоррекции; обеспечением контроля на основе обратной связи, с диагностикой ошибок по результатам обучения и оценкой результатов учебной деятельности, объяснением сущности допущенной ошибки; тестированием, констатирующим продвижение в учении.

Требование обеспечения интерактивного диалога предполагает необходимость его организации при условии обеспечения возможности выбора вариантов содержания изучаемого, исследуемого учебного материала, а также режима учебной деятельности, осуществляемой с помощью ППС.

Требование развития интеллектуального потенциала обучаемого предполагает обеспечение: развития мышления (например, алгоритмического, программистского стиля мышления, наглядно-образного, теоретического); формирования умения принимать оптимальное решение или вариативные решения в сложной ситуации; формирования умений по обработке информации (например, на основе использования систем обработки данных, информационно--поисковых систем, баз данных).

Требование обеспечения суггестивной (от английского слова suggest -- предлагать, советовать) обратной связи при работе с ППС предполагает, как обеспечение реакции программы на действия пользователя, в частности при контроле с диагностикой ошибок по результатам учебной деятельности на каждом логически законченном этапе работы по программе, так и возможность получить предлагаемый программой совет, рекомендацию о дальнейших действиях или комментированное подтверждение (опровержение) выдвинутой гипотезы или предположения. При этом целесообразно обеспечить возможность приема и выдачи вариантов ответа, анализа ошибок и их коррекции.

2. Методические требования к ППС предполагают необходимость: учитывать своеобразие и особенности конкретного учебного предмета; предусматривать специфику соответствующей науки, ее понятийного аппарата, особенности методов исследования ее закономерностей; реализации современных методов обработки информации.

3. Обоснование выбора темы учебного предмета (курса) при разработке ППС необходимо аргументировать педагогической целесообразностью его использования и, в частности, методическими целями, достижение которых осуществимо только при реализации возможностей СНИТ.

Ниже перечислим те требования, которые ввиду их специфики затрагивают не только педагогические проблемы.

4. Эргономические требования к содержанию и оформлению ППС обусловливают необходимость:

· учитывать возрастные и индивидуальные особенности учащихся, различные типы организации нервной деятельности, различные типы мышления, закономерности восстановления интеллектуальной и эмоциональной работоспособности;

· обеспечивать повышение уровня мотивации обучения, положительные стимулы при взаимодействии обучаемого с ППС (доброжелательная и тактичная форма обращения к ученику, возможность неоднократного обращения к программе в случае неудачной попытки, возможность вкрапления в программу игровых ситуаций);

· устанавливать требования к изображению информации (цветовая гамма, разборчивость, четкость изображения), к эффективности считывания изображения, к расположению текста на экране («оконное», табличное, в виде текста, заполняющего весь экран, и т. д.), к режимам работы с ППС.

5. Эстетические требования к ППС устанавливают: соответствие эстетического оформления функциональному назначению ППС; соответствие цветового колорита назначению ППС и эргономическим требованиям; упорядоченность и выразительность графических и изобразительных элементов ППС.

6. Программно-технические требования к ППС определяют требования по обеспечению: устойчивости к ошибочным и некорректным действиям пользователя; минимизации времени на действия пользователя; эффективного использования технических ресурсов (в том числе и внешней памяти); восстановления системной области перед завершением работы программы; защиты от несанкционированных действий пользователя; соответствия функционирования ППС описанию в эксплуатационной документации.

7. Требования к оформлению документации на разработку и использование ППС устанавливают единый порядок построения и оформления основных документов на разработку и использование ППС, создаваемых в учреждениях и организациях независимо от их ведомственной принадлежности.

Исходя из данных требований могут быть сформулированы следующие принципы разработки информационных образовательных технологий, которые являются инвариантными по отношению к осваиваемым учебным дисциплинам, типам педагогического программного средства, категориям пользователей:

научности (первичности психолого-педагогического и вторичности технического и программных компонентов разработки);

опоры на мотивацию (акцентирования внимания на достижение и поддержание высокой мотивации; стремление к преимущественному достижению внутренней учебной мотивации);

целенаправленности (постоянного соотнесения результатов разработки с ближайшими и отдалёнными образовательными целями);

открытости (возможности реализации любой педагогической технологии, концепции; лёгкость модернизации и переструктурирования);

системности (рассмотрения каждого объекта как единого целого, во всём многообразии его взаимосвязей с элементами надсистемы, подсистемы и окружающей средой);

эффективности (ориентации на достижение нового качественного уровня развития личности; оптимального использования возможностей информационных образовательных технологий);

учёта развития (рассмотрения функционирования разрабатываемых средств и технологий в динамике, в развитии, с использованием аппарата теории вероятностей);

логической полноты (стремления к тому, чтобы информационные технологии полностью обеспечивали определённый образовательный фрагмент, все его составляющие);

практичности (постоянной обратной связи процесса разработки информационных технологий с результатами их практического использования);

типизации и унификации (стремления к удовлетворению запросов большинства преподавателей и обучающихся; использование доступного, понятного интерфейса, эргономичных решений);

профессионализма (создания творческих коллективов, включающих преподавателей различных учебных дисциплин, специалистов в областях психологии, педагогического проектирования, дизайна, программирования);

первого руководителя (главная роль в управлении созданием средств информационных образовательных технологий должна принадлежать преподавателям; руководящий состав вузов должен возглавлять и обеспечивать информатизацию образования).

Таким образом, разработка информационных образовательных технологий является объектом сложного процесса наукоемкого проектирования, успех которого определяется соблюдением присущих для всякого процесса проектирования требований и принципов.

1.3 Разработка педагогических программных средств

Анализ педагогической практики использования программных средств учебного назначения позволяет заключить, что наиболее существенными причинами создания низкокачественных (с педагогической точки зрения) компьютерных программ являются, во-первых, частичное, а порой и полное игнорирование дидактических принципов обучения при их разработке и во-вторых, неправомерный перенос традиционных форм и методов обучения в новую технологию обучения, использующую компьютер. Судя по всему, одинаково вредно как полное отрицание традиционных подходов к обучению с использованием возможностей современных ПЭВМ, так и огульная замена этих подходов новыми конструкциями. Ответ на вопрос, каково соотношение традиционных форм, методов обучения и новых приемов или насколько последние должны дополнять либо замещать традиционные, не может быть решен однозначно.

Таблица 1

Соотнесение типа ИПС (информационных программных средств) с возможностью разработки на его базе ПС определенного методического назначения.

Обозначения:

Основы технологии разработки ППС

В основу технологии разработки педагогического программного продукта положены идеи, взятые из различных областей науки:

1. Теории управления (алгоритмизация действий обучающегося, формализация и передача ряда функций преподавателя ЭВМ, непрерывный контроль и реализация обратной связи);

2. Психологии (использование подхода к формированию умственной деятельности через внешние воздействия), учет индивидуальных особенностей обучаемого.

Большой вклад в развитие теории психологии обучения внесли советские психологи А.И Леонтьев., П.Я Гальперин, В.В. Давыдов, Н.Ф. Талызина.

3. Педагогики (положительные моменты программированного обучения, подготовка материала, детализация, пошаговая подача материала; методика организации занятий на основе поиска рационального сочетания индивидуальных, групповых (малых групп) и коллективных форм организации обучения; видоизменение характера общения между преподавателями и обучающимися, использование личностно-деятельностного подхода к обучению).

Разработка технологии производства педагогических программных средств преследует цели:

1. Ускорение разработки, повышение качества и надежности программ обучения и контроля.

2. Унифицикация подготовки педагогических программных средств, что позволит преподавателю-предметнику, не являющемуся специалистом в области программирования, готовить авторские автоматизированные курсы обучения и контроля.

3. Обеспечение возможности непрерывного уточнения и обновления материала, выносимого на рассмотрение.

Среди основных этапов при разработке контрольно-обучающих программ необходимо выделить следующие:

1. Обоснование целесообразности применения компьютера для изучения темы (предмета), то есть, необходимо представлять, с какой целью должно разрабатываться конкретное программное средство и какой результат следует ожидать от его внедрения.

2. Выделение конкретной темы (вопроса), при изучении которой применение компьютера позволит расширить (или углубить) знания о предмете (процессе), узнать новые свойства предмета или проследить развитие процесса в таких условиях, которые трудно или невозможно реализовать в обычных (лабораторных) условиях.

3. Описание последовательности отдельных этапов в изучении (рассмотрении) вопроса, имеющих ключевые значения.

4. Проработка как отдельного этапа в изучении темы, так и всей последовательности этапов с подробным описанием структуры обучающего материала и особенно типов и алгоритмов обучающих заданий (Готлиб М; Красильникова В.А., Минеева И.В., Румянцев И.А.).

5. Разработка конкретной программы или инструментальной программной среды для подготовки автоматизированных курсов обучения и контроля.

6. Испытание программ не только с точки зрения их работоспособности, но и с точки зрения достижения запланированных результатов обучения.

7. Доводка и, если необходимо, корректировка программного продукта или основы его разработки (алгоритма).

8. Разработка методики (рекомендаций) включения данного ППС в общий сценарий занятия.

9. Оценка эффективности внедрения программного продукта в учебный процесс.

Разработчики программного обеспечения учебного процесса должны, прежде всего, решить вопрос - с какой целью создается программа? Какую форму деятельности она должна моделировать?

Глава 2 МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ И РЕАЛИЗАЦИИ ЦИФРОВОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО РЕСУРСА

Использование компьютера при обучении позволяет создать информационную обстановку, стимулирующую интерес и пытливость обучаемого. Компьютер становится электронным посредником между преподавателем и обучаемым. Он позволяет интенсифицировать процесс обучения, делает его более ярким и наглядным, предоставляет возможность вести обучение в индивидуальном темпе, а также позволяет освободить преподавателя от ряда утомительных функций, например, бесконечных записей на доске, отработки элементарных умений и навыков, проверки знаний. Такое обучение стало возможно благодаря цифровым образовательным ресурсам.

В системе образования в течение не одного десятка лет с помощью компьютера применяются цифровые образовательные ресурсы для повышения эффективности процесса обучения. Цифровые образовательные ресурсы (ЦОР) - совокупность данных в цифровом виде, применимая для использования в учебном процессе как единое целое.

Цифровые образовательные ресурсы можно представить в виде следующих групп: информационные источники и учебно-методические системы.

Информационные источники:

· оригинальные тексты (хрестоматии; тексты из специальных словарей и энциклопедий; тексты из научной, научно-популярной, учебной, художественной литературы и публицистики.) не повторяющие стабильные учебники;

· статические изображения (галереи портретов ученых соответствующей предметной области; «плакаты» - изображения изучаемых объектов и процессов и пр.);

· динамические изображения (изучаемые процессы и явления в пространственно-временном континууме - кино- и видеофрагменты, анимационные модели на CD, DVD);

· мультимедиа среды (информационно-справочные источники, практикумы (виртуальные конструкторы), тренажеры и тестовые системы, программированные учебные пособия («электронные учебники», виртуальные экскурсии и пр.).

Учебно-методические системы рассматриваются как сложные структуры, которые включают в себя:

· цифровые информационные источники;

· цифровые информационные инструменты;

· систему организации учебного процесса, включая методические указания по использованию комплекса (например, формулировки исследовательских заданий и методические рекомендации по их выполнению с использованием предлагаемых источников и инструментов и внешнего материала, или поурочное планирование и тестовые задания и т. д.), в том числе цифровые компоненты такой системы;

· нецифровые, прежде всего бумажные учебные пособия, в частности - учебник;

· информацию о необходимом цифровом и нецифровом учебном оборудовании.

Многие разработанные ЦОР передают учебный материал в интерактивной мультимедиа-форме, логически объединены определенной темой и представлены в едином графическом дизайне с оптимальным для чтения размером шрифта, цветовым оформлением сочетающихся друг с другом текста и фона, адекватными по цветовому решению иллюстрациями к учебным текстам. Такой стиль оформления информации по разделу позволяет опираться не только на логическое, но и на эмоциональное восприятие материала, включать не только абстрактно-логическое мышление, но и опираться на наглядно-образный тип мышления.

Кроме того, ЦОР позволяют синтезировать разные типы информации по разделу в одном логическом модуле, позволяя сформировать системные

представления об основных понятиях. Разработанные информационные ресурсы повышают интерактивность обучения, визуализируют изучаемый материал посредством компьютерных технологий, позволяют нелинейно построить информацию на основе технологии гипертекста. Цифровые образовательные ресурсы должны удовлетворять следующим содержательным требованиям:

· соответствовать документам Правительства Российской Федерации, Министерства образования и науки Российской Федерации, регламентирующим содержание образования (как определяющим задачи модернизации образования, так и действующим в настоящее время), и примерным программам;

· соответствовать содержанию и структуре конкретного учебника;

· обеспечивать новое качество образования, ориентироваться на современные формы обучения, высокую интерактивность, усиление учебной самостоятельности школьников;

· обеспечивать возможность уровневой дифференциации и индивидуализации обучения (это относится как к уровню формирования предметных умений и знаний, так и интеллектуальных и общих умений);

· учитывать возрастные психолого-педагогические особенности учащихся и существующие различия в культурном опыте учащихся;

· содержать материалы, ориентированные на работу с информацией, представленной в различных формах (графики, таблицы, составные и оригинальные тексты различных жанров, видеоряды и т.д.);

· содержать набор заданий (как обучающего, так и диагностического характера) ориентированных преимущественно на нестандартные способы решения;

· предлагать виды учебной деятельности, ориентирующие ученика на приобретение опыта решения жизненных (в том числе бытовых) проблем на основе знаний и умений, освоенных в рамках данного предмета;

· обеспечивать организацию учебной деятельности, предполагающую широкое использование форм самостоятельной групповой и индивидуальной исследовательской деятельности, формы и методы проектной организации образовательного процесса;

· содержать варианты планирования учебного процесса, которые должны предполагать модульную структуру, позволяющую реализовать согласованное преподавание при делении на предметы, классы и темы.

Выделяют следующие типы цифровых образовательных ресурсов:

· интерактивные компоненты - вопросы и задачи, контрольные и самостоятельные работы, интерактивные модели и анимации;

· демонстрационная графика - иллюстрации, анимации, видеофрагменты;

· тексты - параграфы текста, тексты со звуком, биографии ученых, таблицы;

· материалы для учителя - презентации и уроки.

Объем доступного обучаемому информационного материала, способов учебной деятельности с ним в случае использования цифровых образовательных ресурсов должны быть больше, чем это возможно для бумажной учебной литературы и в традиционной классно-урочной системе. Поскольку задачей набора ЦОР является поддержка изучения какого-либо курса, объемы даваемого материала того или иного вида (иллюстрации, лабораторные работы, тестовые задания) должны покрывать потребности курса (в частности, содержать материал, относящийся ко всем разделам курса) и превосходить бумажные аналоги в количественном отношении. Для каждой предметной области разрабатываются педагогически целесообразные элементарные информационные источники и информационные источники сложной структуры (тексты, видеоизображения, аудиозаписи, фотоизображения, интерактивные модели, аттестационные материалы, комплекты материалов для домашней (самостоятельной) работы учащихся, цифровые энциклопедии, охватывающие разделы предметной области, как структурированные материалы, организующие и поддерживающие образовательный процесс; ссылки на внешние информационные источники; сборники задач и упражнений; генеалогические деревья и др.).

2.2 Образовательные программы фирмы «1С»