1.2 Основные положения и классификация электронных учебных материалов

Электронные текстовые документы – это не просто тексты в цифровом формате. Это удобство восприятия, возможность сверхбыстрого поиска информации, поддержка аудио, видео и анимации, интерактивные функции – все это имеет принципиальное значение для физической научной деятельности. Главное, что отличает электронные книги – экономичность, дешевизна, удобство их передачи, как на внешних носителях, так и по сети Интернет.

Изложение теоретического материала в свете возможностей цифровой обработки текстовой и графической информации получает принципиально новую форму. Наиболее часто используются электронные учебники, справочники, электронные лекции и книги. Рассмотрим более детально классификацию электронных учебных материалов. В современной медиапедагогике понятие «Электронный учебник» включает несколько форм:

1) Стандартные электронные учебники представляют собой электронный текст, оглавление которого является системой быстрого перехода на разделы и главы учебника. Каждая электронная страница дополнена графическими изображениями или анимацией, функциями пролистывания «вперед-назад» и «возврат к оглавлению». Это простейшая схема. В более сложных учебниках при помощи гиперссылок (переходов) реализована возможность быстрого перемещения на справочный материал или другие параграфы учебника, связанные с текущим. Это значительное функциональное удобство, с лихвой компенсирующее некоторый дискомфорт, возникающий при чтении текстов с экрана монитора.

2) Электронные энциклопедии – это электронные страницы с текстами и графическими изображениями классического энциклопедического характера. Главное преимущество такой энциклопедии перед обычными бумажными формами – мощная система поиска информации, основанная на специальных программных алгоритмах поиска, электронные каталоги, функция поиска связанной информации, поддержка видео и анимации, и безусловно небольшой физический объем. 50 томов книг-энциклопедий умещаются на одном CD-диске.

3) Электронные справочники-комплексы справочной информации по некоторому разделу, оснащенные программными алгоритмами с различными схемами поиска: по оглавлению, ключевым словам и др. Часто справочники интегрируются в электронные учебники, тренажеры и другие образовательные ресурсы.

4)_Электронные репетиторы представляют собой комплексы мультимедийных ресурсов, основу которых составляет электронный справочник. Главное отличие электронного репетитора от других электронных учебников – это его целевое назначение.

5) Электронные самоучители одно из самых эффективных средств самообразования. Основу самоучителя составляет электронный учебник, дополненный системой тренажеров и интерактивных тестов для самоконтроля. Как бы не были совершенны мультимедийные образовательные ресурсы, роль преподавателя в процессе обучения не становится менее значительной. Именно в самоучителе при помощи интерактивных мультимедийных средств максимально смоделированы функции контроля над обучением: схема допуска к следующему этапу по результатам тестирования, звуковое сопровождение, система подсказок и советов.

6) Терминологические словари – разновидность электронных словарей, получивших в последнее время очень широкое распространение. Представляет собой электронную базу данных определений из некоторой предметной области. Разнообразные системы быстрого поиска основной и дополнительной информации значительно облегчают работу с любым текстом. Терминологический электронный словарь может быть как отдельным модулем, так и интегрирован в другие мультимедийные ресурсы.

7) Мультимедийные курсы это комплексы самых разнообразных ресурсов по определенному разделу, связанных при помощи системы связей и переходов между собой в единый образовательный сценарий. Мультимедийный курс предполагает участие преподавателя, как координатора учебного процесса и, соответственно, может быть использован или на занятиях в аудиториях, оснащенных компьютерной техникой или в схеме дистанционного обучения.

8) Программы для проблемного обучения, которые построены в основном на идеях и принципах когнитивной психологии, в них осуществляется непрямое управление деятельностью учащихся. Это значит, что предъявляются разнообразные задачи и учащиеся побуждаются решать их путем проб и ошибок.

9) Комплекты электронных лекций – разновидность электронных учебных материалов универсального характера, так как позволяет преподавателю дополнять и корректировать свои лекции, оформлять их графическими и видеоматериалами и интерактивным оглавлением, размещать в виде электронных методических пособий на сайте своего учебного заведения и использовать в дистанционном обучении.

Однако последняя форма, по существу, ничем не отличается от размноженного печатным методов конспекта и в нем никак не использованы специфические возможности электронного издания. К главным таким особенностям можно причислить:

1. возможность построения простого и удобного механизма навигации в пределах электронного учебника;

2. развитый поисковый механизм в пределах электронного учебника, в частности, при использования гипертекстового формата издания;

3. возможность встроенного автоматизированного контроля уровня знаний студента;

4. возможность специального варианта структурирования материала;

5. возможность адаптации изучаемого материала учебника к уровню знаний обучаемого, следствием чего является резкий рост уровня мотивации обучаемого;

6. возможность адаптации и оптимизации пользовательского интерфейса под индивидуальные запросы обучаемого.

К дополнительным особенностям электронного учебного пособия по сравнению с печатным следует отнести:

1. возможность включения специальных фрагментов, моделирующих течение многих физических и технологических процессов;

2. возможность включения в учебник аудио-файлов, в частности, для сближения процесса работы с учебником и прослушивания лекций этого же преподавателя;

3. возможность включения в состав учебника фрагментов видеофильмов для иллюстрации определенных положений учебника;

4. включение в состав пособия интерактивных фрагментов для обеспечения оперативного диалога с обучаемым;

5. полномасштабное мультимедийное оформление учебника, включающее в себя диалог на естественном языке, организацию по запросу обучаемого видеоконференции с автором (авторами) и консультантами и пр.

Таким образом, кроме разного носителя, электронное учебное пособие имеет ряд принципиальных отличий от учебника, изготовленного типографским способом⁴:

• возможность мультимедиа;

• обеспечение виртуальной реальности;

• высокая степень интерактивности;

• возможность индивидуального подхода к обучающемуся.

Внедрение в структуру электронного пособия элементов мультимедиа позволяет осуществить одновременную передачу различных видов информации. Обычно это означает сочетание текста, звука, графики, анимации и видео. Средства наглядной демонстрации позволяют улучшить восприятие нового материала, включить в процесс запоминания не только слуховые, но и зрительные центры.

Многие процессы и объекты в электронном учебнике могут быть представлены в динамике их развития, а также в виде 2-х или 3-х мерных моделей, что вызывает у пользователя иллюзию реальности изображаемых объектов.

Интерактивность позволяет установить обратную связь от пользователя информации (студента) к ее источнику (преподавателю). Для интерактивного взаимодействия характерна немедленная ответная и визуально подтвержденная реакция на действие, сообщение.

Таким образом, электронные пособия имеют большую практическую ценность. С их помощью можно не только сообщать фактическую информацию, снабженную иллюстративным материалом, но и наглядно демонстрировать те или иные процессы, которые невозможно показать при использовании стандартных методов обучения. Кроме того, обучаемый может воспользоваться электронным пособием самостоятельно, без помощи преподавателя или руководителя, находя ответы на интересующие его вопросы.

Изучение отечественного и зарубежного опыта использования СНИТ, в частности компьютера, в целях обучения, а также теоретические исследования в области проблем информатизации образования позволяют констатировать, что включение компьютера в учебный процесс оказывает определенное влияние на роль средств обучения, используемых в процессе преподавания того или иного предмета (курса), а само применение СНИТ деформирует уже традиционно сложившуюся структуру учебного процесса. Рассматривая педагогические аспекты проблем информатизации образования и результаты исследований в этой области психологов и методистов, следует констатировать, что в процессе общения обучаемого со СНИТ и, в частности, при работе с компьютерной программой, а также в процессе так называемого "экранного творчества" учащийся подменяет объекты реального мира либо моделями, изображениями этих объектов, либо символами, обозначающими объекты или отношения между ними, при этом восприятие обучаемым реального мира подменяется опосредованным восприятием последнего, что зачастую приводит к утрате предметности деятельности, к оторванности от действительности. Кроме того, работа за компьютером связана с высоким эмоциональным напряжением, которое не всегда и не каждому может быть полезно. Поэтому основным требованием к применению СНИТ в учебном процессе и условием успешности этого применения является четкая соразмеренность целей обучения, физических и психических возможностей учащихся и средств НИТ применяемых в таком обучении. Долговременный положительный эффект в обучении с использованием СНИТ достигается наличием следующего⁵:

• программно - методическое обеспечение, ориентированное на поддержку процесса преподавания определенного учебного предмета или курса, которое должно включать: программные средства поддержки процесса преподавания; инструментальные программные средства, обеспечивающие возможность автоматизации процесса контроля результатов учебной деятельности, разработки электронного учебного пособия, а также управления обучением;

• объектно-ориентированные программные системы, в основе которых лежит определенная модель объектного "мира пользователя" (например, система подготовки текстов, база данных, электронные таблицы, различные графические и музыкальные редакторы);

• средства обучения, функционирующие на базе НИТ, применение которых обеспечивает предметность деятельности, ее практическую направленность (например, различные электронные конструкторы; устройства, обеспечивающие получение информации об изменяющемся или регулируемом физическом параметре или процессе; модели для демонстрации принципов работы ЭВМ, ее частей, устройств);

• системы искусственного интеллекта, используемые в учебных целях (например, учебные базы данных, экспертные обучающие системы, учебные базы знаний);

• предметно-ориентированные среды обучающего и развивающего назначения, возможными вариантами, реализации которых могут быть: программная – на базе технологии мультимедиа, на основе использования системы "Виртуальная реальность"; в современной педагогической практике отечественного образования их создание осуществляется в основном на базе программной реализации, а зарубежные разработки основываются главным образом на технологии мультимедиа.

Помимо вышеперечисленного в процесс обучения на базе НИТ целесообразно включать и традиционные средства обучения, обеспечивающие поддержку процесса преподавания того или иного учебного предмета. Необходимость этого обусловлена их специфическими функциями, которые передать СНИТ либо невозможно, либо нецелесообразно с психолого-педагогической или гигиенической точки зрения.

Подытоживая вышеизложенное, можно предложить следующий состав системы средств, обучения нового поколения, в которую входят средства обучения, функционирующие на базе НИТ, отметив при этом назначение составляющих⁶:

• средства обучения, предназначенные для поддержки процесса преподавания учебного предмета (курса), включающие программные средства;

• объектно-ориентированные программные системы, предназначенные для формирования информационной культуры и, в частности, культуры учебной деятельности;

• учебное, демонстрационное оборудование, сопрягаемое с ЭВМ, предназначенное для самостоятельного изучения учебного материала при обеспечении предметности деятельности, ее практической направленности и, кроме того, позволяющее обучаемому реализовывать спектр возможностей СНИТ (управлять реальными объектами, осуществлять ввод и манипулирование текстовой и графической информацией, получать и использовать в учебных целях информацию о регулируемом физическом параметре или процессе);

• системы искусственного интеллекта, предназначенные для организации процесса самообучения;

• предметно-ориентированные среды обучающего и развивающего назначения, в том числе одна из возможных реализаций – информационно-предметная среда со встроенными элементами технологии обучения.