2. Цели лекцииЦели лекции
• раскрыть сущность понятий «электронный
учебник», «электронное учебное пособие»;
• познакомить с концептуальными основами
теории электронного школьного учебника;
• сформировать представление о педагогико-
эргономических требованиях к электронным
учебникам;
• познакомить с наиболее популярными
электронными учебниками по математике.
3. План лекцииПлан лекции
1. Учебник как основное средство обучения
математике.
2. Электронные учебники (учебные пособия) по
математике как новый вид школьных учебников.
3. Психологические основы построения
электронного учебника.
4. Требования к электронным учебникам
математики.
5. Современные электронные учебники
математики. Направления их применения.
4. 1. Учебник1. Учебник
Текстовый компонентТекстовый компонент Внетекстовый компонентВнетекстовый компонент
основнойосновной
дополнительныйдополнительный
пояснительныйпояснительный
организации усвоенияорганизации усвоения
иллюстративныйиллюстративный
ориентировочныйориентировочный
Основные дидактические функции учебникаОсновные дидактические функции учебника
• информационная;
• трансформационная;
• систематизирующая;
• закрепления и контроля;
• самообразования;
• интегрирующая;
• координирующая;
• развивающе-воспитательная.
5. 2. Электронный учебник2. Электронный учебник
Электронный учебник - обучающая программнаяЭлектронный учебник - обучающая программная
система комплексного назначения, обеспечивающаясистема комплексного назначения, обеспечивающая
непрерывность и полноту дидактического цикланепрерывность и полноту дидактического цикла
процесса обучения и обеспечивающая:процесса обучения и обеспечивающая:
- необходимый теоретический материал;
- тренировочную учебную деятельность;
- оперативный контроль уровня знаний;
- информационно-поисковую деятельность;
- визуальное математическое и имитационное моделирование;
- сервисные функции для осуществления интерактивной связи.
6. 3. Психологический аспект3. Психологический аспект
ДеятельностныйДеятельностный
подходподход
ПрограммированноеПрограммированное
обучениеобучение
В основе программированного
обучения лежит обучающая
программа, в которой строго
систематизируются:
• сам учебный материал;
• действия учащегося по его
усвоению;
• формы контроля усвоения.
Скажи мне – и я забуду,
Покажи мне – и я запомню,
Вовлеки меня – и я пойму.
(Древняя китайская мудрость)
«Надо учить не содержанию
науки, а деятельности по его
освоению». (В.Г.
Белинский)
7. 3. Психологический аспект3. Психологический аспект
Беррес Фредерик Скиннер (1904 - 1990)
американский психолог и писатель.
Наиболее известен своей теорией оперантного
научения, он продвигал идеи
программированного обучения, технологии
улучшения общества и осчастливливания
людей, как форму социальной инженерии.
В основу технологии программированного обучения Скиннер
положил два требования:
- уйти от контроля и перейти к самоконтролю;
- перевести педагогическую систему на самообучение учащихся.
В основу технологии программированного обучения Скиннер
положил два требования:
- уйти от контроля и перейти к самоконтролю;
- перевести педагогическую систему на самообучение учащихся.
8. 3. Психологический аспект3. Психологический аспект
Но́рман А́ллисон Кро́удер (1921 - 1998) —
американский учёный, педагог, изобретатель
разветвлённого алгоритма программированного
обучения.
В 1960 году Кроудером была выпущена первая
компьютерная программа «AutoTutor»,
реализующая в виде обучающих программ идеи
разветвлённого программированного обучения.
Принцип, заложенный Кроудером, состоит в том, что
обучающийся может допустить ошибку, и тогда надо дать ему
возможность уяснить эту ошибку, исправить ее, потренироваться
для закрепления материала.
Работа по разветвленной программе дает возможность каждому
учащемуся приходить к заданной цели обучения различными
путями в зависимости от своих индивидуальных особенностей.
Принцип, заложенный Кроудером, состоит в том, что
обучающийся может допустить ошибку, и тогда надо дать ему
возможность уяснить эту ошибку, исправить ее, потренироваться
для закрепления материала.
Работа по разветвленной программе дает возможность каждому
учащемуся приходить к заданной цели обучения различными
путями в зависимости от своих индивидуальных особенностей.
9. 3. Психологический аспект3. Психологический аспект
Основные принципы программированного обучения:Основные принципы программированного обучения:
- дозированность учебного материала;
- активная самостоятельная работа обучаемого;
- постоянный контроль усвоения учебного материала;
- индивидуализация темпа обучения и объема учебного материала;
- возможность использования компьютеров.
10. 3. Психологический аспект3. Психологический аспект
Электронный учебник (на основе ДП и ПО):Электронный учебник (на основе ДП и ПО):
- служит источником информации;
- организует учебный процесс;
- контролирует степень усвоения учебного материала;
- регулирует темп изучения предмета;
- дает необходимые разъяснения;
- предупреждает ошибки;
- обеспечивает обратную связь (внутреннюю и внешнюю).
11. 4. Требования к ЭУ4. Требования к ЭУ
Требования к средству реализации
традиционных дидактических принципов и
как к средству новых информационных
технологий
ДидактическиеДидактические
МетодическиеМетодические
ПсихологическиеПсихологические
Соответствие специфике изучаемого
предмета и методике его преподавания
Описывают особенности формы и
последовательности представления
учебного материала, а также эргономические
аспекты
12. 4. Требования к ЭУ4. Требования к ЭУ
Современные технологии обучения с ЭУ должны:Современные технологии обучения с ЭУ должны:
• обеспечивать индивидуализацию обучения;
• оптимизировать содержание учебной дисциплины таким
образом, чтобы знания, соответствующие государственным
образовательным стандартам не только сохранялись, но и
расширялись;
• обеспечивать оптимальное соотношение между теоретическими
знаниями их практическим применением;
• способствовать интенсификации учебного процесса;
• сокращать физиологическую и психологическую нагрузку
учащихся.
• обеспечивать индивидуализацию обучения;
• оптимизировать содержание учебной дисциплины таким
образом, чтобы знания, соответствующие государственным
образовательным стандартам не только сохранялись, но и
расширялись;
• обеспечивать оптимальное соотношение между теоретическими
знаниями их практическим применением;
• способствовать интенсификации учебного процесса;
• сокращать физиологическую и психологическую нагрузку
учащихся.
13. 5. Электронные учебники по5. Электронные учебники по
математикематематике
Цифровой образовательный
ресурс (ЦОР) – информационный
источник, содержащий различные
виды информации, направленный
на реализацию целей и задач
современного образования.
ЦОР может включать в себя также
инструменты создания и
обработки информации и
управляющие элементы.
Цифровой образовательный
ресурс (ЦОР) – информационный
источник, содержащий различные
виды информации, направленный
на реализацию целей и задач
современного образования.
ЦОР может включать в себя также
инструменты создания и
обработки информации и
управляющие элементы.
«Учебник - это специальная книга для обучения некоторой деятельности» (В.П.Беспалько).
Только такую книгу можно назвать учебником, в которой кроме содержания обучения, запрограммирован еще и учебный процесс, ведущий к усвоению этого содержания учащимися.
Важнейшие частные структуры системы школьного учебника: тексты (основа), внетекстовые компоненты (дополнения).
Какой компонент ведущий?
Текст - основная словесная (вербальная) система общей модели учебника, раскрывает его содержание, обеспечивая последовательное и максимально полное изложение и аргументацию учебного материала. В системе текстовых компонентов выделяют основной, дополнительный и пояснительный тексты.
Внетекстовые компоненты призваны служить тексту, организовывать его усвоение, облегчать его понимание, способствовать мотивации обучения. Аппарат организации усвоения - это вопросы и задания (в вербальной форме), ответы к ним, а также систематизирующие и обобщающие таблицы. Иллюстративный материала представляется в виде рисунков, схем, чертежей, и т.п. Аппарат ориентировки включает в себя оглавление, заголовки разделов, параграфов. Именные и предметные указатели и должен обеспечивать быстрый поиск необходимой информации.
В электронном учебнике, как и в традиционном учебнике, в качестве важнейших частных структурных систем можно рассматривать тексты и внетекстовые компоненты. Ведущей в них становится система внетекстовых компонентов. Тексты начинают играть вспомогательную роль, пояснять содержание внетекстовых компонентов. Это связано с возможностями компьютеров обеспечивать целый арсенал средств более выразительных (видео, аудио, мультимедиа, трехмерная графика и т.д.), чем текст.
Существенно возрастает роль иллюстраций как средства приведения примеров для наглядного и убедительного объяснения главных, основополагающих, наиболее сложных моментах учебного материала.
Второй по значимости в структуре электронного учебника становится подсистема аппарата организации усвоения. Она может включать такие структурные компоненты, как индивидуальные расчетные задания, примеры, контрольные вопросы, тестовые задания. Творческие задания и т.д. Возможности аппарата организации усвоения учебного материала в случае электронного учебника несравненно выше, чем в традиционном учебнике.
Аппарат ориентировки электронного учебника призван обеспечивать возможность быстрого доступа к необходимой информации, отражать содержание охватываемого материала, предоставлять контекстно зависимую помощь и т.п. В определенном смысле аппарат ориентировки - это пользовательский интерфейс. Его преимущества проявляются тем ярче, чем выше объем изучаемой учебной информации.
Таким образом, структура электронного учебника как форма реализации содержания учебного материала должна отличаться от структуры традиционного учебника значительным усилением роли внетекстовых компонентов.
Сопоставление структуры электронного и традиционного учебника в плане реализации дидактических функций говорит о том, что электронный учебник с одной стороны, обладает потенциальными возможностями усиления функций закрепления и контроля знаний, самообразования, трансформационной, структурно-систематизирующей и интегрирующей функций, с другой стороны обеспечивает усиление индивидуальности, интерактивности и адаптивности обучения.
Психологической основой создания электронных учебников является деятельностный подход и программированное обучение.
В основе программированного подхода лежат три представления об обучении:
- как о процессе управления;
- информационном процессе;
- индивидуализированном процессе.
Программированное обучение учитывает законы научения, открытые в психологии бихевиористами: Закон эффекта подкрепления, Закон упражнений.
Беррес Фредерик Скиннер (англ. Burrhus Frederic Skinner; 20 марта 1904 — 18 августа 1990) — американский психолог и писатель.
Внёс огромный вклад в развитие и пропаганду бихевиоризма — школы психологии, рассматривающей поведение человека как результат предшествующих воздействий окружающей среды. Скиннер наиболее известен своей теорией оперантного научения, в меньшей степени — благодаря художественным и публицистическим произведениям, в которых он продвигал идеи широкого применения развиваемых в бихевиоризме техник модификации поведения (например, программированного обучения) для улучшения общества и осчастливливания людей, как форму социальной инженерии.
В 1972 Американская психологическая ассоциация (в которой уже в то время насчитывалось около ста тысяч) назвала самых выдающихся психологов ХХ столетия. По их почти единодушному мнению, этот почетный список возглавил в ту пору здравствовавший Б. Ф. Скиннер, опередивший даже Фрейда (тот был назван вторым).
Но́рман А́ллисон Кро́удер (англ. Norman Allison Crowder; 6 апреля 1921 — 11 мая 1998) — американский учёный, педагог, изобретатель разветвлённого алгоритма программированного обучения.
Норман Кроудер является автором и редактором серии учебных книг «TutorText», опубликованных в конце 1950-х годов. Это учебник, называемый также «разветвлённая книга» (scrambled book), использовал новый метод общения с читателем, учитывающий индивидуальные возможности последнего и диалоговый тип взаимодействия.
В 1960 году Кроудером была выпущена компьютерная программа «AutoTutor», реализующая в виде обучающих программ идеи разветвлённого программированного обучения, заложенные ранее в учебниках «TutorText».
Позже, будучи профессором Иллинойского Технического Колледжа, Норман основал компанию «Crowder Scientific Company» для реализации своих идей компьютерного обучения.
Таким образом, электронный учебник, в основе которого используется деятельностный подход и программированное обучение: служит источником информации, организует учебный процесс, контролирует степень усвоения учебного материала, регулирует темп изучения предмета, дает необходимые разъяснения, предупреждает ошибки, обеспечивает обратную связь: внутреннюю (к обучаемому - он сразу видит, верно или неверно он усвоил материал) и внешнюю (к преподавателю - преподаватель получает обобщенную информацию о ходе усвоения материала каждым учащимся и классом в целом).
Т.е. выполняет ряд функций преподавателя.
4. Основные группы требований к электронным учебникам:
Современные технологии обучения должны:
обеспечивать индивидуализацию обучения;
оптимизировать содержание учебной дисциплины таким образом, чтобы знания, соответствующие государственным образовательным стандартам не только сохранялись, но и расширялись;
обеспечивать оптимальное соотношение между теоретическими знаниями их практическим применением;
способствовать интенсификации учебного процесса;
сокращать физиологическую и психологическую нагрузку студентов;
не противоречить принципам педагогики.
«Открытая математика. Планиметрия», «Открытая математика Стереометрия», «Открытая математика Функция и графики».
Краткая характеристика содержания (учебник, модели, вопросы и задачи, графики, графер (3Д-чертеж), справочник, контрольные задания, тесты, журнал успеваемости, журнал, звуковое сопровождение, каталог Интернет-ресурсов по математике, биографии ученых - математиков, методическая поддержка курса, руководство пользователя, предметный указатель, именной указатель, поисковая система)
Работа с компьютерными моделями в процессе работы с мультимедийными курсами ООО «Физикон». Основные виды заданий к компьютерным моделям: Компьютерные наблюдения, Экспериментальные задачи-исследования, Расчётные задачи с последующей компьютерной проверкой, Лабораторные работы, Дидактические игры.
Пример проведения анализа электронного учебника с позиции выполнения рассмотренных выше групп требований.
