Использование электронных учебников по информатике в основной школе

Таблица 1 Продолжительность непрерывного применения технических средств обучения на уроках

Ст.10 «Гигиенические требования к режиму образовательного процесса», п.10.18 СанПиН 2.4.2.2821-10 «Санитарно- эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях»

2.2 Методика работы с электронным учебником по информатике в основной школе

ЭФУ на базе современных технических средств характеризовать следующими факторами:

1) объем содержащейся в ней информации практически неограничен, благодаря этому, пользователь всегда имеет к большому количеству ресурсов;

2) имеется доступ к страницам в сети Интернет;

3) наличие возможности поиска и навигации по материалу, что является очень удобным и эффективным;

4) возможность проходить тесты и автоматически получать результаты проверки;

5) одна из самых важных особенностей - «мобильность», благодаря которой использовать ЭФУ можно всегда и везде;

6) большая плотность размещения фрагментов материалов, вследствие небольшого размера экрана.

Важно отметить, что первые четыре свойства в какой-то мере присутствуют в различных ЭОР. Вследствие этого, методические находки, связанные с использованием электронными образовательными ресурсами, применимы и к ЭФУ на мобильных устройствах.

Исходя из вышесказанного, можно прийти к выводу, что работа с ЭФУ допускает методики, принятые для работы с традиционным учебником, при этом дополняет их чертами, которые присущи электронным изданиям. Благодаря этому, обеспечивается плавный переход от классического учебника к ЭФУ.

Урок является основной формой организации учебного процесса. Электронную форму учебника можно использовать в различных видах работы на уроке. Например, фронтальная работа учителя с классом или самостоятельная работа ученика.

Форма организации учебного процесса может стоиться по традиционной методике: сначала происходит устный опрос или опрос с применением интерактивных заданий, которые имеются в ЭФУ.

На этапе изучения нового материала учащиеся могут слушать объяснения преподавателя или работать с ЭФУ под руководством и по плану учителя.

ЭФУ позволяет размещать на одном устройстве весь комплект учебников за один или несколько лет обучения. Это позволяет учителям на практике демонстрировать существующие горизонтальные и вертикальные межпредметные связи. Благодаря этому, учитель может обратить внимание ученика на материал не только основного учебника, но и на материал по этой же теме в другом учебнике. Также преподаватели могут оперативно находить нужную информацию в учебниках по иным предметам. Такой подход к изучению нового материала будет вырабатывать у учащихся дополнительную мотивацию для работы с ЭФУ.

ЭФУ содержит множество технологических возможностей. Одной из них является выделения значимых частей текста. Данная функция привлекает внимание учащихся к реферированию. Процесс реферирования материала становится значительно быстрее и удобнее, т.к. выделение особо важной информации осуществляется с помощью стилуса либо пальца. Благодаря этому, учащиеся проработать гораздо больше материала по сравнению с изучением традиционных учебников. Можно предположить, что возможности выделения важных частей текста, создания закладок и заметок положительно скажутся на навыках смыслового чтения учащихся.

Широкое распространение планшетов с ЭФУ может привести к реальному воплощению модели активно-деятельностной образовательной среды. В такой среде работа учеников может быть в любой момент представлена для коррекции учителем или уточнения (включая самокоррекцию). Возможность создания образовательных продуктов и оперативного их вывода (например, мультимедийный проектор, интерактивная доска), обеспечивают более эффективный способ понимания учебного материала и возможность донести материал до значительно большего процента обучающихся.

Существенным представляется перераспределение времени, отводимого на усвоение учебного материала и на активные формы учебной деятельности. Основным способом становится не объяснения нового материала, а его активное усвоение и применение. Причем учитель может быстро скорректировать результаты учеников.

В ЭФУ присутствуют задания разного типа и уровня сложности. Это позволяет скомбинировать индивидуальные наборы заданий при закреплении материала для каждого ученика.

Электронная форма учебника предполагает возможность использования в качестве средства контроля усвоения учащимися изучаемого материала. При этом можно о значительном развитии системы контроля усвоения за счет использования компьютерных упражнений и тестов, в которых ответы проверяются автоматически, о создании инновационной системы мониторинга результатов учебной деятельности, данная система обеспечивает качественный контроль освоения знаний и приобретения навыков по результатам выполнения творческих заданий и различных проектов.

Интеграция ЭФУ в ИОС ОУ позволяет фиксировать, обрабатывать и сохранять результаты учащихся в единой системе. Данные мониторинга в свободном доступе как для учеников, так и для учителей и администрации.

Благодаря доступу к результатам обучения, ученик имеет представление о том, как он усвоил учебный материал, при этом он может посмотреть, где именно у него упущен материал, и на основе этого дорабатывать его.

Учителю на основе полученной информации намного легче управлять процессом обучения. Если результаты класса выглядят не лучшим образом по той или иной теме, учитель имеет возможность включить в последующее обучение повторение той или иной структурной единицы для достижения максимального уровня обученности. Рассматривая индивидуальные результаты учеников, учитель может скорректировать планы обучения каждого для достижения максимально высоких результатов.

Администрации школы с помощью данной системы может отслеживать уровень знаний учеников по предметам, видеть его динамику, активизировать методическую работу учителей по конкретным проблемам содержания образования, контролировать оптимальность учебного плана и корректировать его.

Что касается инновационных методических подходов в использовании ЭФУ, то один из них может быть связан с методикой «перевёрнутого урока». Суть этой методики состоит в том, что учащиеся самостоятельно изучают материалы ЭФУ дома. Данная возможность позволяет им осваивать материал в своем темпе, так как им удобно, не будучи зажатыми ограниченным временем на уроке. Также каждый ученик может общаться с другими учащимися и учителем с помощью системы онлайн-дискуссий. На уроке же время отводится для выполнения лабораторных работ или, например, домашних заданий. Это дает множество преимуществ. Во-первых, учителя располагают большим временем, чтобы помочь учащимся или объяснить разделы, которые вызвали затруднения у учеников. Во-вторых, учащиеся не игнорируют выполнение домашнего задания. Обычно это происходило в традиционной системе обучения, потому что учащиеся не поняли новый материал на уроке, а спросить учителя возможно постеснялись, или не было времени. Теперь таких недоразумений не происходит, они могут просматривать один и тот же материал столько раз, сколько потребуется для понимания. Если при просмотре видеоматериала у учеников возникают вопросы, то они их записывают, и учитель отдельно разбирает эти вопросы. А традиционное «домашнее» задание теперь делается в классе, при поддержке и помощи учителя.

В итоге, можно прогнозировать следующие направления, в которых будет развиваться методика преподавания на основе ЭФУ:

· учитель будет выступать в роли организатора процесса обучение, нежели в роли распространителя знаний;

· увеличение доли самостоятельно получаемой учебной информации;

· учебный процесс станет более индивидуальным, направленным на каждого учащегося за счет: выбора каждым учеником в ЭФУ той формы представления информации, которая ему подходит; наличия обратной связи и возможности выбора заданий разного уровня.

При использовании ЭФУ может осуществляться кроме традиционного классно-урочного обучения самостоятельно контролируемое обучение, асинхронное совместное обучение и синхронное совместное обучение.

Самостоятельно контролируемое обучение является индивидуальной образовательной практикой, которая заключалась в использовании различных средств, включая книги, аудиокассеты, компьютерные курсы. Учащийся самостоятельно изучает материал, контролирует темп изучения, чтобы ему было максимально комфортно, взаимодействует с учителем и другими учащимися в специально оговоренных случаях или вообще не делает этого.

Асинхронное совместное обучение - это одна из форм онлайнового совместного обучения, в которой время доступа нефиксированно. Данная форма обучения заключается во взаимодействии учащегося с одноклассниками в сетевой среде, которая поддерживает асинхронные коммуникации. Учащиеся получают общий доступ к набору учебных материалов, выполняют задания совместными усилиями или разрабатывают различные проекты, при этом они не ограничены временными рамками.

Синхронное совместное обучение - это распределенный аналог обычной образовательной деятельности за исключением того, что не учащимся не приходится собираться в одном месте - лекции, семинары, демонстрации, дискуссии, практические занятия, совместные проекты и т. д. Синхронное обучение позволяет получить доступ в режиме реального времени к учебному материалу как преподавателям, так и другим учащимся. Для синхронного обучения требуются средства поддержки совместно используемых объектов: «грифельные доски», Web-мультимедиа- приложения, электронные доски объявлений, чат, видео и аудио- конференции и других интерактивные возможности. С помощью этих возможностей учитель сможет задавать вопросы ученикам, «вызывать» их к доске, контролировать дискуссии и общение во время занятий.

В процессе работы с электронной формой учебника на уроках учитель должен:

1) Научить работать с электронной формой учебника, в процессе проведения уроков.

2) Научиться самостоятельной работе с учебником для выполнения

3) Объяснить (научить) самостоятельно выбирать задания, (дифференциации обучения).

4) Научить проходить тренировочные задания, для достижения личных результатов.

5) Научить получать знания дистанционно, по средствам электронного учебника [13].

2.3 Пример использования электронных учебников по информатике в основной школе

Существует большое количество методов для представления структур знаний, причём в виде таких структур представляется как содержание отдельных тем, так и полное содержание учебников. В настоящее время более всего распространены различные способы представления базовых терминов курса и их связей между собой.

Многомерные дидактические инструменты, которые позволяют уплотнить, структурировать информацию, представить ее в виде структурно- логических схем, обеспечивают единство содержания знания и метода, с помощью которого это знание предъявляется обучающимся, перерабатывается и усваивается ими. К таким многомерным инструментам обучения могут быть отнесены ментальные карты, идея построения и использования которых для решения различных задач принадлежит Т. Бьюзену.

Ментальные карты имеют огромный потенциал, но несмотря на это, их использование в обучении в настоящее время ограничено. Вместе с тем, объемы информации, которые необходимо усваивать за относительно короткие сроки обучения, очень велики и требуют более эффективных средств ее представления и переработки. Сопровождение учебной информации в виде ментальных карт способствует повышению степени понимания материала.

И.Г. Семакин, называя системность учебника информатики одним из

важнейших методических принципов, первым привел полный граф системы знаний общеобразовательного курса информатики. Он отметил, что «данная схема была предложена в 2002 г., но актуальной она остается и в настоящее время».

Стратегия построения ментальной карты достаточно проста. Образ всей темы располагается в центре карты. Главные разделы темы располагаются на толстых основных ветвях с подписями, идущими от центра. Далее эти ветви делятся на более тонкие, находящиеся в их подчинении. Каждая из ветвей подписывается ключевыми словами, которые определяют соответствующее понятие.

Опираясь на данную методику, проверку усвоения материала учащимися на уроке информатики можно организовать с помощью ментальных карт.

Рассмотрим, как можно создать карту понятий для главы «Графическая информация и компьютер» учебника 7-го класса. В ней изучаются темы: компьютерная графика, технические средства компьютерной графики, растровая и векторная графика, работа с графическим редактором растрового типа, работа с графическим редактором векторного типа.

Сначала речь идет о таком разделе информатики как компьютерная графика. Рассказывается, каким способом создавали рисунки на ЭВМ до появления аппаратных и программных средств компьютерной графики; на какие устройства производится вывод графических изображений. Отмечается преимущество графического дисплея перед другими устройствами графического вывода. Далее рассматриваются основные области применения компьютерной графики, способы представления изображений в памяти компьютера; понятия о пикселе, растре, кодировке цвета, видеопамяти; принципы кодирования изображения; понятие о дискретизации изображения. Рассматриваются растровая и векторная виды графики; графические редакторы и методы работы с ними.

Рассмотрим процесс создания ментальной карты с помощью электронного учебника. Текст электронного учебника представляет собою электронный конспект, отражающий основные термины, определения, объекты, процессы и т.д. Кроме того, есть возможность сразу выделить наиболее важные поясняющие абзацы, которые далее вставляются в комментарии, скрытые внутри узлов карты.

Важной особенностью составления ментальных карт на уроках информатики является то, что при их составлении руководствуются не личными ассоциациями, как учит основоположник ментальных карт Т.Бьюзен, а логикой и научным анализом.

Процесс отбора материала и рисования карты должны быть разделены, потому что, прежде чем составить ментальную карту нужно хорошо понять учебный материал, не отвлекаясь на оформление.

Далее нужно выделить базовые понятия, которые необходимо отразить на будущей карте. В случае использования электронного учебника предварительная подготовка к созданию карты сильно упрощается, так как не возникает необходимости самому искать рисунки, иллюстрирующие понятия, и формулировать, а затем набирать поясняющий текст.

Поскольку карта отражает содержание главы, она и определяется как радиантное понятие.

Далее следуют понятия высокого семантического уровня: В этой главе

- графика, технические средства компьютерной графики, аппаратные средства. В итоге получается три понятия, непосредственно присоединяемые к «радианте».

Стрелками изображаются связи между этими ветвями карты.

Далее определяются смысловые связи. На карте появляются такие понятия как видеоконтроллер, видеопамять, дисплейный процессор (технические средства); монитор, сканер (аппаратные средства); растровая графика, векторная графика, графические редакторы (графика). В итоге мы видим определенную информационную картину, а не просто классификацию понятий.

Наконец, почти ко всем понятиям карты добавляются комментарии, которые были подготовлены на этапе изучения материала.

Простой и удобный поисковый механизм электронного учебника облегчает процесс подготовки и создания ментальных карт, так как с помощью гиперссылок можно перемещаться не только по тексту (картинкам и графикам) учебника, но и перейти на сайт в интернете с необходимой информацией. Сетевые структуры предоставляют учащемуся возможность контактировать друг с другом, оставаясь на своем рабочем месте.

Пример ментальной карты для главы «Графическая информация и компьютер» учебника 7-го класса (рис. 9) :

Использование теоретически обоснованного инновационного метода ментальных карт одновременно с использованием возможностей электронного учебника на уроках информатики формирует предметные компетенции обучающихся, креативность мышления; повышает их мотивацию, качество знаний и конкурентоспособность, предметные и коммуникативные компетенции; позволяет выявить причины когнитивных

затруднений и обеспечить их коррекцию, возрастает заинтересованность обучающихся в конечном результате. С помощью данного метода учащиеся формируют общеучебные умения и навыки, которые связанны с восприятием, переработкой и обменом информацией; улучшают все виды памяти; развивают интеллект, пространственное мышление, уверенность в своих силах и возможностях; способность мыслить по-новому, естественно, творчески и непринужденно, максимально используя оба полушария головного мозга; повышать результативность; самостоятельно выявлять слабые места в знании учебного предмета, проводить работу над ошибками.

В этом случае информатика выступает как метапредмет и комплексная инструментально-исследовательская среда в системе учебно-методических комплексов на стадии преобразования формального представления природных процессов в разнообразные компьютерные модели инструментально-практическими средствами.