Предметный электронный фонд инновационной компьютерной дидактики по математике – проблемы, структура

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРЕДМЕТНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ФОНД ИННОВАЦИОННОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ДИДАКТИКИ ПО МАТЕМАТИКЕ - ПРОБЛЕМЫ, СТРУКТУРА

Архипова Алевтина Ивановна,

доктор педагогических наук, профессор

Грушевский Сергей Павлович

доктор педагогических наук, профессор, декан факультета математики и компьютерных наук

Статья открывает цикл работ по обобщению и описанию ресурсов инновационной компьютерной дидактики с математическим содержанием, созданных кафедрами Кубанского государственного университета и редакцией журнала «Школьные годы» на протяжении последних десяти лет. Излагаются причины, обусловившие необходимость обобщения учебных материалов в едином Фонде, приводится типология учебно-воспитательных ресурсов инновационной компьютерной дидактики, даются определения типов ресурсов ИКД. Приведён каталог ресурсов различных типов с математическим содержанием с указанием структуры их программных компонентов

Ключевые слова: ИННОВАЦИОННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ДИДАКТИКА (ИКД), РЕСУРСЫ ИННОВАЦИОННОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ДИДАКТИКИ, ЭЛЕКТРОННЫЙ ФОНД УЧЕБНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ТИПОЛОГИЯ УЧЕБНО-ВОСПИТАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ИКД, СТРУКТУРА ПРОГРАММНЫХ КОМПОНЕНТОВ

Причины и проблемы

Объясняя причины, вызвавшие необходимость объединения в единые предметные фонды созданных в разные периоды учебных ресурсов ИКД, мы решили начать изложение с краткого обзора развития этого научного направления. Создание учебно-методических ресурсов инновационной компьютерной дидактики (ИКД) в Кубанском государственном университете началось более 20 лет назад, а с 2005 года они стали публиковаться в кафедральном журнале с электронным приложением. За это время накопился большой набор разнообразных по содержанию и по жанру учебных материалов почти по всем предметам общего образования. При этом их программно-методическая составляющая непрерывно изменялась по мере разработки новых дидактических приёмов и модернизации программного обеспечения образовательного процесса.

В «докомпьютерный» период, когда наши новые дидактические технологии публиковались в отдельных сборниках, редакция журнала получала много писем со всех концов страны, особенно от сельских учителей, которые в то время не были избалованы обилием методической литературы. Коллеги очень одобрительно отзывались о наших работах, просили прислать наши книги. Эта ситуация показала нам, что мы на правильном пути, а потребность обновления классической методики преподавания школьных дисциплин давно назрела. Так появилось научное направление «инновационная дидактика», к наименованию которой в дальнейшем добавилось слово «компьютерная».

Однако вскоре «времена» изменились, с появлением компьютеров началось стремительное обновление традиционного методического арсенала на всех ступенях образования, в основном, в сфере общего образования, а сфера профессионального образования оказалась более консервативной. Здесь ещё очень сильны традиции - большинство преподавателей вузов создают свою «методическую школу» и к заимствованию «чужих» методик относятся критически. Поэтому сфера внедрения наших работ переключилась на ступень общего образования, где мы чувствовали большое понимание и поддержку. В одной из статей журнала был приведён пример из рассказа директора одной школы: «Когда я получила ваш журнал, я танцевала по школе «летку-енку», говоря коллегам - вот как надо учить детей!».

А с появлением на государственном уровне первых программ информатизации образования начался период активного сотрудничества со школами и внедрения наших разработок. В те годы даже руководители образованием городского масштаба активно посещали школы с целью проверки применения на уроках новых информационных технологий. Это был период творческого подъёма и больших надежд - наконец-то пришло время педагогической свободы. В это время появилось много хороших оригинальных учебников, многие из которых были изданы, т.к. для этого не требовалось разрешения руководства. Мы также издали ряд учебных книг, главными из которых были два учебника новой модели - технологические (основной компонент - инновационные технологии обучения). Их издали сами школы из нескольких регионов. (Прошло более 15 лет, но до сих пор приходят иногда письма с просьбой прислать наш учебник по механике). Однако вскоре этот период «педагогической вольницы» в издании учебников для школ закончился, и на смену ему пришло время жёсткой регламентации и «табулирования» главной учебной книги. Естественно, авторам учебников из центральных издательств не нужны конкуренты.

Но главное достижение нашей дидактики в этот период в том, что на материале этих разработок были выполнены и защищены многочисленные диссертационные исследования, большинство из которых касались предметных областей математики и физики. Так, становление инновационной дидактики в области математики началось с докторской диссертации С.П. Грушевского, в которой, по существу, были заложены теоретические основы нового научного направления в методике обучения математике, и рассмотрены многие прикладные аспекты в этой области. В этой работе впервые были даны образцы не только преобразования математического содержания в новые технологии обучения, но и разработаны их интерактивные версии.

Спустя несколько лет был осуществлён один из самых масштабных проектов по реализации Программы «Информатизация образования РФ» ? конкурсы Национального Фонда Подготовки Кадров (НФПК), финансируемые Международным Банком Реконструкции и Развития. Наш коллектив принял участие в первом конкурсе - ПРОЕКТ «ИНФОРМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОБРАЗОВАНИЯ» (ELSP/С1/Gr/001_001) и был победителем в проектах по физике и математике. На конкурс были отправлены фрагменты технологических учебников по математике (раздел Дроби) и по физике (раздел Молекулярная физика). В рецензиях мы не получили ни одного критического замечания, все наши инновации были одобрены комиссией Фонда. Приведём несколько отрывков из рецензии на учебник математики.

«Концепция ИУМК «Технологический учебник», представленная на конкурс, презентует модель инновационного образовательного проекта, основные элементы которого служат изменению традиционной образовательной среды в области «Математика».

«Модульная структура учебника с программным приложением обеспечивает педагогические условия для решения ряда актуальных образовательных проблем, связанных с перегрузкой учащихся учебными занятиями, дифференцированным подходом в обучении, использованием межпредметных связей, созданием мотивационной основы учебного процесса. Курс способствует развитию у учащихся навыков поисковой и исследовательской деятельности, умения работать с различными источниками и формами информации, применения полученных знаний в повседневной жизни, навыков групповой и проектной деятельности».

«Главная оригинальность проекта - учебный курс строится таким образом, что его изучение сопровождается преимущественным использованием поисковых и проблемных методов обучения, избегая догматического введения математических понятий и принципов».

«Новая модель и структура предлагаемого учебника отличается от традиционной тем, что она многокомпонентная, состоит из информационной части (параграфы) и методической (обучающие блоки). При этом вторая часть имеет также сложную структуру, представлена модулями, нацеленными на решение определённых педагогических задач».

«В учебнике предусмотрен различный уровень сложности излагаемых вопросов теории, более сложные вопросы выделены в отдельных блоках. Это соответствует Государственному стандарту математического образования, в соответствии с которым некоторые вопросы курса изучаются в ознакомительном плане».

«ИУМК функционален, он интегрирует функции учебника, сборника задач, справочника, сборника дидактических материалов, рабочей тетради, функции пособия по мультимедийным дидактическим технологиям.

Варьируются формы предъявления задачного материала. Методика оценивания результатов обучения нетрадиционна, является «рейтинговой системой оценивания».

«Концепцию целесообразно поддержать в рамках конкурса ELSP/F2/Gr/001-004». Однако никакой поддержки наша концепция не получила, более того не удалось получить гриф Министерства на издание наших учебников. Поэтому мы вынуждены были перейти на «малые дидактические формы», часть которых и намерены обобщить в создаваемом предметном Фонде.

Однако, созданная модель учебника блочной структуры стала исполнять роль фундамента в дальнейшем развитии нового научного направления - инновационной компьютерной дидактики. Учебник получил название «технологический», поскольку 80 % его объёма занимало изложение технологий самостоятельного изучения излагаемых теорий. При этом его теоретическая часть включала лишь основную учебную информацию, которую надо прочно усвоить, а весь сопутствующий материал (примеры, иллюстрации, справочные сведения, исторические факты и др.) размещался в блоках самостоятельной работы. Практически все создаваемые учебные материалы или стали копировать структуру учебника, если в них излагались большие разделы, или использовать отдельные технологии учебника, которые были названы локальными, так как служили средством решения частных дидактических задач.

Но настоящим катализатором развития ИКД стал процесс перманентной модернизации программного обеспечения системы образования. Например, переход на использование для создания технологий ИКД программной среды HTML и языка программирования Java Script обеспечил условия не только для стремительного увеличения количества новых моделей и форм учебных материалов, но и их размещения в глобальной компьютерной сети на сайтах кафедр и журнала, а также в специальном разделе сайта КубГУ (http://icdau.ru, http://ya-znau.ru, http://icdau.kubsu.ru, http://школьные-годы.рф).

Поскольку арсенал учебных материалов ИКД стал стремительно разрастаться, появилась необходимость объединения отдельных ресурсов в общую структуру. Поэтому начался период создания и патентования комплексных программ (инструментальных оболочек), которые связывают ресурсы в одну систему. В это же время контент многих технологий ИКД стал приобретать воспитательную направленность. Следовательно, появилась потребность в упорядочивании накопленного за долгие годы набора учебных материалов нетрадиционных форм для преодоления объективных трудностей внедрения учебно-воспитательных ресурсов инновационной компьютерной дидактики (УВР ИКД), которые вызваны рядом негативных факторов, а именно:

? неготовностью и индифферентностью подавляющего большинства учителей-предметников к использованию компьютеров в своей деятельности;

? отсутствием методического и программного обеспечения, ориентирующего преимущественно на самостоятельную работу учащихся;

? однообразием применяемых форм предъявления учебной информации, использующих, в основном, презентационные и тестовые системы;

? предъявлением учителям готовых учебных программных продуктов без возможности их модификации и включения собственного контента;

? отсутствием у педагогов мотивации в профессиональном совершенствовании в области электронного обучения, поскольку главный параметр оценки их достижений нацелен только на результаты ЕГЭ (следствие ошибочных решений федерального руководства образованием);

? отсутствием свободной конкуренции в сфере учебно-методических работ (учебников, пособий, электронных ресурсов и т.д.), а также свободного рынка педагогической продукции для школ;

? не востребованностью новых идей и теоретических подходов, которые обычно остаются только на страницах диссертаций, а их практическая реализация ограничивается камерными экспериментами;

? ангажированностью организаторов большинства федеральных и региональных конкурсов по проблемам педагогических инноваций (об этом у редакции журнала есть много примеров и аргументов).

Изложенные факторы можно считать сопутствующими росту следствиями, поскольку, известно, что эволюционный процесс в любой сфере (науке, производстве, общественных отношениях), обычно, наряду с прогрессивными результатами неизбежно приносит и негативные последствия. Эта закономерность проявилась в последние годы и в сфере образования, о чём прямо указывается в концепции Профессионального стандарта педагога» (утверждён приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 18 октября 2013 г. N 544н, введён в действие с 2015 года).

В Стандарте, в частности, отмечается, что «существующие громоздкие квалификационные характеристики и должностные инструкции, сковывающие инициативу учителя, обременяющие его формальными требованиями и дополнительными функциональными обязанностями, отвлекающими от непосредственной работы с детьми, не отвечают духу времени». В результате таких преобразований из педагогической профессии уходит свойственная её природе творческая составляющая, поскольку начинает доминировать сугубо исполнительская деятельность. Поэтому в Стандарте педагога указано: «Труд педагога должен быть избавлен от мелочной регламентации, освобожден от тотального контроля». Далее следует вывод о необходимости «раскрепостить педагога, дать новый импульс его развитию», что «невозможно без расширения пространства педагогического творчества».

Благодаря использованию УВР ИКД создаются условия, при которых педагоги могут совершенствовать свою профессиональную деятельность по проектированию и реализации образовательного процесса. Самостоятельное создание педагогами УВР ИКД помогает эффективно выполнять обобщенные трудовые функции, а также содействует формированию необходимых знаний и умений, соответствующих Профессиональному стандарту педагога, таких как: организация, осуществление контроля и оценки учебных достижений, текущих и итоговых результатов освоения основной образовательной программы обучающимися; владеть ИКТ-компетентностями, в частности, общепользовательскими, предметно-педагогическими, отражающими профессиональную ИКТ-компетентность соответствующей области человеческой деятельности, общепедагогическими, необходимыми для реализации интерактивных форм и методов воспитательной работы, используя их как на занятиях и во внеурочной деятельности. При этом выполняется главный посыл концепции Профессионального стандарта педагога - «В стремительно меняющемся открытом мире главным профессиональным качеством, которое педагог должен постоянно демонстрировать своим ученикам, становится умение учиться». Поэтому мы ставим задачу не только внедрить в практику новые типы УВР ИКД, но и обучить педагогов их созданию. Средствами такого обучения выступают журнал «Школьные годы» с электронным приложением, а также редакционные и кафедральные сайты: http://icdau.ru, http://ya-znau.ru, http://icdau.kubsu.ru, http://школьные-годы.рф.

Поэтому несмотря на указанные неблагоприятные условия для инновационной педагогической деятельности продолжается процесс создания нового учебно-методического обеспечения, который, в основном, отражается в диссертационных исследованиях (теория) и на страницах и сайтах нашего журнала (практика).

Разумеется, в журнале нет системного представления всех вопросов учебного курса, например, математики, но такая задача нами и не ставилась. Главная цель - с помощью предметного фонда и других типов ресурсов показать педагогам возможности нового подхода к преподаванию предмета, основанного на инновационных средствах обучения с компьютерной поддержкой. При этом, демонстрируя тот или иной учебный материал, мы используем его общее наименование из типологии (классификации) учебно-воспитательных ресурсов инновационной компьютерной дидактики. В связи с этим приводим в таблице типы учебных материалов ИКД, их определения и адреса (URL) в наукометрической базе РИНЦ, где можно прочитать статью о каждом из типов УВР ИКД.

учебный компьютерный дидактика математический

Типология учебно-воспитательных ресурсов

Таблица 1. Типы учебно-воспитательных ресурсов ИКД

Определения типов ресурсов

Локальные технологии обучения - учебные материалы с оперативной или итоговой проверкой результата, нацеленные на решение определённой дидактической задачи и исполненные в одной компьютерной программе.

Банк учебно-методической информации - электронный каталог учебных ресурсов, содержащий справочную информацию о традиционных средствах обучения по определённому учебному курсу: методическую трансформацию научной теории, набор практических заданий, технологии диагностики знаний, материалы для внеклассной работы по предмету и др.

Технологический учебник с электронным приложением - учебник принципиально новой структуры, состоящий из основной учебной информации (учебных параграфов) и аппарата усвоения теории. Первая часть минимизирована, весь дополнительный, иллюстративный, справочный материал перенесён в интерактивные обучающие блоки, предназначенные для самостоятельной работы.

Компьютерные учебно-методические комплексы - комплекс интерактивных учебных материалов, объединённых общим содержанием и включённых в какую-либо презентационную систему.

Компьютерные учебные игры - интерактивные учебные материалы, основанные на игровых сюжетах и нацеленные, в основном, на создание мотивационной основы учебно-воспитательного процесса.

Электронные образовательные ресурсы - система интерактивных учебных материалов, предназначенных для изучения большого фрагмента научной теории и отвечающих требованиям Госстандарта. Подразделяются на предметные, методические, воспитательной направленности.

Инструментальные оболочки - комплексные программы, включающие в свою структуру другие программы учебного назначения с различными функциями, задачами и специфическим интерфейсом.

Интернет технологии ИКД - технологии обучения с итоговой проверкой, создаваемые с помощью запатентованного Интернет конструктора технологий ИКД на сайте http://ya-znau.ru. Имеют локальную и сетевую версии.

Технологии ИКД на основе веб-шаблонов - интерактивные технологии обучения с оперативной проверкой знаний, предназначенные, в основном для самообучения. Программы допускают модификации кодовых конструкций.

Презентационные Интернет ресурсы - теоретические материалы, освещающие содержание учебной темы (тексты и изображения) и размещённые в Интернете на сайте http://ya-znau.ru. Создаются и размещаются самостоятельно педагогами, имеющими доступ к разделу сайта «Учитель».

Интерактивный Интернет ресурс - программно-информационная среда, включающая материалы различных типов и форматов, размещённая в глобальной сети Интернет и предназначенная для использования педагогическим сообществом.

Информационный ресурс ИКД в Научной Электронной Библиотеке и РИНЦ - ресурс, включающий статьи научно-методического журнала кафедры в информационной наукометрической базе РИНЦ (Российский индекс научного цитирования) и размещённый в инструментальной оболочке Articulus.

Предметный информационный электронный фонд - набор учебно-методических материалов, аккумулирующий все электронные ресурсы ИКД по определённому учебному предмету.

КАТАЛОГ УВР ИКД ПО МАТЕМАТИКЕ В ПРЕДМЕТНОМ ЭЛЕКТРОННОМ ФОНДЕ

Итак, всё разнообразие созданных учебных ресурсов ИКД по математике отражается в их типологии, где в качестве основания используются доминирующие дидактические задачи, которые необходимо решать посредством того или иного учебного материала. Типы учебных ресурсов ИКД характеризуются не только дидактической ориентированностью, но и спецификой построения контента и его визуализации, интерфейсом с обучающимся, объёмом учебного содержания, способом создания (ручной или с помощью Интернет конструктора), а также используемой программной платформой. Благодаря использованию процедуры создания ЭОР создаются условия, при которых педагоги могут совершенствовать свою профессиональную деятельность.

Литература

1. Архипова А.И. Механика: технологический учебник / А.И. Архипова // Школьные годы. 2000. № 7.

2. Архипова А.И., Грушевский С.П. Пешеходы и автомобили. Технологии обучения математике // Школьные годы. 2001. № 10.

3. Архипова А.И. Учебник нового поколения как важнейшее средство информатизации среднего образования. Телекоммуникации и информатизация образования. Москва. № 5 (30) сентябрь-октябрь, 2005

4. Архипова А.И , Е.Н. Овчаренко, А.Е. Шевляк. Построение компьютерного тематического учебно-методического комплекса по математике // Школьные годы. 2009. № 22.

5. Грушевский С.С. Архипова А.И. Электронные образовательные ресурсы инновационной компьютерной дидактики как средство информатизации педагогического образования // Историческая и социально-образовательная мысль. 2014. №1.

6. Грушевский С.С. Архипова А.И. Модель учебника нового поколения (технологического) как методическая основа создания электронных обучающих систем и Интернет поддержки обучения педагогов / С.С. Грушевский, А.И. Архипова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2012. - №09(083).

Размещено на Allbest.ru