Реферат на тему:

Інструментальні засоби та методичні аспекти створення гіпермедіа
підручника з хімії

У наш час відбувається зміна ролі комп’ютера в навчанні: із засобу,
який використовується лише на уроках інформатики для вивчення мов
програмування, комп’ютер перетворюється на активного помічника
вчителя-предметника, що відкриває нові обрії у вивченні багатьох
дисциплін, у тому числі предметів природничого циклу.

Але для того, щоб комп’ютер став дійсно потужним засобом, використання
якого у навчальному процесі надасть гарні технічні можливості для
реалізації різноманітних дидактичних цілей, дозволить здійснювати
індивідуалізацію й диференціацію процесу навчання, треба не лише
розробити якісні україномовні програмні засоби, які були б адаптовані до
використання в умовах школи (а не орієнтовані тільки на самостійну
роботу учнів удома із програмою-репетитором), запропонувати методичні
рекомендації щодо їхнього використання в учбовому процесі, але й
докорінно змінити, по суті, радикально трансформувати весь зміст та
методику навчання в школі.

На жаль, методичні аспекти інформаційних технологій навчання відстають
від технічних засобів, що, на нашу думку, пов’язано з тим, що
комп’ютерні технології навчання інтегрують знання таких різнорідних
наук, як психологія, педагогіка, кібернетика, інформатика, математика і
тому робота над створенням якісних програмних продуктів вимагає спільної
праці не лише спеціалістів зазначених галузей, а також
учителів-предметників, які не тільки добре володіють змістом певного
предмету, але й можуть враховувати властиву йому специфіку навчання в
школі.

Проаналізувавши вітчизняні та деякі закордонні програмні продукти
учбового призначення з хімії, вимушені констатувати той факт, що
більшість фірмових програмних засобів, в особливості мультимедійних,
розроблені людьми, які або взагалі не мають педагогічної освіти, або
давно не працювали в школі. Більшість програмних продуктів, які в
широкому асортименті з’явилися на нашому комп’ютерному ринку,
російськомовні, пристосовані до російських шкільних програм, а також
орієнтовані на самостійну роботу учнів удома. Цілий ряд електронних
підручників являють собою спрощені популяризовані довідники, які не
можуть стати джерелом системного, поглибленого знання і за своїми
дидактичними характеристиками не можуть бути оцінені навіть на
“задовільно” (2, 6, 8). При роботі з такими підручниками вся технологія
навчання полягає в тому, що учні мають “пройти й здати” матеріал, але
скористатися для цього комп’ютером. У результаті формується методика
репродуктивного комп’ютерного навчання, яка має ті ж недоліки, що і
традиційні методики. Отже, саме відставання у розробці методологічних
проблем, відсутність науково обгрунтованих концепцій навчання за
допомогою комп’ютера, неадаптованість наявних програмних продуктів до
навчального процесу є одними з основних причин розриву між потенційними
та реальними можливостями інформаційних технологій навчання.

Слід зазначити, що ми далекі від протиставлення роботи з комп’ютерними
програмами роботі зі звичайними “паперовими” підручниками і тим більше
заміни ними учителя. На нашу думку, оптимальною є періодична зміна цих
форм діяльності. Але повне нехтування тими можливостями та перевагами,
які надають електронні підручники у порівнянні з їхніми друкованими
аналогами в наш час уже недоцільне й неможливе. Серед основних переваг
зазначимо:

1.        Широке використання дидактичних можливостей графіки та звука.

2.        Можливість забезпечити навчальний матеріал динамічними
малюнками.

3.        Можливість швидко та ефективно тестувати або яким-небудь іншим
чином перевіряти знання учнів.

4.        Можливість створення гіпертекстових посилань, що полегшує
пошук необхідної інформації за ключовими словами, виділеними в тексті.

5.        Можливість реалізації інтенсивних методів та форм навчання,
організації самостійної роботи учнів та розвитку їхньої пізнавальної
самостійності, підвищення якості засвоєння матеріалу за рахунок
підсилення мотиваційно-орієнтувального, операційного,
контрольно-оціночного аспектів навчання.

6.        Можливість організації віртуальних лабораторних робіт.

На основі аналізу позитивних і негативних рис багатьох програмних
продуктів та технологій їхнього використання в навчальному процесі, ми
створили власний електронний гіпермедіа підручник із хімії учбового
призначення по темі “Періодичний закон і періодична система хімічних
елементів Д. І. Менделєєва. Будова атома” та розробили методику його
використання на уроках, спробувавши органічно вписати роботу з
персональним комп’ютером у викладання предмета.

У даній статті ми розглянемо деякі інструментальні засоби та методичні
аспекти технології створення розробленого нами програмного продукту.

Програмні засоби інтерфейсу учнів реалізують такі види навчальної
роботи: перегляд теоретичних матеріалів інформаційних блоків, тренінг по
теорії, контрольне тестування, робота зі словником термінів і понять,
ознайомлення з біографічними довідками, робота зі схемами, які
відображають основні взаємозв’язки між поняттями теми.

Режим перегляду теорії полягає у наданні учням сторінок теорії у вигляді
текстової, графічної інформації, анімації, інтерактивної комп’ютерної
графіки тощо. Учень має можливість переходити по сторінках уперед і
назад, проглядати теорію з початку або з кінця заняття, у будь-який
момент зупинити вивчення теми, перейти до вивчення додаткового
матеріалу, звернутися до словника, відшукати необхідне питання за
змістом, проглянути відео- та анімаційні ролики, які супроводжуються, як
правило, звуковими поясненнями, звернутися до біографічних відомостей
тощо (рис. 1).

Рис. 1. Зміст теми «Періодичний закон і періодична система хімічних
елементів Д.І. Менделєєва. Будова атома»

Із списком основних медіа-ілюстрацій учень може ознайомитися при
натисканні на кнопку “Відео” на сторінці “Зміст” (рис. 2).

Рис. 2. Відеофрагменти

При повторному натисканні даної кнопки у переліку ілюстрацій, можна
проглянути кожну з них окремо. В основному тексті занять відеофрагменти
запускаються при проведенні курсором мишки над зображенням першого
кадру. Список біографій та біографічні відомості про найвидатніших
учених, які зробили свій вагомий внесок у розвиток вчення про будову
атома й відкриття явищ періодичності й радіоактивності учень може
проглянути, натиснувши на кнопку “Біографії”. Гіпертекстові посилання на
біографічні довідки є також і в основному тексті занять. При натисканні
на прізвищі якогось вченого, виділеного по тексту синім кольором,
програма переходить до сторінки з фотографією та довідкою про нього
(рис. 3).

 

Рис. 3. Біографії

При створенні посібника нами були використані елементи технології
гіпермедіа (5, 9), які дозволили пов’язати з гіпертекстовими посиланнями
не лише елементи тексту інших сторінок, але й графічні ілюстрації,
анімаційні ролики, фрагменти оцифрованої аудіо- та відеоінформації.
Застосування таких технологій суттєво активізує учбову інформацію,
робить її більш наочною у порівнянні із друкованими аналогами. У ході
роботи з гіпертекстом заняття в пам’яті машини формується навігація, за
допомогою якої, натискаючи на кнопки “Вперед” і “Назад” панелі
управління, учень може повернутися на будь-який етап перегляду теорії.

X

Z

Z

gd\Pt

.льно (тому більш глибоко викладені питання історії відкриття будови
атома, радіоактивності, будови електронної оболонки атомів тощо).

Погоджуючись із думками спеціалістів про те, що читання об’ємних текстів
з екрана монітора — найшкідливіша для зору форма роботи з комп’ютером
(1, 7), а сприйняття з екрана текстової інформації є набагато менш
зручним та ефективним, ніж читання книги, ми розробили інформаційні
блоки, які містять короткі реферати занять, що викладені у повному
обсязі в шкільних підручниках. Учитель, користуючись або нашими
рекомендаціями щодо проведення занять, або на “власному, їм самим
вибудованому уроці” може чергувати різноманітні форми роботи, наприклад,
частину заняття може викласти сам, іншу провести за допомогою
комп’ютера, після чого організувати обговорення чи узагальнення
матеріалу в груповій, фронтальній роботі тощо.

Режим тренінгу по теорії передбачає виконання учнями різнорівневих
завдань після певних інформаційних блоків і дає можливість повернення до
незрозумілих частин тексту після тестування. Завдання в режимі тренінгу
– це тести, які обов’язково супроводжуються внутрішнім зворотним
зв’язком. Після відповіді на кожне питання на екран монітора виводиться
повідомлення про правильність виконання завдання, і при негативному
результаті надається можливість переглянути відповідний фрагмент теорії.
У режимі тренінгу за бажанням можна подивитися у “шпаргалку”, яка
містить певні теоретичні підказки, що також є елементом використання
внутрішнього зворотного зв’язку. Наявність таких “шпаргалок” дає
можливість варіювати рівнем надання допомоги, формувати внутрішній
зворотний зв’язок продуктивно-творчого характеру, тобто не у вигляді
готових підказок, а у вигляді такої інформації про об’єкти чи предмети,
що вивчаються, яка б спонукувала учнів до розмірковувань. Отже,
внутрішній зворотний зв’язок дає можливість учню оперативно одержувати
інформацію про правильність відповідей на поставлені запитання й
використовується ним для самокорекції своєї діяльності. Він стимулює,
інтенсифікує та підвищує якість самостійної пізнавальної діяльності
учнів. Основною метою тренінгу є осмислення та закріплення теоретичного
матеріалу, який був викладений вчителем на лекції чи прочитаний по
підручнику або при роботі із програмним продуктом у режимі перегляду
теорії.

Режим контролю передбачає тестування учнів без внутрішнього зворотного
зв’язку. Тести складені відповідно до трьох рівнів розвитку самостійної
пізнавальної діяльності учнів (репродуктивний, реконструктивний і
творчий). У режимі контролю учню пропонується певна кількість
контрольних питань і вправ, які підбираються машиною випадково з усієї
сукупності питань даної теми, але подаються учням відповідно рівням
засвоєння (репродуктивні, реконструктивні та творчі завдання). Кількість
тестових питань обирається викладачем. По закінченні контрольного
тестування на монітор учнівського комп’ютера виводиться результат:
кількість правильних відповідей від числа запропонованих, кількість
набраних балів, відсоток (від 100%) успішності проходження тестування й
оцінка (відповідно 12-ти бальній шкалі). Учитель отримує на свій
комп’ютер дані про результати тестування кожного з учнів групи. Крім
цього програма вносить зведені результати цілої групи по кожному з
питань у таблицю, в якій фіксується відсоток правильних відповідей на
питання, а також час, який був у середньому витрачений на відповідь.
Таким чином, учитель одержує об’єктивну кількісну оцінку результатів
діяльності кожного з учнів та статистику навчальної роботи всієї групи.
Отже, здійснюється зовнішній зворотний зв’язок, який необхідний
учителеві для аналізу самостійної діяльності учнів та корекції всього
процесу навчання. Корекція може здійснюватися в ході групових та
індивідуальних консультацій.

Для аналізу ступеня володіння навчальним матеріалом на кожному рівні ми
користуємося коефіцієнтом К:

,

де А – абсолютна оцінка, що може приймати будь-які значення в залежності
від системи оцінювання результатів навчання в даному навчальному закладі
(як правило, дорівнює 12 балам);

а – кількість правильно виконаних суттєвих операцій у процесі
тестування;

п – загальне число суттєвих операцій у тесті або сукупності тестів.

Для двох занять із теми “Періодичний закон і періодична система хімічних
елементів Д. І. Менделєєва. Будова атома” ми розробили також тестування,
яке проводиться у вигляді гри по періодичній таблиці. Завданням гри є
правильно розташувати елементи по клітинках періодичній таблиці за
їхньою характеристикою (рис. 4). Проведені дослідження показали, що в
процесі гри інтелектуально-пасивна дитина здатна виконати такий об’єм
розумової праці, який є абсолютно недосяжним для неї у звичайній учбовій
ситуації. Ігрові моменти дозволяють внести елементи змагання у
навчальний процес, підвищити рівень мотивації та інтересу до хімії
школярів.

Рис. 4. Гра по періодичній системі хімічних елементів

Робота зі словником термінів і понять передбачає можливість одержання
довідок про незрозумілий або незнайомий термін у гіпертекстовому
словнику, до якого учень може потрапити як з основного меню, так і з
будь-якого заняття теми (рис. 5). При бажанні можна проглянути
відповідні інформаційні блоки теорії. Після завершення роботи із
словником можна повернутися назад, до попереднього матеріалу.

Робота зі схемами, які відображають основні взаємозв’язки між поняттями,
що вивчаються в темі “Періодичний закон і періодична система хімічних
елементів Д. І. Менделєєва. Будова атома”, дає можливість ще на першому
занятті оглянути весь масив наукових понять, які будуть вивчатися в
темі, досягти цілісності сприйняття матеріалу, а також швидко повторити
й узагальнити весь матеріал (рис. 6). У роботах (3, 4) зазначено, що цей
вид наочності допомагає уявити механізми процесів, складні функціональні
зв’язки об’єктів, а також виступає у навчанні опорою й засобом розвитку
логічної думки учнів, організовує їхню увагу, озброює прийомами
самоосвіти та самоконтролю. Схеми можна роздруковувати й використовувати
як наочний матеріал на звичайних заняттях.

Рис. 5. Словник термінів і понять

Рис. 6. Фрагмент схематичних матеріалів

Отже, наш програмний продукт являє собою комплекс, який забезпечує
свідоме та міцне засвоєння навчального матеріалу в поєднанні з розвитком
самостійного творчого мислення учнів. Він дозволяє не тільки в цікавій
та зрозумілій формі подавати матеріал, контролювати якість його
засвоєння, але й робити висновки про рівень розвитку пізнавальної
самостійності учнів із хімії. Він може бути використаний як у школі, так
і вдома (у якості програми-репетитора).

 

Література

 

Адоладов К. Не сжигайте свои глаза! // Компьтер в школе. – 2000. — №4. —
С.17-20.

Борк А. Компьютеры в обучении: чему учит история// Информатика и
образование. – 1990. — №5. — С.110-118.

Ботвинников А.Д., Ломов Б.Ф. Научные основы формирования графических
знаний, умений и навыков школьников. – М.: Педагогика, 1979. – 255 с.

Гамезо М.В., Ломов Б.Ф., Рубахин В.Ф. Психологические аспекты
методологии в общей теории знаков и знаковых систем. Психологические
проблемы переработки знаковой информации / Под ред. В.Ф.Рубахина. – М.:
Наука, 1977. – С.5-48.

Кирмайер М. Мультимедиа: Пер. с нем., Спб.: ВНV, 1994. – 192 с.

Кривошеев А.О. Проблемы развития компьтерных обучающих програм // Высшее
образование в России. – 1994. — №3.- С.12-20.

Литвак И. Эргономика – заботливая наука // Компьтер в школе. – 1999. —
№5. — С.13-20.

Машбиц Е.Н. Психолого-педагогические проблемы компьтеризации обучения. —
М.: Педагогика, 1988. – 191с.

Мультимедиа /Под ред. Петренко А.И. – К.: Торгово-издательское бюро ВНV,
1994. — 272с.

Похожие записи