Архипова Алевтина Ивановна, д.п.н., профессор,

Кубанский государственный университет

Лазарев Виктор Андреевич, д.п.н., профессор,

Московский государственный

институт радиотехники, электроники и автоматики,

Золотарёв Роман Иванович, к.п.н., доцент,

Краснодарский филиал Российского государственного

торгово-экономического университета
Модели и технологии инновационной компьютерной дидактики в электронном сопровождении учебника математики
Web презентация статьи размещена на сайте «Инновационная компьютерная дидактика» (сайт журнала «Школьные годы – http://icdau.ru)
Если ранее основными средствами информатизации общего образования были разрозненные электронные ресурсы, размещённые на многочисленных образовательных сайтах и порталах (например, http://school-collection.edu.ru/; http://www.fcior.edu.ru/; http://eor.it.ru/eor/; http://moodle.org/), то в последнее время отчётливо проявляется тенденция создания электронных сопровождений (приложений) к основной учебной книге – учебнику. При этом реализуются различные методические подходы к конструированию структуры и содержания этих приложений. Одним из таких подходов является построение электронного сопровождения на основе модели технологического учебника (ТУ) и технологий инновационной компьютерной дидактики (ИКД). (Учебник назван технологическим, поскольку в нем примерно 20 процентов объема занимает изложение учебной информации, а 80 процентов – деятельностные технологии активного освоения этой информации).

Указанный подход реализован в нескольких экспериментальных учебниках по физике, информатике и математике, разработанных в Кубанском государственном университете и редакции журнала «Школьные годы» [3] (авторы А.И. Архипова, Р.И. Золотарёв, Е.А. Пичкуренко, В. В. Высоченко), а также в электронном приложении к нескольким темам учебника для 10 класса «Алгебра и начала математического анализа» (авторы Е.П. Нелин и В.А. Лазарев).

90-е годы прошлого века характеризовались интенсивным процессом создания вариативных учебников, при этом многие авторы декларировали свои издания как учебники нового поколения. Однако анализ этих учебников показал, что их отличали новшества в стилистике, внешнем оформлении, распределении учебных тем внутри разделов, в отборе практических заданий. Оставалась традиционной структура (параграфы, вопросы, упражнения), отсутствовал аппарат продуктивного освоения предметного содержания посредством инновационных технологий обучения, в том числе компьютерных.

Поступающая в школы в настоящее время программная продукция обычно отличается высоким технологическим качеством (в том числе электронные приложения к учебникам), однако в методике представления учебного материала новшества практически нет. По существу эти приложения – это оцифрованные прежние учебники, построенные по старым методическим схемам, с добавлением интерактивных иллюстраций. Поэтому можно констатировать, что практика компьютеризации и информатизации сферы образования показала массу противоречий (http://icdau.ru).

Устранение этих противоречий возможно путём создания учебной литературы нового поколения, основанной на инновационных дидактических технологиях, в том числе компьютерных. При этом, создавая новые модели учебной литературы (прежде всего учебника), мы руководствовались тем, что главным в учебной книге являет­ся не содержательное наполнение, не сам текст, а та работа, которая может быть с этим текстом проделана. Поэтому, при разработке учебника нового поколения была поставлена и решена задача обеспечить его максимальную технологичность [1].

Таким образом, актуально создание новой учебной литературы путём интеграции трёх составляющих: учебной информации, дидактических инноваций, новых информационных технологий, то есть должна реализоваться формула: «информация + инновационная дидактика + компьютер». В традиционных учебниках присутствует одна составляющая – информация, в электронных – две: информация + компьютер.

В чем же состоят основные проблемы образования, которые должны решать учебники нового поколения?

− Модель ТУ помимо информации содержит технологии компьютерной поддержки для организации продуктивной познавательной деятельности обучаемых, что существенно повышающими мотивацию и качество обучения.

− В ТУ включена методическая часть в виде дидактических блоков, где сочетаются основная учебная информация и способы её изучения и углубления. Технологический учебник нацеливает школьников на самостоятельный учебный поиск, самоконтроль и самооценку знаний.

− В ТУ решается проблема внутрипредметных и межпредметных связей, которые реализуются посредством блоков повторения и материала из смежных дисциплин в форме практических заданий.

− В ТУ материал дифференцирован так, чтобы позволить сделать выбор каждому ученику.

− В модели ТУ отсутствует дробление учебных тем на мелкие вопросы, что способствует целостному восприятию теории и генерализации знаний. Это позволяет минимизировать объем учебных параграфов.

− Большинство традиционных учебников построены по принципу монографии, в новой же модели используется диалоговый стиль общения с учеником: предлагается составить задачу, найти алгоритм решения учебной проблемы, участвовать в дидактической игре и т. д.

− Один из тормозов в реформировании современной школы – перегрузка учителя, вследствие чего отсутствуют условия для его творческой работы. Новый учебник предлагает разнообразные формы активной учебной деятельности, из которых преподаватель может конструировать модели уроков с учетом познавательных возможностей контингента школьников.

− В новой модели методические функции учебника существенно усилены, поскольку в ней предусмотрено развитие технологий обучения, помогающие учителю организовать активный процесс обучения. Например, в последних вариантах ТУ использованы учебные Интернет технологии, которые учитель может самостоятельно заполнять новым содержанием.

− Инновационные дидактические технологии ТУ обладают свойствами, благодаря которым возможно сокращение разрыва между школьными и вузовскими учебными курсами в одной и той же области знаний.

В первой структурной части модели ТУ дается краткое изложение учебного материала – параграфы учебника, во второй – дидактические блоки, с помощью которых учащиеся изучают теорию, выполняют эксперименты, повторяют, решают зада­чи и т. д. В учебнике для каждого параграфа при­ведена система обучающих блоков. Основные из них.

Самоподготовка и самопроверка. С помощью этого блока организуется самостоятельная работа учащихся над учебными текстами.: превратить текст в таблицу, выделить главное, сформулировать тезисы, подготовить аннотацию, выявить причинно-следственные связи, расположить фрагменты текста по порядку, построить логическую схему, выполнить соотнесение, вставить слова, записать ключевые слова, выявить главную проблему, собрать мозаику, научиться быстрому (семантическому) чтению, соотнести текст и рисунок, заполнить кроссворд и т.д.

Опыты и наблюдения. Содержат задания для учащихся: выполнить опыты или наблюдения, привести примеры из природы и техники и т.д.

Повторение. Включают сведения из изученных тем и разделов курса, необходимые для изучения данного параграфа. Эти блоки могут изучаться школьниками самостоятельно.

Дополнение к параграфу (расширяющие блоки). Содержат материал, излагаемый репродукти­вно и содержащий сведения из истории науки и техники, а также выходящие за рамки школьной программы. Этот блок может изучаться, по желанию учащихся, в ознакомительном плане.

Экспериментальное задание. Помещаются задания, которые обычно выполняются учащимися при лабораторных работах. Однако их изложение отличается от традиционного, поскольку отсут­ствуют детализированные описания работ, подробные инструкции.

Решите и составьте задачу. Приводятся решения типовых задач, затем предлагается самостоятельно составить задачи по образцу или рисунку. При этом широко используются справочники по предмету и активные методические приемы, например, структурно-логические схемы, опорные конспекты, экспресс-приемы и др.

Поиск алгоритма. Предлагается на каком-либо примере выявить и записать нежесткий алгоритм решения задач данного типа.

Реши проблему. Излагается план получения формул, закономерностей или обобщений, на основе которых хорошо подготовленные учащиеся самостоятельно могут прийти к ним. Некоторые блоки содержат вопросы, выходящие за рамки программы.

Знания в систему. Систематизация знаний проводится с помощью структурно-логических схем, таблиц, задач и других приемов. При этом нет необходимости запоминать схемы, помога­ющие составить последовательный обобщенный рассказ по теме.

Давайте поиграем. Содержат дидактические игры по многим вопросам теоретической части. Используются разнообразные формы игровой деятельности. По усмотрению учителя, игры могут проводиться как на уроках, так и на внеурочных занятиях, а также дистанционно.

Перфокарта. В блоке приводится типовая задача по определённой теме, допускающая пошаговое решение, используется выборочный способ предъявления ответов. Проверка решения выполняется с помощью контрольной карты.

Фасетные тесты. Комплексная дидактическая структура, интегрирующая в себе большинство типов заданий по конкретной теме (практически «перекрывает» задачами всю тему). Задачи формируются из отдельных элементов теста и распределены в три группы по сложности. В интерактивной версии технологии предусмотрена автоматизированная проверка.

Установление последовательности. В задании изложен пошаговый алгоритм решения сложной задачи, но шаги в нём «перепутаны». Учащимся предлагается найти правильную последовательность действий (самостоятельное решение задачи для них может быть затруднительно).

Интеллектуальная лабильность. Комплексная дидактическая структура, состоящая из 40 заданий, сформулированных в соответствии с принятой факторизацией. Например, формулы – осведомлённость, графики – символизация, применение законов, моделирование и т.д. (всего 8 факторов). Имеется специальная методика выполнения и проверки результатов выполнения заданий технологии.

Учебная мозаика. Методика систематизации и обобщения знаний в объёме крупной темы или раздела. Основана на сопоставлениях признаков и свойств объектов изучения, их интеграции, использовании абстрактных моделей, границах применимости научных теорий.

Поле знаний. Интернет технология, позволяющая диагностировать конкретные пробелы в знаниях по определённой теме. Включает 36 заданий, составленных в соответствии с содержанием отдельных фрагментов темы (тема разбивается на 6 частей – «факторов»). Программа демонстрирует диаграмму, отражающую наличие верных ответов по каждому из выбранных факторов (это «поле знаний»). Результат сохраняется при работе в on-line режиме на сайте «Соревнования знаний».

Матрица знаний. Интернет технология обобщения знаний в масштабе изученной темы, которая разбивается на 8 основных вопросов, а в каждом из них выделяются 4 общих признака. Все 32 вопроса условно составляют ячейки матрицы, на которой программа «рисует» изображение из 32 фрагментов. При верном выборе ячейки на дисплее постепенно появляется рисунок (часто это портрет учёного, чьи работы изучаются в теме). Результат сохраняется при работе в on-line режиме на сайте «Соревнования знаний».

Формула знаний. Интернет технология, реализующая межпредметную связь алгебры логики с другими учебными предметами. Выполняет важную пропедевтическую функцию. Использованы символы логических операций, с помощью которых формируется составное высказывание, по смыслу совпадающее с изученным правилом. Результат сохраняется при работе в on-line режиме на сайте «Соревнования знаний».

Отметим, что концепция и модель ТУ были в числе победителей Федерального конкурса (Москва, НФПК, Проект «Информатизация системы образования» ELSP/С1/Gr/001_001).

Сформулируем основные педагогические принципы, положенные в основу разработки электронного приложения (ЭП) к школьному учебнику.

1. В противовес существующим тенденциям, направляющим разработчиков учебных книг на «закачивание» в компьютер оцифрованных учебников и превращение компьютеров в примитивных электронных «читалок», мы придерживаемся иной позиции. Она выражается в том, что необходимо сохранить книгу, но в ней представить только учебную информацию, а всё методическое и дидактическое сопровождение разместить в компьютере. При этом сопровождение должно быть максимально интерактивным, создающим большие возможности для самостоятельного освоения учебных теорий учащимися. Это принцип максимальной интерактивности учебника.

2. Новый тип учебника предопределяет существенное изменение роли учителя, превращая учителя из транслятора учебной информации в организатора управлением учебного процесса. В этом состоит принцип творческой роли учителя в компьютерном обучении.

3. Независимо от формы и структуры построения учебника ЭП разрабатывается в соответствии со структурой учебника нового поколения – технологического (ТУ) (это принцип технологичности). Поэтому в него включены многие инновационные технологии из ТУ. При этом в приложении демонстрируются как печатная, так и интерактивная версии, что поможет учителю и при работе в обычных классах использовать новые технологии обучения.

4. ЭП к новому учебнику построено на основе принципа ведущей роли теоретических знаний. Принцип предполагает формирование знаний, адекватных структуре изучаемой научной теории, а поскольку научным теориям свойственна системность, то и формируемые знания должны обладать этим качеством. Этот принцип реализуется двумя подходами: в соответствии с первым в ЭП включены упражнения, нацеленные на освоение только теоретических вопросов учебного курса; второй подход реализуется с помощью моделей системных знаний. Таким образом, ЭП по своей семантической структуре должен представлять собой систему упражнений, адекватную изучаемой научной теории, как это продемонстрировано в ЭП к учебнику Е.П. Нелина и В.А. Лазарева.

5. Принцип методической инверсии и итерации реализован в ЭП посредством многократной трансформации формы представления одного и того же смыслового фрагмента содержания (многочисленные приёмы работы с текстом).

6. Принцип коммуникативности реализуется посредством использования информации из глобальной компьютерной сети, а также интерактивных учебных и контролирующих Интернет технологий. (Реализовано на сайте «Соревнования знаний»).

7. Принцип вариативности формы ЭП состоит в том, что при сохранении содержательной и методической составляющих ЭП, которые могут быть инвариантны к инструментальному исполнению приложения, его программное обеспечение может варьироваться в зависимости от внешней формы учебника: полный учебник и диск, электронный учебник в сопровождении книгой, краткий учебник и планшетный компьютер (УЧКОМ), учебник – оцифрованная книга, учебник с Интернет поддержкой (это самый предпочтительный вариант для уже изданных учебников).

8. Принцип обратной связи с профессиональным сообществом, для которого предназначен учебник как инструмент деятельности. Так как ЭП содержит в основном инновационные технологии обучения, то необходима консультативная работа авторов по разъяснению способов взаимодействия с компьютером, а также по самостоятельному созданию учителями аналогичных материалов. (Реализуется через сайт-блог журнала «Школьные годы»).

9. Принцип прозрачности гипертекстовой навигации состоит в требовании осознания пользователем того места в общей структуре электронного учебного курса, над которым он в данный момент работает. Необходимо также чёткое представление траектории «путешествия» по курсу. Поэтому число переходов в гипертексте не должно превышать трёх-четырёх. Например, в модели УЧКОМ использована другая схема визуального представления структуры учебного материала – навигационная карта [2].

10. Принцип открытой системыэтот принцип открывает дорогу для творческого поиска каждого учителя в сфере инновационной компьютерной дидактики. В ЭП предусмотрена возможность для учителя дополнять предложенные материалы своими собственными разработками по представленной теме. Таким образом, организуется коллективное творчество, в процессе которого может происходить обогащение арсенала инновационной компьютерной дидактики, а учебник не навязывается учителю, а становится также инструментом индивидуальной творческой деятельности.

11. Принцип динамичного развития состоит в том, что использование такой формы ЭП как Интернет поддержка (сопровождение) создаёт условия для перманентного совершенствования и пополнения содержательной и методической составляющих ЭП по мере создания нового компьютерного инструментария.

Таким образом, благодаря реализации модели ТУ школьный учебник приобретает функции материализованного носителя содержания образования и организатора процесса активного усвоения этого содержания учащимися посредством традиционных и новых информационных технологий. В нём значительно усилены свойства психологического характера – возможности развития познавательных интересов, ментального опыта и интеллектуальных способностей учащихся, закладывается прочная мотивационная основа учения, а также постоянного совершенствования профессионального мастерства учителя. К сожалению, нужно констатировать исключительно медленное внедрение новых учебников в практику школ.
Литература

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

2. Архипова А.И. Золотарёв Р.И., Шапошникова Т.Л., Визанкова В.В. Учебно-методический комплект «УЧКОМ» как прообраз учебника будущего. Научно-методический журнал с электронным приложением. Школьные годы № 37 - Краснодар 2011.

3. Коротенко В.И., Архипова А.И. Технологии инновационной компьютерной дидактики в технологическом учебнике математики (5 класс). Научно-методический журнал с электронным приложением. Школьные годы № 29 - Краснодар 2010.

страница 1


скачать

Другие похожие работы: