Электронный учебник как современная информационная технология и средство обучения

Определяющим  в вопросе «каким должно быть электронное  учебное средство?» является педагогическая цель его применения. Разработка электронного учебника требует дополнительного анализа содержания учебного курса, который будет в нем представлен, с позиций линейности или нелинейности структуры, типа обратной связи, разновидностей дополнительного программного обеспечения для работы с графикой, видео-, аудио- и другими форматами, формы представления модулей курса на экране. Сейчас многие учебные заведения проводят создание аудиокниг, видео лекций и электронных версий учебников для системы обучения нового поколения.

По результатам  научно-методических исследований были определены предыдущая логическая схема  электронного учебника. Частично такая  схема обусловлена традиционным представлением учебника как средства обучения. Частично она учитывает принципы модульного обучения, предполагающие не только структурирование учебного материала на отдельные модули, а и методическое сопровождение (типовые задачи с решением, систематизируя таблицы и т.д.).

Вместе с  этим современное представление  учебного материала уже невозможно без использования мультимедийных технологий. И если в традиционных учебниках статическое и линейное представление материала не могут обеспечить гибкость восприятия, то использование мультимедиа может обеспечить как индивидуализацию обучения из-за увеличения количества учебного материала в «глубину», так и интенсификацию учебного процесса благодаря сочетанию визуальной и звуковой информации и видеосопровождения.

2. Применение  электронного учебника на уроках 

2.1. Обоснование применения электронного учебника на уроках 

Многое изменилось в нашей стране за последние годы, и наши ученики, конечно, тоже изменились. Сейчас они охотно пользуются цифровыми  видеокамерами и фотоаппаратами, быстро осваивают персональный компьютер  и Интернет, – к сожалению, зачастую исключительно в развлекательных целях. Польза для интеллектуального развития от этих занятий сомнительна, а длительное пребывание за компьютером не лучшим образом сказывается на здоровье.

Да и учителям необходимо находить новые сочетания традиционных и новых педагогических средств и методов для создания особой атмосферы, формирующей у учеников осмысленный интерес к предмету и желание творческой самореализации. Одним из возможных способов является привлечение учеников к созданию электронных учебных пособий – наборов слайдов, презентаций, видеофильмов – в рамках творческой деятельности. Это поможет им не только успешно повышать уровень знаний и умений по предмету, но и улучшить полученные навыки работы на компьютере, а также даст стимул освоить ряд крайне полезных компьютерных программ и приложений. Нет сомнений, что приобретённые навыки пригодятся и в повседневной жизни, и в будущей профессиональной деятельности.

С этой целью  представляется эффективным использование  достижений компьютерных технологий в процессе обучения.  

Актуальность  темы обусловлена необходимостью ликвидировать  разрыв между современным уровнем  преподавания физики в школе и  дидактическим потенциалом технологий информационного общества. 

Цель данной работы – показать, что внедрение  ИКТ на уроках в школе повышает интерес к изучению предмета, расширяет возможности демонстрации опытов через использование виртуальных образов.

Качество современного учебного процесса напрямую связано  с улучшением технологий и методов обучения, что в свою очередь зависит от применения учителями комплекса средств ИКТ. Оснащение кабинета физики предполагает широкое использование ИКТ при проведении уроков по большинству тем учебных программ. Это и тестирование с помощью компьютера, и проведение демонстрационных опытов и виртуальных лабораторных работ, демонстрация презентаций, привлечение учащихся к созданию тематических презентаций, возможность простейшего моделирования естественнонаучных процессов и другие виды учебных работ.

Успешность  применения ИКТ зависит не только от учителя, но и от наличия техники  и качества программного обеспечения. На сегодняшний день в кабинете физики имеется интерактивная доска, мультимедийный проектор, компьютер и видеокассеты по всем разделам физики.

В своей работе использую виртуальный тип демонстрационного  эксперимента (демонстрация опытов с  помощью компьютерных моделей реальных физических процессов). Виртуальный  эксперимент позволяет демонстрировать  эффекты, которые нельзя воспроизвести в школьной лаборатории, сокращает время на подготовку и проведение эксперимента, дает возможность многократно повторить опыт²³. 

Существующие  готовые программные продукты (электронно-образовательные  ресурсы) содержат хорошего качества наглядно-иллюстративный материал к учебникам, справочную информацию, дополнительный материал, расширяющий кругозор учащихся или более углубленный материал. 

Также использую  программные продукты, которые содержат интерактивные практические работы, действующие модели, таблицы, рисунки, графики. Они позволяют наглядно объяснить явления, процессы, а также продемонстрировать опыты. 

Ресурсы программ используются на этапе подготовки и  проведения уроков физики, а также  для самостоятельной работы учащихся во внеурочное время. Мультимедийные комплексы содержат электронные учебники, видеофрагменты, интерактивные модели, лабораторные работы, упражнения, задачи и тесты, позволяют включать их содержание в любой этап урока: в объяснение нового материала, в этапы актуализации знаний, в постановку исследования, в этап самостоятельной работы с последующей проверкой. 

Данные программы  также предназначены для уроков-практикумов, которые применяются для решения  задач с последующей проверкой  на компьютерной модели, что стимулирует  самостоятельную деятельность учащихся. 

При изучении нового материала и его закреплении  использую электронный учебник. Здесь кроется двойная польза для обучающихся: не только повышение  уровня знаний и умений по предмету, но и совершенствование навыков  работы на компьютере. Кроме того, электронный учебник – весомый стимул освоить ряд полезных компьютерных программ и приложений. 

Отдельные уроки  могут быть посвящены самостоятельному изучению нового материала и составлению  по его итогам своей структурной  формулы параграфа. Такая работа проводится в группах учащихся. В конце урока учащиеся обращаются к электронной формуле параграфа, сравнивая её со своим вариантом. Тем самым происходит приобщение учащихся к исследовательской работе на уроке. 

Мотивация к  изучению предмета у учащихся повышается и при подготовке проектов. Используя различные цифровые среды, редакторы и ресурсы, приложения MS Office, ребята готовят сообщения, доклады, дополнения к материалу урока. Я формулирую ученикам конкретную задачу, а технологию выполнения этого задания ученики выбирают сами, мне же остается оценить конечный результат. Эта деятельность позволяет проявить себя, попробовать свои силы, применить свои знания. Продуктом проектной деятельности может быть сообщение, плакат, модель, рисунок, информация, презентация. 

На этапе  подготовки к урокам с помощью  текстового процессора готовлю дидактические  карточки, опорные конспекты, изготавливаю наглядный материал, различного рода инструкции к групповым работам. Для себя сделала вывод, что при  их использовании на уроках учащиеся лучше усваивают учебный материал, возрастает познавательная деятельность обучающихся.²⁴

Применение  компьютерных технологий дает возможность  учителю более глубоко осветить тот или иной теоретический вопрос. Такой подход на сегодняшний день является наиболее продуктивным, так как вовлекает обучающихся в ход занятия, делает их соучастниками, а не просто слушателями. Взаимоотношения с учителем приближаются к творческому партнерству. Важно, что потенциал подобных занятий с применением ИКТ огромен, а уровень знаний и умений поднимается на более высокий уровень не только у обучающихся, но и у учителя. При этом применение мультимедийных курсов помогает учащимся вникнуть более детально в физические процессы и явления, изучить важные теоретические вопросы, которые не могли бы быть изучены без использования интерактивных моделей. ²⁵

Итак, использование  ИКТ в процессе преподавания физики позволяет: значительно расширить круг учебных задач, которые могут быть включены в содержание образования за счет использования вычислительных, моделирующих и других возможностей компьютера; увеличить возможность и состав учебного эксперимента благодаря использованию компьютерных моделей тех процессов и явлений, эксперименты с которыми в школьных условиях учебных лабораторий были бы невозможны; расширить источники получения знаний в процессе обучения путем использования информационно-справочных систем; мультимедийная система экономит время на уроке, повышает эффективность работы и, в конечном итоге, позволяет при более низких временных затратах получить более высокий результат в обучении детей.

Психолого-педагогические требования, предъявляемые к электронному учебнику.

Только несведущему  человеку попытка внедрить программирование и компьютеризацию в воспитательный процесс покажутся странными. Теоретически и практически эта задача давно назрела, не знали лишь как взяться за её разрешение. Ныне идея применения ЭВМ для решения некоторых воспитательных проблем достигла уровня практической технологии. Технология основывается на некоторых новых для нашей педагогики положениях, играющих принципиальную роль.

Формулируется два основополагающих принципа воспитания, на которых базируется новая технология воспитательного процесса. Первый из них — личностная направленность воспитания, а второй — самостоятельная деятельность воспитанника.

Методы программированного обучения направлены на повышение эффективности управления учебным процессом и подразумевает значительное увеличение доли самостоятельной работы учащихся, осуществляемой в индивидуальном темпе и под контролем специальных средств. В методах программированного обучения сочетаются новые и традиционные идеи. Применяемые в программированном обучении методы можно разделить на:²⁶  методы предъявления информации; методы выполнения программированных заданий;  методы контроля и коррекции.

Предъявление (преподнесение) информации в программированном обучении может быть организовано безмашинным и машинным способами. При первом способе учебный материал излагается в программированных учебных книгах, а при втором выводится на экран дисплеев. Существует три основные системы программирования учебного материала: линейная, разветвленная и смешанная (комбинированная). В линейной программе материал разбивается на маленькие порции (дозы), которые последовательно (линейно) представляются для изучения, разветвленную программу вводит дополнительные разъяснения в тех случаях, когда учащиеся ошибаются или затрудняются с ответами.

Смешанная программа  представляет собой комбинацию линейной и разветвленной.

Своеобразно в программированном обучении организуется выполнение заданий и упражнений. Такие задания обязательно предусматривают после усвоения каждой порции учебного материала и преследуют тройственную цель: тренаж, обратную связь и контроль. Правильность их выполнения определяет дальнейшее продвижение учащегося в обучении. Используются безмашинный и машинный способы организации заданий и упражнений. Первый из них реализован в задачниках. И вы уже смогли оценить все его преимущества и недостатки. При машинном способе тренировочные упражнения и контрольные задания выполняются на экране дисплея. Учащиеся тут же получают подкрепление правильности своих ответов, что является одним из главных преимуществ программированного обучения.

Наиболее ценными  результатами образования считается гибкость и широта мышления, способность и стремление учиться. Но на практике школьное обучение дает в основном некоторую сумму знаний, интересы учащихся при этом развиваются недостаточно. Это связано в первую очередь с преобладанием пока в большинстве школ объяснительно-иллюстративного метода обучения.

В настоящее время актуальной проблемой образования, как мы считаем, является творческое усвоение знаний школьниками. Именно оно может обеспечить развитие и саморазвитие личности ученика исходя из его индивидуальных особенностей. Основная задача педагога при этом заключается в том, чтобы сделать приобретаемые знания личностно значимыми для учащегося. Это можно достичь формированием у школьников положительного отношения к учению, организацией обучения таким образом, чтобы оно максимально способствовало развитию у них активности, самостоятельного творческого мышления, но для этого, как мы убеждены, необходимо сделать акцент в организации учебного процесса на увеличение самостоятельной работы учащихся.²⁷

Учитель и должен быть главной фигурой учебного процесса, но в его деятельности максимальную роль должна играть работа по организации познавательной деятельности учащихся, а не сообщение им информации.

Но учитель не всегда может сочетать свою деятельность по изложению учебного материала с необходимой долей деятельности по организации самостоятельной работы учащихся над этим материалом. Из основ дидактики хорошо известно, что только самостоятельная индивидуальная учебная деятельность способна привести к образованию прочных и глубоких знаний, устойчивых навыков.

Решение возникших  трудностей, возможно, многими путями, которые мы здесь обсуждать не будем. Остановимся на одном из них. На наш взгляд, преодолеть существующие трудности учителю во многом может помочь компьютер, операционные возможности которого несут огромный дидактический потенциал. Поэтому многие педагоги и возлагают на ЭВМ большие надежды, полагая, что их применение может сократить разрыв между знаниями, которые действительно сейчас дает школа и которые требует от подрастающего поколения современное общество.

Считаем, что  необходимо провести теоретический  анализ современного использования  вычислительной техники на уроках физики, разобраться в том, что уже сделано, что достигнуто, а что требует серьезной дополнительной работы.

Хотя реформа  школы и поставила перед научными коллективами проблему подготовки учебно-методических комплексов для средней школы, но практически, как и в отношении большинства предметов школьного курса, так и в отношении физики вопрос об их создании остался открытым. В состав учебно-методического комплекса должен входить широкий спектр учебников, учебно-методических пособий и методических разработок, так и педагогических программных средств, мультимедиа-систем и  телекоммуникационных систем. Использование такого комплекса несет с собой возможность свободной педагогической экспериментальной работы и позволяет перейти от жестких нормативных рамок работы к планированию курса предмета и конструированию учебной деятельности учащихся на уроке. Такой подход ломает систему стереотипов и для учителя выдвигает на первый план задачу наиболее оптимального конструирования учебной деятельности на уроке. Это позволит различные технологии обучения, включая и информационные технологии.