Дипломная (вкр): Использование электронных учебников по информатике в основной школе
7) содержание учебника носит развивающий характер, формирует учащегося как личность, создает условия для его самоопределения и социализации на базе установок личности, являющихся системообразующим элементом ценностных ориентаций, и принятых в социуме правил и норм поведения в интересах человека, семьи, общества и государства (страны) [16];
Примечания
1. ЭФУ предназначена для использования на современных электронных устройствах, в том числе мобильных, соответствующих требованиям учебных заведений, в которые поставляются данные устройства.
2. Если электронные устройства не включены в перечень
рекомендованных устройств разработчиком ЭФУ, но отвечают
требованиям, предъявляемым к устройствам, которые поставляются в учебные заведения, то разрешается упростить функционал ЭФУ.
3. Бумажный (печатный) учебник, который представлен в электронной форме, не является ЭФУ.
4. ЭФУ не может быть приведена к традиционному бумажному варианту учебника без потери дидактических свойств.
Функциональное назначение электронной формы учебника (ЭФУ). Электронная форма учебника считается основным компонентом ИОС,
направленным на реализацию процесса обучения на базе ИКТ и на использование современных форм и методов обучения.
Электронная форма учебника, предназначенная для использования на электронных устройствах, в том числе мобильных, является альтернативой классическому бумажному учебнику.
ЭФУ должна:
1) выполнять все без исключения функции, свойственные бумажному учебнику.
Функции, свойственные бумажному учебнику:
· информационная
· систематизирующая
· мотивационная
· воспитывающая и т.д.
2) обеспечивать компьютерную визуализацию учебного материала на высоком уровне;
3) формировать активно-деятельностную познавательную среду для обучающихся, с помощью:
· информационно-поисковой деятельности;
· моделирования;
· тренировочной учебной деятельности;
· контроля знаний;
4) выступать в роли ориентира по электронным материалам УМК;
5) поддерживать персональный путь реализации личностного потенциала учащихся за счет расширенного и углубленного содержания предмета (этому способствует наличие дополнительного материала), гиперссылок на материалы к учебному пособию и других электронных компонентов УМК, гиперссылок на материалы в сети Интернет, где можно найти региональные и федеральные хранилища ЭОР;
6) создавать и поддерживать комфортные условия для взаимодействия учащихся с образовательным контентом не только во время аудиторных занятий, но и при самостоятельной работе [19].
Использование ЭФУ в образовательном процессе совместно с такими компонентами ИОС, как система управления обучением и управления образовательным контентом, должно обеспечивать:
1) управление процессом обучения за счет взаимодействия личных электронных устройств (в том числе мобильных) учащихся либо учителя и иных технических средств обучения в едином информационном пространстве класса (образовательного учреждения). Такими средствами являются интерактивная доска, лабораторное оборудование и т.п.;
2) возможность оказания помощи и поддержки в учебной деятельности каждого учащегося преподавателем на основании информации об его успехах и результатах в обучении;
3) возможность организации такой технологии сотрудничества как сетевое взаимодействие учителя и учащихся, благодаря которой развиваются навыки учебного сотрудничества, коммуникативной компетентности.
ЭФУ должна поддерживать технологию загрузки и оперативного обновления структурированного предметного содержания, используемого в образовательном процессе, по современным каналам связи [25].
Функциональная структура электронной формы учебника (ЭФУ).
Функциональная структура ЭФУ должна соответствовать его назначению в образовательном процессе и содержать следующие компоненты:
1) во-первых, главным компонентом является основной материал. Именно ФГОС и примерная программа по конкретному предмету определяют содержание основного материала для данного уровня и ступени образования [22]. Данный компонент может быть представлен в различных формах, например, гипертекстовой или мультимедийной. Визуальная информация может быть представлена в виде графических изображений изучаемых предметов, процессов, и явлений. Также важно отметить, что текстовые описания могут быть заменены соответствующими видео- и аудио-фрагментами, моделями, но и возможны варианты совместного использования текстовых и мультимедийных способов представления информации;
2) во-вторых, второстепенным компонентом является дополнительный материал, он связан с основным за счет четкой системы навигации. Данный компонент позволяет углубить базовые знания, которые были получены при изучении основного материала. Авторы, разрабатывающие ЭФУ, определяют ее содержание и объем [19]. В качестве дополнительного материала могут быть использованы различные материалы, например, справочные, познавательные и научно-популярные;
3) комментарии, служащие для пояснения терминов основного материала, все иллюстрации, которые относятся к оформлению, различные формулы;
4) усвоение нового материала с помощью моделирующего, закрепляющего и контрольного компонентов. Учитывая уникальность изучаемого предмета, ЭФУ предоставляет возможности для тренировки, самоконтроля и контроля с помощью интерактивных объектов; также ЭФУ может содержать виртуальные лаборатории, ленты времени, интерактивные карты, конструктивные творческие среды. Стоит отметить еще одно преимущество ЭФУ - задания с автоматической проверкой результатов. В таких заданиях исключена возможность неоднозначного ответа. ЭФУ также может быть дополнен инструментарием, позволяющим хранить статистику результатов о результатах обучения, выполнения практических заданий и контрольных тестов;
5) средства навигации, таковыми являются оглавление, заметки или закладки пользователей, алфавитные указатели и т.д. Благодаря этим средствам возможен быстрый переход к различным разделам учебника, мгновенный поиск нужной информации. Помимо этого, данный компонент отражает связи между основным и дополнительным учебным материалом, а также позволяет фиксировать свое положение в ЭФУ [22].
Рассмотрим общие требования к аппарату представления информации в электронном учебнике.
1. Предметное содержание ЭФУ должно быть мультимедийным и интерактивным.
2. Мультимедийное содержимое включает в себя:
· символьную информацию, например, текст, гипертекст, формулы;
· визуальный фрагменты: фотографии, 2D-фотопанорамы, схемы, диаграммы, графики, учебные рисунки и др.;
· динамический реалистический и синтезированный визуальный ряд (видеоопыты, видеоэкскурсии, 3D- фотопанорама с приближением/удалением, 2D-анимация, виртуальные трехмерные модели объектов и пр.);
· звуковые фрагменты.
3. С помощью динамического видеоряда можно представлять объекты и процессы, основные свойства которых проявляются в динамике.
4. Если материал содержит объекты, которые обладают сложной структурой, то такие объекты стоит иллюстрировать, используя объемные модели и иные объекты виртуальной реальности.
5. В ЭФУ могут быть использованы звуковые фрагменты, такие как звуки природы, технических устройств, музыка, речь и т.д., для того, чтобы представить звуковые объекты; для сопровождения действий пользователя и т. п.
6. ЭФУ может содержать всего лишь часть вышеперечисленных компонентов. Данный выбор компонентов осуществляется, опираясь, на специфику ступени образования и предметной области. Обязательно нужно учитывать, что каждый компонент должен вносить новое качество в представление материала. Иначе необходимо отказаться от его использования. Декоративные элементы и прочая информация не должны отвлекать внимание ученика от основного материала. Уровень интерактивности должен соответствовать возрастными особенностями учащихся и специфике изучаемого предмета [22].
Требования к эргономике электронного учебника.
1. Структурирование образовательного контента
Во-первых, следует отметить, что текст ЭФУ подразделяется на параграфы, которые, в свою очередь, являются темами изучаемого материала. Каждый параграф может соответствовать одному или нескольким урокам в соответствии с программой обучения. Текст параграфов включает в себя заголовки, подзаголовки, списки, таблицы.
Во-вторых, медиаэлементы, присутствующие в тексте параграфов, могут воспроизводиться либо на странице ЭФУ, либо открываться в отдельном окне, для этого следует нажать на соответствующее обозначение (иконку).
В-четвертых, при нажатии на соответствующее слово либо изображение, появляются пояснительные тексты, которые могут быть реализованы в форме всплывающих подсказок.
Особенности верстки
При создании ЭФУ разработчики не должны выбирать тип верстки случайным образом. Необходимо учитывать такие факторы как:
1. возрастные особенности учащихся;
2. специфика предметной области;
3. особенности рекомендуемых медиаэлементов для изучаемого предмета.
В общем случае, допускается как потоковая, так и фиксированная верстка.
Самыми популярными вариантами перелистывания учебника являются постраничный и сплошной. Постраничное перелистывание реализуется горизонтальным движением пальца в направлении перелистывания, а сплошное, наоборот, - вертикальным.
Для того чтобы просмотр электронной формы учебника оставался комфортным для пользователя, необходимо представить весь смысловой блок информации на одном листе, чтобы не отвлекаться на лишние действия. Экранное пространство нельзя «копить», им необходимо пользоваться, Поэтому оптимальности его использования можно добиться с помощью всплывающих окон, изображений и формул; масштабирования иллюстраций,
слайд-шоу и т.д.
Навигационный компонент интерфейса
Одним из главных компонентов интерфейса электронной формы учебника, воспроизводимой на мультимедийном сенсорном устройстве, являются элементы навигации и управления, действия с которыми можно осуществить при помощи пальца без использования дополнительных устройств управления курсором. Поэтому масштаб элементов управления должен соответствовать как возрастным, так и физиологическим особенностям пользователей электронной формы учебника.
В ЭФУ могут быть реализованы следующие типы навигационных элементов (рис. 2).
Рисунок 2 Типы навигационных элементов
В электронной форме учебника могут быть использованы такие типы
навигационных инструментов как на Рисунке 3.
Рисунок 3 Типы навигационных инструментов
Навигация по закладкам и заметкам пользователей - одна из ключевых возможностей, которыми должна обладать электронная форма учебника.
Масштабирование контента
Электронная форма учебника должна быть спроектирована таким образом, чтобы пользователь, не имеющий нарушения зрения, без каких- либо затруднений мог читать текст и работать с иллюстрациями, не прибегая к использованию вспомогательных средств. И наоборот, если человек имеет проблемы со зрением, то в электронной форме учебника должны быть предусмотрены средства, с помощью которых можно масштабировать содержимое учебника.
Инструменты для работы с текстом
Электронная форма учебника обязана содержать следующие инструменты для работы с текстом:
1) инструменты, которые позволяют применить индивидуальную настройку отображения текстов. С помощью таких инструментов можно изменять размер шрифта, устанавливать цвет фона и текста, применяя специальные цветовые схемы, предназначенные для комфортного восприятия информации.
2) Инструменты, которые позволяют находить необходимую информацию в электронной форме учебника и экспортировать ее на внешние носители. Найти нужную информацию можно посредством ввода ключевых слов. Данные инструменты позволяют работать с закладками, т.е. удалять или устанавливать их, копировать и выводить на печать фрагменты текста и различные изображения.
3) Инструменты, которые позволяют преобразовывать материал электронной формы учебника. Пользователю предоставляются возможности маркировки текста различными цветами, создания заметок к материалам электронной формы учебника, дополнительно их можно печатать или отправлять по электронной почте.
Элементы интерфейса для работы с динамическими объектами
Для того чтобы пользователь мог контролировать динамические процессы, в электронной форме учебника присутствуют специально предназначенные для этого элементы интерфейса. Такие элементы позволяют, например, начать просмотр видеоролика, приостановить его (поставить на паузу), либо совсем выключить, можно также переключить вперед или назад, т.е. на предыдущие или последующие ролики, заглушить звук и т.д.
Способы работы с образовательным контентом
В настоящее время все большую популярность набирают мультимедийные средства обучения, так как их использование позволяет добиться наиболее высоких результатов у учащихся. Электронная форма учебника является связующим звеном между пользователем и мультимедийным обучением. Для работы с образовательным контентом используются следующие способы:
1) С помощью Multitouch-компонентов.
В наши дни слово «multi-touch» является одним из самых популярных, в переводе с английского языка оно означает «много нажатий». Это явно характеризует предназначение данной технологии. В ЭФУ с помощью данной функции можно совершать ряд таких действий как:
· выбор медиаэлемента (этому способствуют Multitouch- компоненты «Tap» и «DoubleTap»);
· указание на медиаэлемент (благодаря Multitouch-компоненту
«Tap»);
· перемещение медиаэлемента (используя Multitouch-компоненты
«Drag» и «Flick»)
2) изменение медиаэлемента (также возможно изменять его форму, размеры и т.п.)
3) ввод различных видов информации (как текстовой, так и числовой) в форм, использую обычную или виртуальную клавиатуру;
4) копирование одного медиаэлемента (нескольких медиаэлементов) либо только его части в буфер обмена или файл на внешнем носителе.
Специализированные элементы интерфейса для работы с интерактивными заданиями
Интерактивность, одним словом, - это взаимодействие. В электронной форме учебника содержатся интерактивные задания, и для работы с ними присутствуют специально предназначенные элементы интерфейса. Данные элементы выступают в виде пиктограмм или кнопок. В зависимости от типа заданий, они могут выполнять следующие функции:
· для принятия ответа;
· для проверки ответа;