Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Электронное обучение физике (исторические и терминологические аспекты). Монография

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 117 8 9 10 11 > Следующая >>>

ГЛАВА 4. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ

зовательных ресурсов в техническом плане. На первый план выходит «дидактическое» качество ресурса. Об этом мы подробнее поговорим в последней главе.

Ко второму уровню инструментального ПО относятся:

• редакторы тестов, анкет и интерактивных заданий (Hot Potatoes, Google Формы, Learning Apps и т. д.);

• приложения для разработки компьютерных моделей физических явлений (Interactive Physics, Yenka, среды программирования);

• редакторы презентаций (Microsoft PowerPoint, LibreOffice Impress, Google Презентации

, Prezi);

• редакторы учебных курсов (iSpring, Adobe Captivate, Articulate Storyline, CourseLab, eXe Learning и т. п.);

• визуальные HTML-редакторы и редакторы сайтов (TinyMCE, Adobe Dreamweaver, Microsoft FrontPage, Microsoft Visual Studio

и т. п.).

Особое место в этом перечне занимают редакторы учебных курсов, иногда их еще называют авторскими системами (authoring system). Они помогают разрабатывать ЭОР из различных мультимедиакомпонентов: гипертекстов, статических и анимированных изображений, видео- и аудиоклипов, готовых программных модулей. Некоторые авторские системы имеют собственные встроенные текстовые и графические редакторы, аниматоры, средства подготовки имитационных и математических моделей. Но главное отличие авторских систем от программного инструментария общего назначения – наличие типовых шаблонов, реализующих различные виды учебной работы, прежде всего сценарии компьютерного тренинга и контроля [109]. Возможностями авторских систем обладает и

LMS Moodle.

Выполненное нами разделение инструментального ПО на два уровня является несколько условным, так как многие программы являются многофункциональными. Например, видеоредактор Camtasia Studio позволяет не только редактировать обычное видео, но и делать его интерактивным путем добавления тестовых вопросов. Такое видео может быть сохранено в формат учебного материала (SCORM) и внедрено в систему управления

обучением, что позволит регистрировать

ответы обучающихся в журнале.

Следует также обратить внимание на то, что здесь мы рассматриваем инструментальное ПО только с точки зрения его использования разработчиком электронных образовательных ресурсов. Однако

А. В. СМИРНОВ, С. А. СМИРНОВ. ЭЛЕКТРОННОЕ ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ

в определенных случаях они могут быть использованы как инструменты учебной деятельности обучающихся. Например, для подготовки презентации учебного проекта или для моделирования виртуального физического эксперимента. В этом случае инструментальное ПО становится программно-педагогическим средством, т. е. одним из видов электронных образовательных ресурсов.

Последний модуль программного комплекса электронного обучения

физике – специализированное программное обеспечение для работы с аппаратными средствами, необходим для эффективного решения задач по использованию учебного электронного оборудования: интерактивной доски, документ-камеры, систем опроса и т. д. Такое ПО, как правило, является обязательным для работы с информационно-измерительными системами. Обычно оно поставляется в комплекте с аппаратными средствами

и может работать только с оборудо-

ванием того же производителя.

ГЛАВА 5.

ЭЛЕКТРОННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ

РЕСУРСЫ ПО ФИЗИКЕ

Электронные образовательные ресурсы – это ключевая составляющая электронного обучения, его основной инструмент. Эффективность электронного обучения напрямую зависит от качества ЭОРов и их правильного подбора в соответствии с задачами учебного процесса. Современный преподаватель, с нашей точки зрения, должен владеть компетенцией педагогического проектирования электронного обучения, а также создания простейших ЭОРов

Понятие «электронный образовательный ресурс» устоялось не сразу. Согласно одному из ранних определений, «электронный образовательный ресурс – это самостоятельный законченный продукт, содержащий дидактическую информацию, представленную в электронной форме, и предназначенный для длительного хранения и многократного использования в учебном процессе» [31, с. 17]. Широкое употребление в

эпоху завершения перехода от аналоговых электронных средств обучения к цифровым получил термин «цифровой образовательный ресурс» (ЦОР) – средство обучения, воспроизводимое и функционирующее с помощью устройств чтения цифровой информации. Сегодня такие устройства представлены персональными компьютерами, ноутбуками, планшетами, смартфонами.

В 90-е гг. широко употреблялись и другие, схожие с современным практическим представлением об дагогическое средство (ППС) и программное средство учебного назначения (ПСУН). Согласно определению И. В. Роберт, ПСУН – это «программное средство, в котором отражается некоторая предметная область, в той или иной мере реализуется технология ее изучения, обеспечиваются условия для осуществления различных видов учебной деятельности» [100, c. 17]. Эти термины периодически ются и сегодня. Но под ними следует понимать лишь частные случаи, широкие классы ЭОРов.

Нами было сформулировано следующее определение: «ЭОР – это информационное средство, применяемое для достижения образовательных целей, воспроизводимое и функционирующее с помощью электронного устройства» [132].

для нужд учебного процесса.

ЭОРах, термины: программно-пе-

употребля-

А. В. СМИРНОВ, С. А. СМИРНОВ. ЭЛЕКТРОННОЕ ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ

Термин «ЭОР» на сегодняшний день достаточно устоялся и имеет широкое употребление, в том числе в официальных документах.

Отметим, что наличие подходящего электронного устройства не всегда гарантирует воспроизведение ЭОРа, так как помимо аппаратной платформы существует еще и программная платформа, на базе которой функционирует конкретный ЭОР. Различие в платформах порождает проблему

совместимости (программа не совместима с плат-

формой).

Можно выделить два уровня совместимости:

1. Возможность воспроизведения ЭОРа.

2. Возможность внедрения ЭОРа в систему управления обучением.

Проблема первого уровня совместимости ощущалась «на заре» создания ЭОРов (впрочем, второй проблемы тогда практически не стояло в виду отсутствия широкого распространения систем управления обучением). В

частности, если речь шла о достаточно сложных самостоятельных программах. Обычно для решения проблемы в комплекте с ЭОРом поставлялось программное обеспечение, обеспечивающее его работу. Однако совместимость ЭОРов для разных операционных систем также была на весьма низком уровне, поэтому указанный способ не всегда позволял ее решить. Необходимо было серьезно увеличивать

бюджет разработки для создания кроссплатформенных ЭОРов (кроссплатформенностью называется возможность корректной и полнофункциональной работы программного обеспечения на любой программной платформе). Многие интересные, с методической точки зрения, и качественные программные средства со временем были «потеряны» учителями, так как уже не могли быть воспроизведены на современных программных платформах.

Проблема второго уровня

совместимости решалась с помощью разработки и введения специального стандарта для разработки учебных материалов.

Таким стандартом стал SCORM (Sharable Content Object Reference Model) – это спецификация, определяющая требования к пакетам электронных учебных материалов, которая позволяет стандартизировать и унифицировать их для использования в различных системах управления обучением (системах дистанционного обучения). Разработчику материалов важно понимать относительно SCORM следующее

: в какой бы программе не разрабатывались материалы и в какую бы систему они не помещались, если они созданы в соответствии со SCORM, то будут выглядеть и работать одинаково.

ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРОННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ ПО ФИЗИКЕ

Тем не менее, как бывает со всеми стандартами и спецификациями, у SCORM есть несколько версий. Соответственно, программа для создания SCORM и система его воспроизводящая должны поддерживать одну и ту же версию. Например, LMS Moodle на сегодняшний день поддерживает версию SCORM 1.2 (которую также поддерживает и большинство программ для разработки). Более новая версия – SCORM 2004 не

поддерживается.

Для создания SCORM можно использовать популярные программы для разработки учебных материалов:

• eXeLearning (свободное ПО) – http://exelearning.org/;

• iSpring Suite (расширение для PowerPoint, позволяющее превра- щать обычные презентации в увлекательные учебные модули) – http://www.ispring.ru/;

• Articulate Storyline – http://www.articulate.com;

• CourseLab – http://www.courselab.ru/.

Сейчас на смену SCORM приходит новый стандарт Tin Can API, позволяющий включить в пакет большее число интерактивных элементов, нежели SCORM, а также собирать любые данные о деятельности обучающегося

для передачи их в специальное хранилище для

дальнейшего анализа.

Качественно иное решение проблемы совместимости принесла эра Интернета, в полную силу заявившая о себе с конца «нулевых» годов, вместе с расцветом мобильных интернет-устройств с технологией тачскрин (touch-screen). ЭОРы стали выполняться в основном на уровне сервера, а не на компьютере пользователя,

как это было раньше. Решение это относится не только к возможности просмотра веб-страниц, но и к возможности использования веб-приложений. Например, отсутствие в Moodle поддержки стандарта SCORM 2004 может быть компенсировано с помощью плагина, реализующего взаимодействие Moodle с облачным сервисом SCORM Cloud, который поддерживает все стандарты SCORM. Благодаря этому факту, вместе с кроссплатформенностью ЭОРы получили еще и централизованное управление, а также множество других полезных функций, применение которым в учебном процессе стали активно искать педагоги-практики. Это привело, по сути, к революции в теории и практике электронного обучения, которая продолжается и сейчас. Открывшиеся новые возможности иногда могут «затуманить голову», однако

следует обратить внимание на то, что в целом проектирование электронного обучения строится на теориях педагогики, сформулированных задолго до начала эры Интернета.

А. В. СМИРНОВ, С. А. СМИРНОВ. ЭЛЕКТРОННОЕ ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ

Электронные образовательные ресурсы по физике являются средствами обучения. Согласно определению, данному Т. С. Назаровой и Е. С. Полат: «Средства обучения (СО) – это материальные объекты, носители учебной информации и предметы естественной природы, а также искусственно созданные человеком и используемые педагогами и учащимися в учебно-воспитательном процессе в качестве инструмента их

деятельности» [85, с. 4]. В категориальном аппарате дидактики материальные средства имеют самостоятельный статус наряду с целями, содержанием, методами и организационными формами обучения. На пути перехода от незнания к знанию познавательная деятельность учащихся включает в себя восприятие, представление и воображение, мыслительную переработку информации на базе естественного и искусственных языков (анализ

и синтез, индукция и дедукция, абстракция и обобщение, сравнение и противопоставление и т. д.), оформление результатов этой переработки с помощью различных способов и средств, систематизацию приобретенных знаний, применение и совершенствование их на практике. Эти процессы приводят к формированию необходимых представлений, понятий и умений. Соответственно, СО должны отвечать своеобразию

избранного пути приобретения знаний, быть адекватными используемым методам и организационным формам обучения. Очень важную роль в процессе обучения играет интерактивность, т. е. взаимодействие между учителем и учащимися, а также учащимися и СО, которая позволяет сделать сам процесс познания управляемым и высокоэффективным.

Для овладения компетенцией педагогического проектирования электронного обучения, а также создания простейших ЭОРов для нужд учебного процесса, преподаватель должен понимать структуру ЭОРов, их классификацию и предъявляемые к ним требования.

Будучи, согласно определению, самостоятельными средствами, ЭОРы состоят из множества информационных компонентов – медиакомпонентов. Медиакомпонент электронного образовательного ресурса – это его информационная составляющая, представляющая собой электронные данные того или

иного типа (текст, графика, видео, муль-

тимедиа и др.).

Согласно Е. В. Оспенниковой [140], «к учебным объектам, образующим медиакомпоненты электронной среды обучения, относятся:

1) символьные объекты (знаки, символы, тексты, графики, схемы, карты, таблицы, диаграммы, формулы и т. п.);

ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРОННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ ПО ФИЗИКЕ

2) образные объекты (фото, рисунки, картины, объекты компьютер- ной графики);

3) аудиоинформация (устные тексты, аудиосюжеты, аудиодиалоги,

комментарии к виртуальным объектам, аудиохроника, музыка, пение, звуки природных процессов и животного мира);

4) видеообъекты (анимации, динамические модели явлений, видеосюжеты, видеохроника);

5) объекты «виртуальной реальности» (тренажеры, интерактивные модели, конструкторы, симуляторы)».

Необходимо отметить, что сам

по себе медиакомпонент также можно считать ЭОРом, но только в том случае, если с его помощью можно решить одну или более педагогических задач. Примером может служить длительный видеоролик, посвященный истории открытий в физической науке, вокруг которого можно построить целый урок, решив при этом ряд поставленных в ходе

проектирования урока задач. В то же время и комплексный ЭОР может быть компонентом другого, более крупного ЭОРа, например, электронного курса.

Важным требованием для промышленного ЭОРа является наличие методических рекомендаций по его применению в процессе обучения. Они обычно содержат краткое описание возможностей ЭОРа, охваченное им содержание учебного предмета, формируемые с его

помощью компетенции, примеры применения в учебном процессе. Такие рекомендации могут оказать неоценимую помощь обучающему и сделать применение ЭОРа в обучении более эффективным.

Таким образом, ЭОР основывается на программной платформе, состоит из медиакомпонентов, а также содержит методические рекомендации по применению в учебном процессе.

Рассмотрим различные подходы к классификации

ЭОРов по фи-

зике.

А. О. Чефранова предлагает следующую классификацию педагогических программных средств [144, с. 119]:

1. Компьютерные обучающие программы;

2. Компьютерные учебные среды (миры);

3. Компьютерные имитаторы технологического оборудования;

4. Экспертные системы учебного назначения;

5. Автоматизированные обучающие системы (АОС);

6. Авторские инструментальные среды (АИС);

7. Информационно-поисковые системы;

8. Компьютерные обучающие игры.

А. В. СМИРНОВ, С. А. СМИРНОВ. ЭЛЕКТРОННОЕ ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ

Далее рассмотрена типология программных средств по методическому назначению, данная И. В. Роберт [100, c. 24]:

• обучающие программные средства (формирование умений учебной деятельности и обеспечение необходимого уровня усвоения, устанавливаемого обратной связью, реализуемой средствами программы);

• системы-тренажеры (отработка умений, навыков учебной деятельности, самоподготовка);

• контролирующие программные средства;

• информационно-поисковые программные системы

, информаци-

онно-справочные программные средства;

• имитационные программные средства (изучение определенного аспекта реальности с ограниченным числом параметров);

• моделирующие программные средства (создание модели объекта, явления, процесса или ситуации);

• демонстрационные программные средства;

• учебно-игровые программные средства;

• досуговые программные средства (используются для развития личности школьника во внеклассной работе).

• Нами разработан вариант

классификации ЭОРов по функциональному назначению (функции, которые могут выполнять ЭОР в процессе обучения физике):

• презентативные – выполняют функцию представления учебного материала обучающимся в виде системы различных видов информации (текст, графика, аудио, видео и т. д.);

• обучающие (тренажеры, игры, системы искусственного интеллекта и т. д.);

• моделирующие – представляют

собой виртуальные модели физических ситуаций с регулируемыми параметрами и инструментальные программы для моделирования;

• ЭОРы для работы с компьютеризированным учебным физическим экспериментом;

• контролирующие – выполняют функцию контроля и оценки знаний, умений и навыков обучающихся;

• комплексные ЭОРы – объединяют несколько приведенных выше функций (электронные курсы).

Примером моделирующего ЭОР по

физике является программа «Живая физика (Interactive Physics)» (рис. 1), разработанная в США и адаптированная для России Институтом новых технологий обуче-

ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРОННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ ПО ФИЗИКЕ

ния. С ее помощью можно осуществить компьютерное моделирование физических процессов, используя удобный инструментальный интерфейс. С помощью инструментов и настроек обучающийся может, не обладая навыками программирования, создавать очень широкий спектр виртуальных ситуаций, при воспроизведении которых можно с высокой степенью точности наблюдать за изменением физических параметров.

Рис. 1. Программа «Живая физика (Interactive Physics)».

Педагогическая эффективность применения ЭОРов зависит не только от правильного проектирования электронного обучения, но и от соответствия ЭОРов методическим и техническим требованиям.

И. В. Роберт предлагает выделять следующие группы требований к ППС [100, с. 29]:

• педагогические (дидактические; методические; обоснование выбора тематики учебного курса; проверка на педагогическую целесообразность

использования и эффективность применения);

• технические;

• эргономические;

• эстетические;

А. В. СМИРНОВ, С. А. СМИРНОВ. ЭЛЕКТРОННОЕ ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ

• требования к оформлению документации.

Существуют и другие точки зрения, например в [47] авторы пред-

лагают выделять следующие группы требований:

• технические (к характеристикам компьютера, периферийным компонентам и устройствам ввода-вывода, программному обеспечению);

• психологические (наглядность, запоминаемость материала, быстрота адаптации пользователя к программе, утомляемость при работе за экраном, акцентирование внимания на

важных дета-

лях);

• технологические (насколько хорошо при помощи выбранной технологии можно реализовать задуманное, не придется ли пользователю приобретать дорогостоящее программное обеспечение, чтобы иметь возможность работать с предложенным учебным пособием, насколько легко можно будет поддерживать данный программный продукт, модифицировать его);

• экономические (доступность электронного издания широким слоям населения);

• требования

поддержки и развития (справочные материалы, мо-

дульность построения);

• содержания и структуры (система навигации, гибкость содержания).

На основании проведенного анализа научно-методической и технической литературы [28, 30, 32, 33, 45, 47, 48, 64, 66, 69, 83, 85, 100, 137] нами были составлены две группы требований к ЭОР по физике, представленные ниже.

Методические требования (учитываются в первую очередь при разработке педагогического сценария ЭОРа):

•

правильность и полнота предметного содержания;

• учет индивидуальных и возрастных особенностей обучаемых;

• актуализация изучаемого материала и мотивация обучаемых;

• обеспечение сознательности обучения – четкое понимание целей и задач обучения;

• обеспечение прочности усвоения результатов обучения;

• использование возможностей мультимедиа и интерактивности;

• наличие методических рекомендаций по применению в учебном

процессе.

Технические требования (учитываются

в первую очередь при

программной реализации ЭОРа):

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 117 8 9 10 11 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]