Научная работа: Методика разработки и использования средств информационно-коммуникационных технологий для формирования

Методика разработки и использования средств информационно-коммуникационных технологий для формирования геометрической компетентности учащихся основной школы

МУСАТАЕВА ИЮНГУЛЬ СУЛЖАНОВНА

Алма-Аты 2008

Содержание

Введение

1. Теоретические аспекты использования средств информационно-коммуникационных технологий в образовании

1.1 Научно-методические основы использования средств информационно-коммуникационных технологий в образовании

1.2 Методико-технологические основы создания средств ИКТ

1.3 Система требований, предъявляемых к качеству средств ИКТ для формирования геометрической компетентности

2. Методические особенности разработки и использования средств ИКТ для формирования геометрической компетентности

2.1 Этапы разработки средств ИКТ для обучения геометрии (методические подходы к разработке средств ИКТ для формирования геометрической грамотности в условиях информатизации образования)

2.2 Методика применения средств ИКТ, ориентированных на формирование геометрической грамотности учащихся на основе ИКТ

2.3 Организация деятельности учащихся по формированию геометрической грамотности

2.4 Педагогический эксперимент

Заключение

Список использованных источников

Приложение

Введение

Актуальность исследования. Информатизация образования в Казахстане является одним из главных (магистральным) направлением модернизации учебного процесса и предполагает разработку новой методической системы обучения предметам средней общеобразовательной школы, в частности, математике. Общество, государство ставят перед школой цель обеспечить каждого выпускника целостной системой универсальных знаний, умений, навыков, отвечающих уровню международных стандартов, с обязательным условием самостоятельной деятельности и личной ответственности учащихся. Выпускник – соответственно Закону об образовании Республики Казахстан – должен представлять собой развитую личность, свободно самоопределяющуюся и самореализующуюся в современном мире. […]

В период информатизации системы среднего образования возрастает потребность в разработке методических основ использования информационных технологий в учебном процессе для формирования образовательных компетенций. Решение этой задачи зависит от успешной реализации Программы Президента Республики Казахстан «Информатизация системы среднего образования»[…] и от степени и качества научно-методического обеспечения педагогической деятельности.

Целью совершенствования математического образования в первую очередь ставится воспитание у школьника качественно нового типа мышления, который можно охарактеризовать, как способность мыслить не только образами, речью, посредством печатного слова и письма, но и с применением компьютера. Мышления, обладающего свойством усиливаться за счет включения в процессы мыследеятельности современных информационных средств.

Задачей деятельности учителя становится использовать информационно-коммуникационные технологии не только для формирования знаний, умений и навыков учащихся, но и для формирования образовательных компетенций ученика – качеств, развиваемых в ходе реализации комплекса элементов образовательной деятельности. Для этого необходимо выделить такие средства, по отношению к которым ученик самоопределяется, добывает знания, знакомится с соответствующими культурно-историческими достижениями человечества, а также выявлять и развивать у ученика личностный смысл по отношению к объектам и знаниям о них. Это позволяет учащемуся преодолеть отчуждение от содержания образования, выделить в нем личностно-значимую основу.

На современном этапе изменились целевые компоненты содержания образования, оно становится личностно ориентированным. Поскольку компетенции связывают воедино личностный и социальный смысл образования, введение этого понятия в нормативную и практическую составляющие образования позволит решить проблему, характерную для казахстанской школы. Когда ученики могут хорошо овладеть набором теоретических знаний, но испытывают значительные трудности в деятельности требующей использования этих знаний для решения конкретных задач или проблемных ситуаций.

Эта проблема выдвигает задачу развития самих учащихся и переорганизации учебного процесса таким образом, чтобы ученик стал активным субъектом обучения, а не пассивным его объектом. Педагогическая наука разрабатывает и имеет достаточно широкий опыт инновационных методик, внедрение которых ведет к значительному повышению качества обучения. В отношении обучения математике эти методики основаны на значительной дифференциации, интенсификации учебного процесса, алгоритмизации и построения обобщенных моделей по основным идейно-содержательным линиям предмета.

В педагогических исследованиях проблемы использования средств информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в школах и вузах на базе компьютерной техники разрабатывается в следующих направлениях:

- в общетеоретическом и дидактическом (Б.С.Гершунский, С.И.Кузнецов, Е.И.Машбиц, В.М.Монахов, В.И.Роберт, А.П.Ершов и др.);

- в психолого-педагогическом (Е.И.Машбиц, Н.Ф.Талызина, О.К.Тихомиров, А.Я.Савельева и др.);

- в преподавании отдельных дисциплин: математике (Я.И.Груденов, Ю.Г.Гузин, Л.Г.Кузнецова, В.М.Монахов, Е.К.Хеннер и др.); физике (П.М.Маланюк, Е.Е.Минина и др.); информатике (А.П.Ершов, А.А.Кузнецов и др.); русскому языку (Т.В.Васильева и др.);

- в разработке, создании и применении педагогических программных средств (ППС)(С.Г.Григорьев, ВВ.Гриншкун, Е.Ы.Бидайбеков, С.Кариев, Г.К.Нургалиева, А.А.Шарипбаев и др.).

За последние десятилетия по проблеме информатизации образования появились ряд научных исследований и в Казахстане, которые внесли свой вклад в развитие науки. Это работы Г.К.Нургалиевой, Ж.А.Караева, С.В.Раха, С.К.Калдыбаева, А.Б.Жолдасбекова, А.И.Тажигуловой, В.В.Гриншкуна, Е.К.Балафанова, Е.Г.Гаевской, К.Ж.Аганиной, Л.В.Нефедовой, Ш.Ж. Курманалиной, Е.В. Артыкбаевой и др.

Значительное количество работ посвящено вопросам организации учебного процесса с использованием средств информационных и коммуникационных технологий. Анализ педагогических исследований показывает, что существует множество идей и достаточный опыт использования программных средств учебного назначения в процессе обучения геометрии. Но роль средств информационно-коммуникационных технологий в формировании геометрической грамотности учащихся не исследована и потому она приобретает особую актуальность .

Как показало проведенное нами в 2006 году анкетирование учителей математики Восточно-казахстанской области, ни один из них не использует компьютер на уроках. При этом проверка знаний геометрии учащихся на выходе основной школы показала очень низкий уровень.

Анализ теории и практики среднего образования показал, что существует противоречие между недостаточной ориентацией деятельности учителей математики на использование ИКТ в учебном процессе и необходимостью обновления и изменения методической системы обучения школьного предмета (геометрии), а также потребностью поиска новых методических подходов, приближающих традиционное обучение к компьютеризированному.

Определение совокупности педагогических условий, способствующих повышению уровня математической компетенции на основе применения средств ИКТ, составляет проблему данного исследования.

Актуальность, теоретическая неразработанность и практическая значимость решения данной проблемы определили выбор темы диссертационной работы: «Методика разработки и использования средств информационно-коммуникационных технологий для формирования геометрической компетентности учащихся основной школы».

Цель исследования – обоснование методики разработки и использования средств информационно-коммуникационных технологий методически для формирования образовательных компетенций(геометрической грамотности) учащихся.

Объект исследования – процесс обучения учащихся в общеобразовательной школе.

Предмет исследования – создание и применение (использование) ИКТ при обучении геометрии учащихся основной школы.

Гипотеза исследования : Если:

- разработать и внедрить средства информационно-коммуникационных технологий в процесс обучения геометрии;

- разработать модель предметной (геометрической) компетентности учащихся основной школы в системе многоуровневого образования;

- применять для решения задач по геометрии программные средства, дающих рациональное решение и способствующих развитию нового мышления учащихся,

то формирование геометрической компетентности учащихся средней школы на этапе информатизации образования будет более успешным (эффективным, качественным), что это приведет к совершенствованию обучения учащихся геометрии)

Для достижения цели и проверки гипотезы исследования были сформулированы следующие задачи :

- выявить возможности информационно-коммуникационных технологий для формирования геометрической компетенции учащихся;

- обосновать дидактические принципы ИКТ и особенности их использования;

- экспериментально проверить эффективность применения ИКТ при обучении геометрии.

Ведущей идеей исследования является идея связать процесс компьютеризации учебного процесса с обновлением методической системы обучения геометрии для оптимального решения задачи воспитания математически грамотных (компетентных) выпускников основной школы.

В соответствии с задачами использовались следующие методы исследования:

- теоретический анализ психолого-педагогической, научной и методической литературы;

- анкетирование и беседы с учащимися, учителями и руководителями школ, педагогическое наблюдение, тестирование учащихся, анализ учебно-программной документации;

- моделирование;

- педагогический эксперимент, методы математической обработки данных.

Методологической основой исследования являются философские, психолого-педагогические учения о деятельности и развития личности (В.В.Беспалько, В.В.Давыдов, Ю.К.Бабанский и др.), взаимосвязи общества и образования, теория системного подхода к изучаемым процессам ( И.Я.Лернер, В.А.Гусев, А.М.Пышкало и др.); концепция информатизации системы среднего образования (Г.К.Нургалиева, А.Ж.Арыстанова, Д.М.Джусубалиева, Ж.А.Караев, А.Х.Накпаева, И.В.Роберт, Э.Г.Скрибницкий и др.); теория профессиональной компетентности учителя (А.К.Маркова и др.); теория образовательных компетенций (А.Хуторской, С.И.Ферхо, И.А.Зимняя и др.).

Научная новизна и теоретическая значимость диссертационного исследования заключается в том, что:

- выявлены возможности средств информационно-коммуникационных технологий для формирования геометрической грамотности учащихся средней школы;

- обоснованы дидактические требования к разработке ИКТ и особенности их использования для формирования геометрической компетентности учащихся;

исследовано содержание понятий «средства информационно-коммуникационные технологий», «образовательная компетенция», а также уточнено понятие «геометрическая грамотность учащегося»;

- обоснована и проверена на практике эффективность применения средств ИКТ при обучении геометрии.

Практическая значимость исследования состоит в том, что использование разработанных средств ИКТ позволяет повысить качество процесса обучения геометрии. Формирует умения самостоятельной познавательной деятельности учащихся, творческую взаимосвязь учителя с учеником и оптимальное управление обучением. Для этого разработаны и апробированы средства ИКТ учебного назначения и методические разработки уроков геометрии с использованием этих средств ИКТ.

Этапы и процедура исследования :

На первом этапе (2001 – 2003 гг.) определялись основные направления и исходные положения исследования; определялся понятийный и научный аппарат исследования, выполнялся анализ и систематизация собранного материала по проблеме исследования;

На втором этапе (2003 – 2005 гг.) проводился констатирующий эксперимент, направленный на изучение основных направлений деятельности учителей по использованию ИКТ; потребности, запросы, готовность учителей к этой деятельности, состояние умений использования компьютерных средств.

На третьем этапе (2005 – 2007 гг.) уточнялись основные теоретические положения исследования, проводился обучающий эксперимент с целью проверки эффективности применения ИКТ в учебном процессе, велась обработка полученных экспериментальных материалов, анализировались и обобщались результаты исследовательской работы.

Источниками исследования являются документы: Закон об образовании, Концепция развития среднего образования; труды философов, педагогов, психологов, ученых – методистов математиков; опыт учителей и школ, которые используют ИКТ в учебном процессе; информационные ресурсы сети Internet, опытно-экспериментальная работа автора.

Базой исследования явились школы-гимназии №5, 6, 37, СШ № 1, 3, 22, 40 г.Семипалатинска, факультет довузовской подготовки СГПИ. В процессе констатирующего эксперимента принимало участие 50 учителей математики.

На защиту выносятся:

1. Теоретическое обоснование дидактических требований к разработке средств ИКТ и эффективности их использования для формирования геометрической компетентности учащихся основной школы.

2. Структурно-содержательная модель формирования геометрической грамотности учащихся на основе использования средств ИКТ, которая представляет собой единство цели, принципов, этапов (подготовительного, основного, заключительного), критериев, уровней и результата, а также педагогических условий.

3. Методические разработки по организации уроков геометрии для формирования геометрической компетентности с применением программных средств.

4. Модель курса геометрии на основе использования ИКТ.

Достоверность и обоснованность проведенного исследования обеспечивается методологической обоснованностью исходных позиций, логичностью научного аппарата, применением комплекса методов исследования, адекватных задачам каждого этапа исследования, качественным и количественным анализом экспериментальных данных с использованием математико-статической обработки.

Апробация и внедрение результатов исследования . Результаты проведенного исследования докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Теория функций, функционального анализа и их приложения» (Семипалатинск, 2003 г.), Международной конференции «NewTrendsintheComputersScinesMaster’sCurriculum» (Алматы, 2004 г.), Международной научно-практической конференции «Оценка качества Высшего образования: опыт, проблемы, перспективы» (Семипалатинск, 2004 г.), Международной научно-практической конференции «Опыт взаимодействия вузов и школ – основа качественной подготовки учителей новой формации» (Семипалатинск, 2005 г.), IVМеждународном форуме «Информатизация образования Казахстана и стран СНГ»(Алматы, 2006 г.), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы математики, механики и информационных технологий»(Талдыкорган, 2007г.), а также на заседаниях методического семинара отдела среднего и профессионального образования департамента образования г. Семипалатинска.

Структура диссертации определена ведущей идеей и логикой исследования, а также последовательностью решения поставленных задач. Диссертационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованных источников и приложений.

Во введении обоснована актуальность исследуемой проблемы, определены проблема, цель, объект, предмет исследования, сформулирована гипотеза и намечены задачи исследования. Освещены методологические основы исследования, раскрыта научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, методы и этапы исследования, выделены положения, выносимые на защиту, сведения об апробации и внедрении результатов исследования.

В первой главе «Теоретические аспекты использования средств информационно-коммуникационных технологий в образовании» нами исследовано содержание понятия «средства информационно-коммуникационных технологий». Приведены дидактические принципы информационно-коммуникационных технологий обучения и особенности их использования при обучении геометрии учащихся основной школы. Разработана модель формирования геометрической компетентности учащихся.

Во второй главе «Методические особенности разработки и использования средств ИКТ для формирования геометрической компетентности» обобщены материалы констатирующего эксперимента, где была исследована деятельность учителя математики по использованию ИКТ в современных педагогических условиях. Разработаны средства ИКТ учебного назначения и методические рекомендации для проведения уроков геометрии с их использованием, представлены результаты формирующего эксперимента. Обосновывается эффективность использования мультимедийных программ для формирования геометрической грамотности учащихся.

В заключении охарактеризована значимость полученных научно-педагогических результатов, включающих основные теоретические выводы и практические рекомендации по итогам исследования, намечены перспективы дальнейших исследований в данной области.

Список использованных источников содержит философскую, психологическую и педагогическую, методическую и специальную литературу, проанализированную в ходе исследования и содержит ….. наименований.

В приложении представлены материалы, использованные в ходе исследования: таблицы мониторинга учащихся, результаты анкетирования и отзывы учителей о нововведении.

Глава 1. Теоретические аспекты использования средств информационно-коммуникационных технологий в образовании

1.1 Научно-методические основы использования средств ИКТ в образовании

Глубокие социальные перемены, происходящие в современном обществе, требуют новых подходов к развитию образования, изменения методологии и парадигмы педагогической науки. Материалистическая теория познания перестали служить методологической основой педагогической науки и других наук в целом. Методологической основой советской педагогики служила система концептуальных взглядов, известных философов, дидактиков и педагогов, построенных на этом базисе. К ним относятся труды следующих ученых: С.И.Гессен, В.И.Гинецинский, Б.С.Гершунский, В.М.Грищенко, Н.Д.Хмель, Л.А.Ивахнова, Б.Г.Ананьева, Г.Г.Воробьев, Б.Т.Лихачев и др.

Научно-теоретические, общепедагогические основы развития школьного образования исследовались в работах: С.И.Архангельского, Ю.К.Бабанского, П.И.Пидкасистого, Б.С.Гершунского, В.И.Загвязинского, И.К.Журавлева, М.Н.Скаткина и др.

Проблемы эффективной организации педагогического процесса в школе были рассмотрены в фундаментальных трудах Ю.К.Бабанского, В.П.Беспалько, М.И.Махмутова, А.М.Матюшкина, П.И.Пидкасистого, М.Н.Скаткина, В.Г.Разумовского, Т.И.Шамовой, С.И.Архангельского, и др.

Современное общество характеризуется активным проникновением информационных технологий в различные сферы жизнедеятельности человека. В мировой и отечественной теории и практике образования накоплен значительный опыт по организации и реализации обучения, основанного на использовании компьютера и компьютерных обучающих программ: вопросы оптимизации учебно-воспитательного процесса с использованием компьютерной техники получили освещение в трудах В.А.Апатовой, Т.В.Габай, Б.С.Гершунского, В.Глушкова, А.Н.Ершова, Е.И.Машбица, И.В.Роберта, Н.Н.Скобина, Н.Ф.Талызиной и др.; проблемы разработки и применения компьютерных обучающих программ в процессе преподавания различных дисциплин стали предметом исследования в работах Е.В.Артыкбаевой, В.Г.Житомирского, Г.А.Звинигородского, А.А.Кузнецова, Е.А.Кобринского, В.А.Криворучко, А.Х.Накпаевой, Е.Р.Сизовой, Ж.Тусупаевой, Е.А.Феоктистовой и др.; дидактические и педагогические возможности использования компьютерных обучающих систем нашли отражение в исследованиях А.Ж.Арыстановой, С.Г.Бондаревой, С.Ю.Карповой, С.К.Калдыбаева, Г.И.Можаевой, О.П.Околелова, С.Ю.Рах, В.Д.Руденко, Э.Г.Скибицкого, Г.Б.Скок и др. Технология создания целостных компьютеризированных курсов рассматривается в работах А.С.Кадыровой, Ж.Караева, С.П.Крицкого, Е.С.Полат, Э.Г.Скибицкого, Л.И.Холиной и других. Структуризация учебного материала в процессе создания электронных учебников предложена в работах Г.К.Нургалиевой, В.В.Гриншкун, Ш.Ж.Курманалиной и др.

Все больше активизируется внимание к методическим проблемам, что обусловлено снижением уровня математической подготовки школьников, их развития, ростом трудностей учащихся в решении задач и т.д. Г.И.Саранцев видит причину этого в слабости традиционной системы обучения, которая во главу угла ставит не ученика, а прохождение учебного материала, другие высказывают сомнение в роли знаний, умений и навыков, третьи заявляют о кризисе всей традиционной системы обучения. Вместе с тем в исследованиях ученых появляется ряд предложений о совершенствовании учебного процесса посредством внедрения системы обучения на основе использования информационно-коммуникационных технологий. Как обращает внимание А.К.Альжанов, электронное обучение выступает не только в качестве условия повышения качества образования, успешной интеграции системы образования в мировое образовательное пространство, но и дает возможность повысить свою конкуретноспособность на рынке образовательных услуг […]

Анализ научных исследований проблем образования всех уровней в условиях его информатизации позволяет отметить разные мнения о целесообразности использования компьютерных технологий в образовании. Психолого-педагогические стороны компьютеризации обучения отражены в работах В.В.Давыдова, Е.И.Машбица, В.А.Сластенина, О.К.Тихомирова, Г.А.Абдулкаримовой, Б.К.Тульбасовой и др.

В ряде работ предложена и обоснована методика подготовки будущих учителей математики к использованию информационных технологий в диагностике и развитии математических способностей учащихся, раскрыты особенности профессиональных умений будущих учителей математики по использованию новых информационных технологий, но не отражен вопрос формирования математической компетентности(геометрической грамотности) учащихся на основе использования ИКТ.

Образование есть сфера функционирования науки, и те процессы, которые характерны для ее развития, отражаются в сфере образования. Необходимо для понимания того, что происходит в образовании, рассмотреть изменения в математической науке. Использование компьютеров в школьном образовании (в том числе математическом) следует признать неизбежным. Остается определить, отмечает А.Н.Смирнов, наиболее эффективный способ применения компьютерных технологий в образовании, найти ответ на два вопроса: «Какие задачи математического образования должен помочь решить компьютер, и какова технология их решения?»[…]

Обосновывая необходимость введения новой педагогической технологии в учебный процесс, уточним трудности, с которыми не справляется учитель при традиционной методике обучения в нынешней массовой школе:

- учитель не может каждого ученика проверить по каждой изучаемой теме;

- если бы даже учитель мог каждого ученика проверить по каждой теме, у него нет времени исправить, устранить проблемы в знаниях учащихся;

- учитель не может научить своих учеников самостоятельно работать с учебником, не может подготовить учащихся в самообразованию;

- учитель не может на уроках удовлетворить повышенные интересы учащихся по своему учебному предмету;

- при традиционном обучении у учителя слишком ограничены возможности воспитывать каждого своего ученика.

Внедрение новых технологий в образование будет целесообразным, если удастся сохранить (хотя бы частично) преимущества устоявшихся форм обучения, устранив при этом их недостатки. Использование информационно-коммуникационных технологий будет значительным шагом в обучении математике, но только при условии обеспечения того, что не смогли дать существующие методики обучения.

Для преодоления всех негативных явлений в школьном образовании наступило время интенсивного внедрения новой педагогической технологии в систему образования, в систему обучения математическим дисциплинам. Если в традиционном обучении доминирующая роль принадлежит учителю, то теперь активную роль в учебном процессе играет ученик, его не учат, он учится. В условиях информатизации образования дифференциация обучения предполагает различные выборы, предпочитаемые самими учащимися (предметов, форм обучения и т.п.), реализацию своих потребностей и своего шанса добиться успеха в избранном направлении. В центре внимания учителя – выявление индивидуальных возможностей и интересов каждого ученика. Деятельность ученика оценивается по многим личностным и поведенческим параметрам.

Мы согласны с исследователями, что для реализации электронного обучения нужен педагог, способный работать в непривычных условиях, осознающий и принимающий свою принципиально новую роль в технологически организованном процессе обучения, умеющий использовать ресурсы современных информационных средств в педагогических целях.

Использование информационных технологий способствует развитию компетентностного подхода, направленного на ученика, на развитие его способностей, позволяющих ему по окончании средней школы стать профессионально определившейся личность, компетентной в образовательных областях.

Геометрия является одной из фундаментальных учебных дисциплин для многих профилей обучения. Она нужна будущим архитекторам, строителям, химикам, чертежникам и людям других профессий. Диагностика геометрической грамотности осуществляется с помощью задач, которые должны быть не только личностно-ориентированными, но и практико-ориентированными, профессионально-ориентированными.

Применение методов математического моделирования, использование ПЭВМ усиливает практическую направленность многих геометрических задач. В результате деятельность по изучению предмета становится более интересной, качественной и эффективной.

Каждый учебный предмет может помочь выявить и развить различные способности учащихся. Геометрия имеет большие потенциальные возможности для развития пространственного воображения, логического мышления (построения логических рассуждений), практических действий, связанных с моделированием геометрических и реальных объектов.

В современных условиях становится все более актуальной проблема качества среднего образования. Подготовка компетентного во всех образовательных областях выпускника зависит от многочисленных факторов, в том числе от качества математического образования.

В своих исследованиях основной акцент мы ставим на то, как разрешить противоречие между современными требованиями к математической подготовке выпускников школ и сложившейся практикой обучения математике. Потому как в научных трудах и рассмотренных исследованиях не показано, какой должна быть структура математического образования учащихся основной школы, в частности, какой должна быть структура процесса обучения геометрии.

Увеличение умственной нагрузки на уроках математики заставляет задуматься над тем, как поддержать у учащихся интерес к изучаемому предмету, их активность на протяжении всего урока. Использование же компьютера при обучении позволяет создать информационную обстановку, стимулирующую интерес и пытливость ребенка.

В школе компьютер становится посредником между учителем и учеником, позволяет организовать процесс обучения по индивидуальной программе. Ученик, обучающийся за пультом компьютера, может сам выбирать наиболее удобную для него скорость подачи и усвоения материала. В этом проявляется главное преимущество компьютера в процессе обучения: он работает с каждым учеником в отдельности.

В современном словаре по педагогике под редакцией Е.С.Рапацевича компьютеризация рассматривается как одно из направлений научно-технического прогресса в образовании, имеющее целью оптимальное использование электронной вычислительной техники (включая персональные компьютеры) на всех стадиях обучения всеми его участниками. Основная цель компьютеризации состоит в том, чтобы подготовить подрастающее поколение к жизни в условиях информационного общества, в связи, с чем возникает проблема овладения компьютерной грамотностью, которая реализуется на одном из трех уровней: специализированном, пользовательском или ознакомительном.

Матрос Д.Ш. уточняет, что компьютеризация системы образования - процесс оснащения соответствующих учреждений средствами современной вычислительной техникой. При этом ученым выделен следующий этап – информатизация системы образования, под которым понимается максимально эффективное использование информационного обеспечения системы образования с помощью компьютера. […]

Проблема исследования компьютера и компьютерных обучающих программ не нова, но возможности информационно-коммуникационных технологий в формировании математических компетенций, в частности, геометрической, недостаточно исследованы.

Содержание понятий «информационные технологии в обучении», «современные информационные технологии обучения», «информатизация образования», «компетентность», «компетенция», «образовательная компетенция», «грамотность», «компьютерная грамотность», «функциональная грамотность» являются в наших исследованиях базовыми.

Начатая с середины 80-х годов XX века компьютеризация образования стран СНГ, в том числе Казахстана, создала предпосылки для ее концептуальных основ, открыла возможности для развития сети школьных компьютерных классов, а также подготовки специалистов в области компьютерных технологий (В.В.Гриншкун, А.П.Ершов). Появление ИКТ позволило значительно интенсифицировать процессы интеллектуализации личности обучаемого за счет мгновенного доступа к информации, ее автоматизированного сбора, хранения и обработки. Основными составляющими компьютеризации являются: технические устройства, программное обеспечение и учебное обеспечение. К техническим устройствам относят: компьютер, принтер, модем, сканер. Следующей составляющей компьютеризации являются программы, управляющие работой на компьютере. Третьей компонентой компьютеризации является учебной обеспечение, предполагающее особый класс программ – обучающие программы и обучающие системы (П.И.Пидкасистый).

Актуальность использования персональных компьютеров для формирования определенных умений, навыков при изучении математических дисциплин показана в исследованиях Р.Я.Рижняк, К.А.Танатарова, Л.Л.Якобсон, В.В.Гриншкун, К.Т.Искаковой, Ю.С.Брановского. Но формирование образовательных компетентностей учащихся на основе применения информационно-коммуникационных технологий рассматривается исследователями вскользь или вообще не затронуто. Поэтому возникла необходимость аргументированного обоснования ведущей роли ИКТ в совершенствовании математических компетенций учащихся средней общеобразовательной школы.

Согласно государственной Программе Информатизации системы образования Республики Казахстан на 2004-2006 годы, информатизацию общества следует понимать как создание и развитие информационной среды: комплекса условий и факторов, обеспечивающих наилучшие условия функционирования информационных ресурсов с учетом автоматизированных способов их переработки использования в целях социального прогресса. Информатизация сводится к формированию информационных технологий и созданию условий для эффективного их использования в различных общественных системах.

В своих исследованиях мы брали за основу определения понятий, данных учеными Бидайбековым Е.Ы., Гриншкун В.В., Григорьевым С.Г.

Информационное общество – общество, структуры, техническая база и человеческий потенциал которого приспособлены для оптимального превращения пассивных форм ИР (книги, статьи, патенты и т.п) в активные (модели, алгоритмы, программы, проекты). ИКТ – обобщающее понятие, описывающее различные устройства, механизмы, способы, алгоритмы обработки информации.

Информационный ресурс – семантическая информация, информация в виде понятийного знания. При этом не все сообщения являются информационными ресурсами, они должны найти своих потребителей.

Информатизация образования – область научно-практической деятельности человека, направленной на применение технологий и средств сбора, хранения, обработки и распространения информации, обеспечивающее систематизацию имеющихся и формирование новых знаний в сфере образования для достижения психолого-педагогических целей обучения и воспитания.

Информатизация образования обеспечивает достижение двух стратегических целей. Первая – повышение эффективности всех видов образовательной деятельности на основе использования ИКТ, вторая – повышение качества подготовки специалистов с новым типом мышления, соответствующим требованиям информационного общества.

Информатизация образования на практике невозможна без применения специально разработанных компьютерных аппаратных и программных средств, которые называются средствами информатизации образования.

Средствами информатизации образования называются компьютерное аппаратное и программное обеспечение, а также их содержательное наполнение, используемые для достижения целей информатизации образования.

Использование только средств информатизации образования недостаточно для полноценного применения информационных и телекоммуникационных технологий в образовании. На практике такие средства обязательно должны быть дополнены идеологической базой информатизации образования, а также деятельностью специалистов в различных областях знаний, чье участие необходимо для достижения целей информатизации.

Информатизация образования, независимо от направления ее реализации, является широкой, многоаспектной областью деятельности человека, влияющей на функционирование всей системы образования, и, без преувеличения, на жизнь всего общества в целом.

Информатизация образования заставляет пересматривать традиционные учебные курсы информатики, методы, технологии и средства информатизации, применяемые вобучении другим дисциплинам. С помощью методов и средств информатики будущий специалист должен научиться получать ответы на вопросы о том, какие имеются информационные ресурсы, где они находятся, как можно получить к ним доступ и как их можно использовать в целях повышения эффективности своей профессиональной деятельности.

Информатизация образования включает в себя научные основы создания, экспертизы и применения образовательных электронных изданий и ресурсов. В этой области еще много нерешенных задач. К ним можно отнести задачи адекватности таких средств реалиям учебного процесса, повышения уровня научности, смысловой и стилистической культуры содержания средств информатизации, необходимость интерфейсной, технологической и информационной связи между отдельными образовательными изданиями и ресурсами, задействованными в разных областях деятельности школ и вузов.

Мы согласны с Бидайбековым Е.Ы., что изучение основ создания и использования образовательных электронных изданий и ресурсов необходимо как каждому начинающему, так и каждому опытному педагогу.

Из многих целей обучения с использованием информационных ресурсов и электронных изданий мы акцентировали внимание на следующих:

1.Ознакомление педагогов с положительными и отрицательными аспектами использования электронных изданий и ресурсов в образовании.

2.Формирование представления о видовом составе и областях эффективного применения образовательных электронных изданий и ресурсов.

3.Формирование знаний о требованиях, предъявляемых к средствам информатизации образования, основных принципах и методах оценки их качества.

4.Обучение педагогов стратегии практического использования образовательных электронных изданий и ресурсов.

5.Обучение формирующемуся языку информатизации образования.

Кроме этого, изучение особенностей разработки и использования образовательных электронных изданий и ресурсов предоставит педагогам дополнительные возможности для пояснения обучаемым роли и места информационных технологий в современной мире, будет способствовать выравниванию возможностей разных педагогов в области использования средств информатизации в своей профессиональной деятельности.

Проводимые нами исследования в первую очередь связаны с целью Программы информатизации РК - повышение качества казахстанского образования посредством внедрения информационно-коммуникационных технологий в обучение на всех уровнях образования, а также интеграция в мировое образовательное пространство.

Актуальность темы исследования приводит к рассмотрению задач Программы:

1. Создание информационно-коммуникационной сети системы образования.

2. Создание нормативной правовой базы формирования и развития информационной инфраструктуры системы образования.

3. Создание и внедрение современных электронных учебных изданий на государственном и русском языках.

4. Подготовка административных, инженерно-технических и научно-педагогических кадров организаций образования для эффективного использования информационно-коммуникационных технологий.

5. Создание базы данных информационных образовательных ресурсов и их программного обеспечения.

6. Обеспечение организаций образования современной компьютерной техникой, информационными системами управления и средствами доступа к глобальным информационным ресурсам.

7. Развитие информационной системы управления образованием.

8. Создание программных систем для организации дистанционного обучения.

9. Создание методов и средств защиты информационных ресурсов образования.

Во введении подчеркивается, что стратегией развития Казахстана до 2030 года перед системой образования поставлена цель – обеспечить создание национальной модели образования и ее интеграцию в мировое образовательное пространство.

В современном мире, в период перехода от индустриальной к информационной цивилизации, системообразующим фактором развития является наличие информационно-коммуникационной сферы, которая активно влияет на политическую, экономическую и социальную составляющие деятельности государств, определяет процессы глобализации экономики и общественных отношений. Следовательно, необходимо построение национальной инфраструктуры, обеспечивающей быстрое внедрение новых информационных технологий во все сферы экономики и управления.

От информационно-технологического развития и его темпов зависят состояние экономики, уровня жизни людей, национальная безопасность, роль государства в мировом сообществе. Информационно-телекоммуникационным технологиям принадлежит важная роль в формировании целостного мира и в отдельности – в обеспечении условий сосуществования человеческих сообществ, отдельных личностей.

Одним из факторов, способствующих формированию информационной инфраструктуры, является повышение уровня образования населения. Образование представляет собой решающий фактор претворения возможностей информационно-телекоммуникационных технологий в жизнь.

Информатизация системы образования открывает большие перспективы для казахстанской модели образования. В современном мире владение информационными и коммуникационными технологиями становится в один ряд с такими качествами, как умение читать и писать, и во многом определяет пути дальнейшего развития общества.

информатизация – организационный, социально-экономический и научно-технический процесс создания индустрии производства и обработки информации на основе методов и средств информатики, предназначенных для удовлетворения информационных потребностей;

информационно-телекоммуникационные технологии – технологии, основанные на современных средствах связи и общения;

информационная инфраструктура системы образования – информационные ресурсы образования, содержащие данные, сведения и знания, зафиксированные на соответствующих носителях информации; организационные структуры, осуществляющие сбор, обработку, хранение, поиск и передачу информации, а также средства, обеспечивающие доступ к информационным ресурсам;

Программа содержит направления, пути и механизмы информатизации всех уровней образования и служит основой:

формирования и реализации государственной политики в области информатизации системы образования;

подготовки предложений по совершенствованию правового, научно-методического, технического и организационного обеспечения системы информатизации образования в Казахстане;

разработки региональных программ в области информатизации образования.

При составлении Программы проведен анализ современного состояния информатизации системы образования, согласно которому сделаны следующие выводы.

Стремительно развивающаяся научно-техническая революция стала основой глобального процесса информатизации всех сфер жизни общества. Уровень и темпы информационно-технологического развития во многом определяют состояние экономики, качество жизни людей, национальную безопасность, роль страны в мировом сообществе.

Во всех развитых и во многих развивающихся странах осуществляются широкомасштабные программы информатизации образования, изыскиваются пути повышения результативности общего образования, вкладываются значительные средства в разработку и внедрение новых информационных технологий.

Все более полно проявляются в мировой практике тенденции широкого использования дистанционных технологий обучения к важнейшего компонента складывающейся системы открытого образования.

В условиях динамично меняющегося мира, глобальной взаимозависимости и конкуренции, необходимости широкого использования и постоянного развития усложняющихся технологий наиболее фундаментальное значение имеет информатизация сферы образования. Содержание и качество образования, его доступность, соответствие потребностям конкретной личности в решающей степени определяют состояние интеллектуального потенциала современного общества. Интенсивное развитие сферы образования на основе интеграции в него информационных и телекоммуникационных технологий становится важнейшим национальным приоритетом.

Для обоснования актуальности и выдвижения гипотезы исследования нам необходимо учитывать основные направления и механизм реализации программы:

1) создание информационно-телекоммуникационной сети системы образования. Основным назначением сети является образовательный процесс. Она будет построена на основе взаимосвязи Центрального телекоммуникационного узла Министерства образования и науки и региональных телекоммуникационных узлов, расположенных в областных центрах, а также телекоммуникационных узлов, находящихся в районных центрах, крупных городах и крупных населенных пунктах.

2) создание нормативной правовой базы информатизации системы образования. На образовательные информационные ресурсы и технологии будут разработаны единые стандарты, позволяющие обеспечить их качество и сертификацию. Будут приведены в соответствие с общепринятыми международными моделями стандартизации образования отечественные стандарты образования.

3) создание и внедрение современных электронных учебных изданий. Электронные учебные материалы относятся к средствам поддержки и сопровождения образовательного процесса. Использование электронных учебников обеспечивает мгновенную обратную связь, возможность в короткое время найти нужную информацию, экономит время, позволяет быстро проверить знания и может обновить учебную информацию с помощью Интернета. Поэтому в ходе реализации Программы будут разработаны и утверждены требования к электронным учебным материалам, а также механизм обязательной экспертизы и экспериментальной проверки рекомендуемых для использования в образовании электронных учебных материалов.

4) подготовка и переподготовка кадров. Одним из важнейших условий успешного внедрения информатизации в систему образования является наличие квалифицированных кадров, владеющих современными информационными технологиями. В связи с этим в процессе реализации Программы вопросу подготовки и переподготовки кадров отводится особое место. Переподготовка преподавателей должна включать не только обучение работе с компьютером, но и освоение новых методов работы в преподавании учебных дисциплин. Она должна носить практический, проектный характер, направленный на получение опыта практического применения информационных и коммуникационных технологий и опыта проектирования информационной среды.

5) создание базы данных информационных образовательных ресурсов. Необходимо разработать программное обеспечение для формирования образовательных порталов, электронных библиотек, медиатек и других.

6) развитие информационной системы управления образованием. В ходе реализации Программы предстоит эксплуатировать и развивать информационную систему управления образованием. Одним из направлений будет создание корпоративной сети, ориентированной на повышение эффективности управления системой образования и электронного документооборота на всех ее уровнях. Данная система позволит Министерству отслеживать результаты реализации реформ (программ), проводимых в системе образования и осуществлять их оперативную корректировку в соответствии с возникающими проблемами.

7) организация дистанционного обучения на основе информационной инфраструктуры системы образования. Данный процесс предполагает создание университетских и региональных центров коллективного пользования в режиме удаленного доступа, функционирующих в рамках системы открытого образования, и обеспечивает параллельный доступ к необходимым ресурсам, создавая условия для одновременного образовательного процесса в нескольких учреждениях системы образования.

8) обеспечение защиты информационных ресурсов сети системы образования. Необходимо разработать систему правил, норм и мер защиты пользователей образовательных информационных ресурсов от возможных негативных последствий ненормируемого использования компьютерной техники, регламентирующих продолжительность времени непрерывной работы, а также защиты информационных ресурсов от несанкционированного доступа.

9) обеспечение организаций образования средствами информатизации. Предполагается создание обучающих комплексов, включающих в себя объект изучения (физический объект от лабораторного практикума или демонстрации), компьютер и программно-методические средства для всех уровней образования по различным предметным областям. В пределах минимально необходимого уровня оснащенности в образовательных учреждениях может варьироваться только количество поставляемого оборудования и компьютеров в зависимости от наполняемости классов и количества обучаемых.

В ходе исследования и доказательства выдвигаемой гипотезы мы опирались на ожидаемый результат от реализации программы.

В результате выполнения Программы будет создана информационная инфраструктура системы образования, которая позволит:

1) повысить качество обучения путем организации доступа организаций образования к общим образовательным ресурсам, рационального использования педагогических кадров высшей квалификации, подготовки специалистов в области новых информационных технологий;

2) обеспечить доступ организаций образования к глобальным информационным ресурсам по высокоскоростным каналам;

3) произвести замену устаревшей компьютерной техники;

4) разработать по основным предметам общеобразовательной школы современные электронные учебные издания на государственном и русском языках и внедрить в учебный процесс, осуществить их интеграцию с традиционными средствами обучения;

5) создать электронные библиотеки и обеспечить доступ к размещенным в них образовательным ресурсам;

6) организовать систему открытого образования, включая интерактивные дистанционные технологии обучения для организаций образования различного уровня;

7) организовать подготовку и переподготовку кадров на государственном и русском языках для внедрения информатизации в систему образования;

8) создать нормативные правовые основы информатизации системы образования.

Мы согласны, что настоящая Программа должна стать важным этапом в модернизации образования. С учетом достигнутых в ходе ее реализации результатов будут подготовлены предложения по организации дальнейшей работы по развитию образования на основе новых технологий.

Реализация Программы обеспечит повышение качества образования, доступность образовательных программ широким слоям населения, профессиональную гибкость и мобильность будущих специалистов.

Информатизация системы образования рассматривается как стратегически важное направление Государственной программы развития системы образования в Республике Казахстан до 2010 года.

За последние годы достигнут определенный прогресс. Первый этап компьютеризации школ был завершен к 10-летию независимости Республики Казахстан. Из доклада Нургожина, в результате обеспеченность компьютерной техникой составляет в среднем 54 учащихся на один компьютер. По данным ЮНЕСКО это один из высоких показателей среди стран СНГ. К Интернет в настоящее время подключено около 45% школ. Обеспеченность учителями информатики за последние пять лет возросла до 97%.

В области управления системой образования внедрена первая очередь информационной системы (ИС) Министерства, охватывающая только организации среднего образования. На уровне высшего образования созданы отдельные локальные системы управления учебным процессом, не имеющих согласованного интерфейса с ИС.

Реальным шагом для вхождения нашей республики в единое образовательное пространство явилась реализация на территории стран Центральной Азии и Закавказья проекта «Виртуальный шелковый путь». В Казахстане при поддержке данного проекта создана научно-образовательная компьютерная сеть «КАЗРЕНА». В рамках проекта предоставляется наземная спутниковая станция и доступ к Интернет организаций образования и науки до 2005 года.

Создан Центральный телекоммуникационный узел, к которому подключены узел центрального аппарата МОН РК и узлы департаментов образования областей.

Одной из ведущих целей информатизации образования является создание и обеспечение организаций образования педагогически целесообразными программными средствами учебного назначения.

Важнейшим элементом формирования системы открытого образования являются технологии дистанционного обучения. В республике совместно с ЮНЕСКО реализован проект Дистанционного обучения по макрополитике воспитания и обучения детей дошкольного возраста. В ходе его реализации разработана стратегия развития дошкольного воспитания на 2003-2005 годы. Проведена пилотная апробация дистанционной технологии, в рамках которой получили навыки работы с информационными технологиями 184 человека. Создан веб-сайт по проблемам дошкольного воспитания и обучения «Мектепалды» (Предшкола). Внедрение технологий дистанционного обучения на уровне среднего образования связано с развитием спутникового канала дистанционного обучения (СКДО), которому подключены 717 школ шести областей. Трансляция учебной информации осуществляется два часа в день. В республике на базе отдельных вузов созданы экспериментальные программы дистанционного обучения.

Отмеченные достижения в определенной степени демонстрируют результативность использования информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) в образовании. Вместе с тем, необходимо сосредоточиться на очевидном вопросе: как использовать ИКТ, чтобы улучшить управление системой образования и обучение в каждой школе, каждом колледже и вузе. Внедрение в сферу образования высокотехнологичных систем обучения на основе ИКТ (открытых, виртуальных, сетевых) требует создания единой образовательной информационной среды организаций образования. Следует отметить, что развитие информационных технологий влияет и будет влиять на систему образования как прямым, так и косвенным образом. Серьезное внимание в этих системах должно уделяться значительному повышению роли педагогического и психологического обеспечений.

Согласно учебно-методическому пособию Бидайбекова Е. Ы., Григорьева С. Г., Гриншкуна В. В. «Создание и использование образовательных электронных изданий и ресурсов», использование средств информационных технологий в системе подготовки специалистов приводит к обогащению педагогической и организационной деятельности учебного заведения следующими значимыми возможностями:

- совершенствования методов и технологий отбора и формирования содержания образования;

- введения и развития новых специализированных учебных дисциплин и направлений обучения, связанных с информатикой и информационными технологиями;

- внесения изменений в обучение большинству традиционных дисциплин, напрямую не связанных с информатикой;

- повышения эффективности обучения за счет повышения уровня его индивидуализации и дифференциации, использования дополнительных мотивационных рычагов;

- организации новых форм взаимодействия в процессе обучения и изменения содержания и характера деятельности обучающего и обучаемого;

- совершенствования механизмов управления системой образования.

В частности, чаще всего одним из преимуществ обучения с использованием средств информатизации называют индивидуализацию обучения. Однако наряду с преимуществами здесь есть и крупные недостатки, связанные с тотальной индивидуализацией. Индивидуализация сводит к минимуму ограниченное в учебном процессе живое общение преподавателей и обучаемых, учащихся между собой, предлагая им общение в виде "диалога с компьютером". Это приводит к тому, что обучаемый, активно пользующийся живой речью, надолго замолкает при работе со средствами информатизации образования в лице образовательных электронных изданий и ресурсов, что особенно характерно для студентов, обучающихся дистанционно. Орган объективизации мышления человека — речь ~ оказывается выключенным, обездвиженным в течение многих лет обучения. Обучаемый не получает достаточной практики диалогического общения, формирования и формулирования мысли на профессиональном языке.

Рассматривая методику разработки и использования средств ИКТ в образовании, в частности, при обучении геометрии, нам предстоит раскрыть такое понятие, как мультимедийные средства ИКТ.

С каждым годом все яснее становится круг информационных технологий, на которых базируются наиболее эффективные и распространенные образовательные электронные издания и ресурсы. Одной из таких технологий является технология мультимедиа. В связи с этим, прежде чем начать детальное рассмотрение собственно электронных изданий и ресурсов, способов их создания и использования, целесообразно познакомиться с информационными технологиями, лежащими в основе разработки и применения ОЭИ.

Итак, мультимедиа. В компьютерном аппаратном обеспечении особым образом выделяется семейство средств, характерной особенностью которых является возможность обработки и представления информации различных типов, являющихся относительно новыми с точки зрения развития компьютерной техники. Действительно, за последние годы к числу таких средств, получивших название средств мультимедиа, были отнесены устройства для записи и воспроизведения звука, фото и видео изображений. Если в ближайшее время появятся и получат распространение устройства для цифровой обработки запахов, то эти устройства также будут отнесены к семейству средств мультимедиа.

Специфику средств мультимедиа невозможно понять без знания видов (типов) информации и способов ее представления, что является предметом изучения информатики. Остановимся лишь на основных аспектах классификации информации, значимых для изучения образовательных электронных изданий и ресурсов.

Существует несколько критериев, согласно которым информация может быть классифицирована. В качестве первого критерия может быть использован широко распространенный принцип выделения видов восприятия информации человеком, таких как зрение, слух, обоняние, осязание, вкус. С точки зрения изучения образовательных электронных изданий и ресурсов целесообразно рассматривать только те виды информационного воздействия на человека, которые возможны при работе с компьютерной и коммуникационной техникой. Таким образом, всю информацию по видам восприятия можно разделить на три основные группы:

1. Информация, воспринимаемая зрением человека, так называемая зрительная или визуальная информация, включающая текст, графические изображения и рисунки, фотографии, мультфильмы, видеофильмы;

2.Информация, воспринимаемая слуховым аппаратом человека, так называемая звуковая информация, включающая произвольные шумы, музыкальные произведения, речь;

3.Информация, воспринимаемая сенсорной системой человека, так называемая сенсорная или тактильная информация, при работе с помощью специальных технических средств.

Все перечисленные виды информации можно классифицировать и по другим критериям. Одним из них является способ восприятия информации человеком. В этой связи всю поступающую обучаемым информацию можно разделить на ассоциативную и прямую.

Определим ассоциативную информацию как информацию, восприятие которой основано на ассоциациях, возникающих у человека под действием раннее усвоенной информации. При таком подходе к классификации к этому виду информации можно отнести текст, речь и, возможно, рисунки и мультфильмы. В качестве примера можно привести текстовое или словесное описание растения, с которым ученики знакомятся при изучении ботаники. В этом случае чтение текста или прослушивание речи педагога приводит к ассоциации получаемой информации с уже имеющимися у учащихся представлениями о растениях. Важно понимать, что чтение текста или прослушивание речи не приведет к одинаковому восприятию растения всеми обучаемыми. Каждый ученик представит изучаемое растение по-своему.

Прямая информация непосредственно передает важные, в том числе и с точки зрения целей обучения, свойства объектов. К такому виду информации могут быть отнесены фотографии, видеофильмы, произвольный звук, называемый в науке шумом. Одной из существенных отличительных особенностей средств мультимедиа считается возможность представления и обработки прямой информации. Так, например, использование средств мультимедиа при изучении растений в курсе ботаники дает возможность обучаемым увидеть изучаемое растение и происходящие с ним процессы, услышать возможные звуки, что позволяет сформировать более корректные образы, наиболее соответствующие реальным объектам и процессам, с которыми человек имеет дело в жизни.

Таким образом, понятие мультимедиа, вообще, и средств мультимедиа, в частности, с одной стороны тесно связано с компьютерной обработкой и представлением разнотипной информации и, с другой стороны, лежит в основе функционирования электронных изданий и ресурсов, существенно влияющих на эффективность образования. Наличие и внедрение в сферу образования средств мультимедиа способствует появлению соответствующих компьютерных программных средств и их содержательного наполнения, разработке новых методов обучения и технологий информатизации профессиональной деятельности педагогов.

Так, например, появление и проникновение в систему образования средств мультимедиа, позволяющих хранить, обрабатывать и воспроизводить видеофильмы, привело к созданию компьютерных программ, используемых в обучении и содержащих фрагменты видеофильмов, демонстрируемых обучаемым. Это, в свою очередь, породило новые методические сценарии проведения учебных занятий, на которых ученики, работая с компьютером, часть учебного времени посвящают просмотру видеофрагментов, важных с точки зрения целей обучения. Очевидно, что и сами видеоматериалы, используемые в образовании, качественно изменились, в том числе, и благодаря использованию соответствующих средств мультимедиа.

Важно понимать, что, как и многие другие слова языка, слово "мультимедиа" имеет сразу несколько разных значений.

Мультимедиа - это:

• технология, описывающая порядок разработки, функционирования и применения средств обработки информации разных типов;

• информационный ресурс, созданный на основе технологий обработки и представления информации разных типов;

компьютерное программное обеспечение, функционирование которого связано с обработкой и представлением информации разных типов;

• компьютерное аппаратное обеспечение, с помощью которого становится возможной работа с информацией разных типов;

• особый обобщающий вид информации, которая объединяет в себе как традиционную статическую визуальную (текст, графику), так и динамическую информацию разных типов (речь, музыку, видео фрагменты, анимацию и т.п.).

В широком смысле "мультимедиа" означает спектр информационных технологий, использующих различные программные и технические средства с целью наиболее эффективного воздействия на пользователя (ставшего одновременно и читателем, и слушателем, и зрителем). Появление систем мультимедиа произвело революцию во многих областях деятельности человека: компьютерном тренинге, бизнесе и других сферах профессиональной деятельности. Одно из самых широких областей применения технология мультимедиа получила в сфере образования, поскольку электронные издания и ресурсы, основанные на мультимедиа, способны в ряде случаев существенно повысить эффективность обучения. Экспериментально установлено, что при устном изложении материала обучающийся за минуту воспринимает и способен переработать до одной тысячи условных единиц информации, а при "подключении" органов зрения до 100 тысяч таких единиц. Поэтому совершенно очевидна высокая эффективность использования в обучении мультимедийных средств, основанных на зрительном и слуховом восприятии материала.

Согласно наиболее распространенного определения мультимедиа (мультимедиа средства) представляет собой компьютерные средства создания, хранения, обработки и воспроизведения в оцифрованном виде информации разных типов: текста, рисунков, схем, таблиц, диаграмм, фотографий, видео- и аудио- фрагментов и т.п.

Таким образом, упрощенно под мультимедиа можно понимать комбинированное представление информации в разных формах (текст, звук, видео и т.д.).

Средства и технологии мультимедиа обеспечивают возможность интенсификации обучения и повышение мотивации обучения за счет применения современных способов обработки аудиовизуальной информации, таких, как:

· "манипулирование" (наложение, перемещение) визуальной информацией как в пределах поля данного экрана, так и в пределах поля предыдущего (последующего) экрана;

· контаминация (смешение) различной аудиовизуальной информации; реализация анимационных эффектов;

· деформирования визуальной информации (увеличение или уменьшение определенного линейного параметра, растягивание или сжатие изображения);

· дискретная подача аудиовизуальной информации;

· тонирование изображения;

· фиксирование выбранной части визуальной информации для ее последующего перемещения или рассмотрения "под лупой";

· многооконное представление аудиовизуальной информации на одном экране с возможностью активизировать любую часть экрана (например, в одном "окне" - видеофильм, в другом - текст);

· демонстрация реально протекающих процессов, событий в реальном времени (видеофильм).

Существует несколько понятий, связанных с мультимедиа и использованием соответствующих средств информатизации в образовании. В частности, при использовании средств мультимедиа в образовании существенно возрастает роль иллюстраций.

Существует два основных толкования термина "иллюстрация":

· изображение (рисунок, фотография и др.), поясняющее или дополняющее какой-либо текст,

· приведение примеров для наглядного и убедительного объяснения.

Первое из них более соответствует традиционному книжному учебнику, а второе - достаточно точно отражает роль иллюстраций в мультимедийных образовательных электронных изданиях. Теперь все мультимедийные средства ИКТ должны быть использованы для наглядного и убедительного, то есть доступного объяснения главных, основополагающих, наиболее сложных моментов учебного материала, задействованного в системе открытого образования. Таким образом, иллюстрации - это ведущая, наиболее значимая подсистема в структуре образовательного электронного издания.

Появление в образовательных мультимедиа-средствах новых видов иллюстраций вовсе не означает полного отказа от прежних подходов, использовавшихся при издании традиционных учебников на бумажных носителях. В области иллюстрирования и полиграфического оформления традиционных учебных книг накоплен значительный опыт, согласно которого выделяются собственно иллюстрации, особенности пространственной группировки элементов издания, акцентирование (зрительное) отдельных элементов, физиологические стороны восприятия (четкость печати, особенности шрифтов и т.д.).

Важно понимать, что оба толкования термина иллюстрация в равной степени имеют отношение как к обычным бумажным учебникам и учебным пособиям, так и к современным, мультимедиа образовательным электронным изданиям и ресурсам. Более того, необходимость иллюстрирования приводит к тому, что теперь все средства информатизации обучения должны быть использованы для наглядного, убедительного и доступного объяснения главных, основополагающих или наиболее сложных моментов учебного материала. Мультимедиа как раз и способствует этому.

В мультимедиа изданиях и ресурсах иллюстрации могут быть представлены в виде примеров (в том числе и текстовых), двухмерных и трехмерных графических изображений (рисунков, фотографий, схем, графиков, диаграмм), звуковых фрагментов, анимации, видео фрагментов.

Появление в образовательных мультимедиа средствах новых видов иллюстраций вовсе не означает полного отказа от прежних подходов, используемых при издании традиционных учебников на бумажных носителях. В области иллюстрирования и полиграфического оформления традиционных учебных книг накоплен значительный опыт, согласно которого определяются особенности пространственной группировки элементов издания, осуществляется акцентирование (визуальное выделение) отдельных элементов, учитываются физиологические стороны восприятия и другие факторы. Этот опыт с успехом применяется и при разработке современных образовательных электронных изданий и ресурсов.

В настоящее время созданы мультимедийные энциклопедии по многим учебным дисциплинам и образовательным направлениям. Разработаны игровые ситуационные тренажеры и мультимедийные обучающие системы, позволяющие организовать учебный процесс с использованием новых методов обучения.

Мультимедиа является эффективной образовательной технологией благодаря присущим ей качествам интерактивности, гибкости и интеграции различных типов учебной информации, а также благодаря возможности учитывать индивидуальные особенности учащихся и способствовать повышению их мотивации.

Интерактивность образовательных электронных изданий и ресурсов означает, что пользователям, как правило, обучаемым и педагогам., предоставляется возможность активного взаимодействия с этими средствами. Интерактивность означает наличие условий для учебного диалога, одним из участников которого является электронное издание или ресурс.

Предоставление интерактивности является одним из наиболее значимых преимуществ мультимедиа средств. Интерактивность позволяет в определенных пределах управлять представлением информации: ученики могут индивидуально менять настройки, изучать результаты, а также отвечать на запросы программы о конкретных предпочтениях пользователя. Обучаемые могут устанавливать скорость подачи материала, число повторений и другие параметры, удовлетворяющие индивидуальным академическим потребностям. Это позволяет сделать вывод о гибкости мультимедиа технологий.

Технологии мультимедиа позволяют осмысленно и гармонично интегрировать многие виды информации. Это позволяет с помощью компьютера представлять информацию в различных формах, таких как:

• изображения, включая отсканированные фотографии, чертежи, карты и слайды;

• звукозаписи голоса, звуковые эффекты и музыка;

• видео, сложные видеоэффекты;

•анимации и анимационное имитирование.

Целесообразность применения мультимедиа в образовании можно проиллюстрировать многими примерами.

Как правило, презентации, сопровождаемые красивыми изображениями или анимацией, являются визуально более привлекательными, нежели статический текст, и они могут поддерживать должный эмоциональный уровень, дополняющий представляемый материал, способствуя повышению эффективности обучения.

Использование мультимедиа позволяет продемон­стрировать учащимся ряд опытов но физике или химии, выполнение которых невозможно в школьных условиях.

С помощью мультимедиа можно "переместиться в пространстве" и показать учащимся изучаемые в курсе истории экспонаты музеев или памятники археологии, не покидая класса.

Подготовка пилотов современных самолетов невозможно осуществить без занятий на специальных мультимедийных тренажерах, моделирующих реальные ситуации и требующих интерактивного взаимодействия с будущим летчиком.

Мультимедиа может применяться в контексте самых различных стилей обучения и восприниматься самыми различными людьми: некоторые предпочитают учиться посредством чтения, другие — посредством восприятия на слух, третьи ~ посредством просмотра видео и т.д.

Использование мультимедиа позволяет обучаемым работать с учебными материалами по-разному — человек сам решает, как изучать материалы, как применять интерактивные возможности средств информатизации, и как реализовать совместную работу со своими соучениками. Таким образом, учащиеся становятся активными участниками образовательного процесса.

Работая с мультимедиа образовательными электронными изданиями и ресурсами, обучаемые могут влиять на свой собственный процесс обучения, подстраивая его под свои индивидуальные способности и предпочтения. Они изучают именно тот материал, который их интересует, повторяют изучение столько раз, сколько им нужно, что способствует более правильному восприятию.

Таким образом, использование качественных мультимедиа изданий и ресурсов позволяет сделать процесс обучения гибким по отношению к социальным и культурным различиям между обучаемыми, их индивидуальным стилям и темпам обучения, их интересам.

Применение мультимедиа может позитивно сказаться сразу на нескольких аспектах учебного процесса. Мультимедиа способствует:

1. Стимулированию когнитивных аспектов обучения, таких как восприятие и осознание информации;

2. Повышению мотивации учащихся;

3. Развитию навыков совместной работы и коллективного познания у обучаемых;

4. Развитию у учащихся более глубокого подхода к обучению, и, следовательно, влечет формирование более глубокого понимания изучаемого материала.

Кроме этого к числу преимуществ использования мультимедиа средств в образовании можно отнести:

• одновременное использование нескольких каналов восприятия учащегося в процессе обучения, за счет чего достигается интеграция информации, доставляемой несколькими различными органами чувств;

• возможность моделировать сложные, дорогие или опасные реальные эксперименты;

• визуализация абстрактной информации за счет динамического представления процессов;

• визуализация объектов и процессов микро- и. макромиров;

• возможность развить когнитивные структуры и интерпретации учащихся, обрамляя изучаемый материал в широкий учебный, общественный, исторический контекст, и связывая учебный материал с интерпретацией учащегося.

Средства мультимедиа могут быть использованы для улучшения процесса обучения, как в конкретных предметных областях, так и в дисциплинах, находящихся на стыке нескольких предметных областей.

На эффективность системы образования в значительной степени влияет также среда, в которой протекает учебный процесс. В это понятие входит структура учебного процесса, его условия и доступность (общество, библиотеки, центры мультимедийных ресурсов, компьютерные лаборатории и т.п.). В таких условиях мультимедиа издания и ресурсы могут быть использованы как одна из многочисленных возможных сред обучения. Такая среда применима в многочисленных образовательных проектах, в которых учащиеся размышляют об изучаемой предметной области и участвуют в диалоге со своими сверстниками и преподавателями, обсуждая ход и результаты своего обучения.

Итак, развитие современных мультимедиа средств позволяет реализовывать образовательные технологии на принципиально новом уровне, используя для этих целей самые прогрессивные технические инновации, позволяющие предоставлять и обрабатывать информацию различных типов. Одними из наиболее современных мультимедийных средств, проникающих в сферу образования, являются различные средства моделирования и средства, функционирование которых основано на технологиях, получивших название виртуальная реальность.

К виртуальным объектам или процессам относятся электронные модели как реально существующих, так и воображаемых объектов или процессов. Прилагательное виртуальный используется для подчеркивания характеристик электронных аналогов образовательных и других объектов, представляемых на бумажных и иных материальных носителях. Кроме этого, данная характеристика означает наличие основанного на мультимедиа технологиях интерфейса, тактирующего свойства реального пространства при работе с электронными моделями-аналогами.

Виртуальная реальность — это мультимедиа средства, предоставляющие звуковую, зрительную, тактильную, а также другие виды информации и создающие иллюзию вхождения и присутствия пользователя в стереоскопически представленном виртуальном пространстве, перемещения пользователя относительно объектов этого пространства в реальном времени.

Системы "виртуальной реальности" обеспечивают прямой "непосредственный" контакт человека со средой. В наиболее совершенных из них пользователь может дотронуться рукой до объекта, существующего лишь в памяти компьютера, надев начиненную датчиками перчатку. В других случаях можно "перевернуть" изображенный на экране предмет и рассмотреть его с обратной стороны. Пользователь может "шагнуть" в виртуальное пространство, вооружившись "информационным костюмом", "информационной перчаткой", "информа­ционными очками" (очки-мониторы) и другими приборами.

Использование подобных мультимедиа средств в системе образования изменяет механизм восприятия и осмысления получаемой пользователем, информации. При работе с системами "виртуальной реальности" в образовании происходит качественное изменение восприятия информации. В этом случае восприятие осуществляется не только с помощью зрения и слуха, но и с помощью осязания и даже обоняния. Возникают предпосылки для реализации дидактического принципа наглядности обучения на принципиально новом уровне.

Перспективно использование этой мультимедиа технологии в образовании для развития пространственных представлений, для организации тренировок специалистов в условиях, максимально приближенных к реальной действительности. Поразительны примеры использования систем "виртуальная реальность" в медицине для обучения хирургов проведению сложных операций, для задач реабилитации больных.

Осмысление информации, предоставляемой системами "виртуальной реальности", может быть уже не только теоретическим, но и практическим, а именно: наглядно-образным или наглядно-действенным. Практическое мышление требует меньших усилий по сравнению с теоретическим мышлением, восприятие образной информации, как правило, легче восприятия символьной информации. Поэтому образовательные электронные издания и ресурсы, построенные с использованием технологии виртуальной реальности, в состоянии обеспечить лучшее понимание и усвоение учебного материала в процессе Обучения, Однако важно понимать, что чем выше уровень систем виртуальной реальности, тем больше труда должно быть вложено в их создание, тем совершеннее должны быть технические средства информатизации, доступные педагогам и учащимся.

Использование мультимедийных средств в качестве инструмента означает появление новых форм мыслительной, мнемической, творческой деятельности, что можно рассматривать как историческое развитие психических процессов человека и продолжить разработку принципов исторического развития деятельности применительно к условиям перехода к постиндустриальному обществу.

Сущность и специфика мультимедийных средств обучения влияет на формирование и развитие психических структур человека, в том числе мышления. Печатный текст, до последнего времени являвшийся основным источником информации, строится на принципе абстрагирования содержания от действительности и в большинстве языков организуется как последовательность фраз в порядке чтения слева направо, что формирует навыки мыслительной деятельности, обладающей структурой, аналогичной структуре печатного текста, которой свойственны такие особенности, как линейность, последовательность, аналитичность, иерархичность.

Другие средства массовой коммуникации - фотография, кино, радио, телевидение - имеют структуру, значительно отличающуюся от структуры печати. Образы и звуки не направляют ход мыслей слушателя или зрителя от А к Б и далее к С с промежуточными выводами, как при восприятии печатной информации. Вместо этого они создают модели узнавания, обращены к чувственной стороне субъекта.

Подобно тому, как печатные материалы и технические средства массовой коммуникации привели к гигантскому расширению возможностей человеческого познания, фиксации и передачи опыта, компьютер должен увеличить потенциал человеческого мышления, вызвать определенные изменения в структуре мыслительной деятельности. В открытой и дистанционной обучающей среде, созданной ИКТ, основными являются процессы организации и интерпретации мультимедийной информации. Она может быть закодирована и представлена на экране дисплея в виде математических символов, таблиц, графиков и диаграмм, изображения процессов, дополняемых звуком, цветным изображением и т.п.

Мультимедийная информационная среда оказывает существенное влияние на основные характеристики мышления

При организации открытого и дистанционного образования с применением мультимедийных средств обучения педагогам необходимо детально учитывать психологию межличностных отношений с обучаемыми. Установлено, что положительное или отрицательное отношение к личности педагога формируется уже в первые минуты его контакта с обучаемыми. В случае, если педагог за короткое время воспринимается положительно, то и вся передаваемая им информация будет восприниматься должным образом, какой бы сложной она ни была. Если же он воспринимается изначально негативно, то обучаемые выбирают для себя отрицательную информацию, с которой они не согласны и выстраивают внутреннюю аргументацию несогласия. При изучении мультимедиа технологий и использовании разработанных мультимедийных средств обучения внимание учеников будет напрямую зависеть от умения педагога организовать занятие. Для правильной организации использования мультимедийной информации на занятии педагогу требуется:

установить, что главное, а что второстепенное, отдав предпочтение главному;

поставить конкретные задачи;

определить конечную цель и разбить на этапы пути ее достижения;

ориентироваться на осмысленность и содержательность деятельности учащихся;

стремиться к активизации мыслительной деятельности обучаемых,

предоставлять указания на возможные ошибки;

осуществлять контроль над исполнением заданий.

Повышения организации внимания и восприятия при работе с мультимедийной информацией можно достичь благодаря использованию фактора новизны и возможности личной интерпретации, которая привлечет внимание обучаемых и создаст соответствующую эмоциональную насыщенность занятия. Работа на занятиях должна соответствовать индивидуальным возможностям ученика, предусматривать наличие обратной связи. Обратная связь может обеспечиваться контролем со стороны учителя или самоконтролем учащихся. В последнем случае обучаемые могут использовать системы проверки знаний и умений, предусмотренных в мультимедийном средстве обучения. Вместе с тем, потребность в обратной связи определяется степенью трудности изучаемой мультимедийной информации. Педагогам при работе с обучаемыми следует учитывать индивидуальные характеристики восприятия, такие как быстрота, точность, безошибочность и их соотношение у конкретного ученика. Эти особенности восприятия информации человеком формируются в процессе деятельности под влиянием целенаправленного воспитания и обучения. Следует помнить, что, несмотря на использование современных компьютерных и телекоммуникационных технологий, мультимедийных средств обучения для процесса восприятия информации большое значение имеет живая речь преподавателя, которую невозможно заменить другими средствами и технологиями. Чтобы достичь эффективности восприятия педагог должен употреблять слова, соответствующие той модели мира, которая имеется у учащихся на момент обучения. Кроме того, педагогам следует уделять внимание на то, чтобы учащиеся правильно называли все, что изучают на занятиях, проговаривали основные моменты информационного наполнения мультимедийного ресурса, грамотно излагали содержание основных Инетрнет-ресурсов и приемов работы с ними. Именно это формирует культуру речи, культуру восприятия и информационную культуру. Для более полного раскрытия методики проведения занятий с использованием модели мультимедийных информационных ресурсов необходимо рассматривать такую методику в строгом соответствии с целями, задачами, содержанием и организационными формами обучения, учитывая позицию ведущего по организации учебной деятельности и ожидаемые результаты обучения мультимедиа технологиям. Очевидно, что такой подход будет более полно соответствовать понятию методической системы и специфике входящих в нее компонент.

Обучение с использованием мультимедийных ресурсов и мультимедийных сайтов Интернет должно осуществляться поэтапно. Выделяется три основных последовательных методических приема изучения информационного наполнения мультимедийных ресурсов: Первый прием - метод случайных проб при работе с информационными мультимедийными ресурсами;

Второй прием - метод целенаправленных проб при работе с информационными мультимедийными ресурсами; Третий прием - полноценное пользовательское оперирование с информационными мультимедийными ресурсами.(дополнительные аспекты обучения с применением мультимедиа)

Основные проблемы и недостатки применения мультимедиа в образовании

Общим недостатком большинства существующих мультимедийных средств обучения остается то, что после их разработки начинаются или продолжаются "исследования" сфер и придумываются все новые возможности их практического применения. Достаточно редкими являются случаи создания мультимедийных продуктов с заранее определенными свойствами для реализации определенной методики обучения и решения дидактических задач. При разработке мультимедийных средств обучения, как правило, акцент делается не на обучение, не на помощь ученику, а на технологию программной реализации. Существует множество достаточно общих возможных негативных аспектов применения мультимедийных средств обучения в системе открытого образования. В их числе рассеивание внимания, возможное отсутствие обратной связи, времеемкость, недостаточная доступность и ряд других аспектов. Самостоятельное обучение. Некоторые ученики не способны воспользоваться той свободой, которую предоставляют мультимедийные материалы, основанные на гипертексте. Рассеивание внимания. Часто запутанные и сложные способы представления могут стать причиной отвлечения пользователя от изучаемого материала из-за различных несоответствий. К тому же, нелинейная структура мультимедийной информации подвергает пользователя "соблазну" следовать по предлагаемым ссылкам, что при неумелом использовании может отвлечь от основного порядка изложения материала. Большие объемы информации, представляемые мультимедийными приложениями, также могут отвлекать внимание в процессе обучения. Недостаточная интерактивность. Уровень интерактивного взаимодействия пользователя с мультимедиа-программой по-прежнему остается на очень низком уровне, и все еще очень далек от уровня общения между людьми. Отсутствие выборочной "обратной связи". Возможности "обратной связи" с пользователем в мультимедийных обучающих приложениях, как правило, весьма ограничены. Компьютеры в большинстве случаев не могут заменить очного преподавания, а только расширяют его возможности. Как правило, "обратная связь" приложения ограничивается контролем ответов на уровне "правильно-неправильно", и не поддерживает возможности динамического выбора различных стратегий обучения, и не предоставляет дальнейших объяснений по поводу верного или ошибочного ответа. Мультимедийное средство обучения не в состоянии определить индивидуальные потребности или трудности учащегося, и поэтому не может отвечать на них подобно педагогу.

Симуляций не всегда достаточно. Во многих случаях для студентов важно проведение реальных опытов своими руками. Например, для изучения насекомых на занятиях по биологии не всегда возможно обойтись без выезда на природу с целью изучения жизни насекомых в их естественной среде обитания. Недостаточные навыки обучаемых и педагогов. Многие обучаемые, особенно в зрелом возрасте, могли никогда раньше не использовать компьютеры и средства мультимедиа в своей деятельности. Следует уделить внимание их обучению навыкам владения используемыми мультимедийными средствами, равно как и простейшим навыкам. Часто и сами преподаватели не имеют всех навыков владения технологией мультимедиа, необходимых для эффективного открытого и дистанционного обучения. Сложность создания учебных материалов. Создание аудио, видео, графики и других элементов мультимедиа средств намного сложнее, чем написание традиционного текста.

Времяемкость. Как применение мультимедиа на уровне конечного пользователя, так и самостоятельное создание мультимедийной информации требует достаточно больших затрат времени. Особенно много времени необходимо для создания мультимедийных средств обучения. Доступность. Не все студенты, обучающиеся в рамках системы открытого образования, располагают требуемыми аппаратными и программными ресурсами, что может ограничить применимость обучения с применением новейших средств мультимедиа.

Сложности настройки и использования программного и аппаратного обеспечения. Для обеспечения эффективного педагогического использования учебных мультимедиа материалов программное и аппаратное обеспечение должно быть надлежащим образом настроено. При этом мультимедийные средства обучения предъявляют более высокие требования к качеству и ресурсному составу используемых средств информационных и коммуникационных технологий по сравнению с простыми средствами редактирования и визуализации текстов.

Проблемы доступа в телекоммуникационные сети. Недостаточно быстрый канал связи означает низкое качество звука, изображения, видео и другой мультимедиа информации, что может негативно сказаться на качестве дистанционного открытого учебного процесса.

Проблемы прочтения информации с экрана компьютера. Информацию на экране компьютера не так легко читать, как печатную. Большие объемы текста, которые должны быть полностью прочтены, удобнее читать на бумаге. В бумажном варианте удобнее читать журналы и книги. Часто мультимедийное средство обучения предоставляет инструменты поиска информации для того, чтобы пользователь смог вначале найти требуемую ему информацию, а затем распечатать только ее.

(основы применения мультимедиа.htm)

Более того, во многих странах для поддержки развития и взаимодействия национальных информационных инфраструктур уже разрабатывается ряд правовых основ и стандартов, которые будут способствовать дальнейшему развитию национальных и международных рынков по предоставлению информационных услуг и продуктов. UNESCO реализует две важные для развития информационных сетей программы. Одна из программ, UNIWIN, нацелена на развитие среди преподавателей сотрудничества в сфере образования и научной деятельности. Основной задачей второй программы "Образование без границ" является развитие глобальной системы дистанционного образования с возможностью доступа к большинству информационных сетей.

В соответствии со статьёй Кулагина В.П., Найханова В.В., Красновой Г.А., Овезова Б.Б., Роберт И.В., Юрасова В.Г. «Информационные технологии в сфере образования», в настоящее время рассматриваются два основных направления развития процесса информатизации образования на всех уровнях и ступенях:

- инструментально-технологическое, включающее в себя задачи использования новых возможностей средств информатики и информационных технологий для повышения эффективности системы образования, в том числе процесса обучения;

- содержательное, включающее в себя задачи формирования нового содержания самого процесса образования.

Решение задач инструментально-технологического направления связано с использованием современных информационных и коммуникационных технологий как высокоэффективного педагогического инструмента, позволяющего получить новое качество образовательного процесса. В педагогической области наиболее перспективное направление на сегодняшний день - использование компьютерной графики и когнитивных технологий. Информационная поддержка образовательного процесса на всех уровнях образования обеспечивается развитием электронных библиотек, медиатек, учебных компьютерных программ, а также электронных учебников. Образовательные учреждения всех уровней используют глобальные компьютерные сети, их региональные сегменты в качестве средства доставки учебно-образовательной информации. В последние годы значительно улучшилась динамика подключения к компьютерным сетям образовательных учреждений общеобразовательной ступени, учреждений среднего профессионального образования, улучшается ситуация с подключением учреждений начальной профессиональной подготовки и развитием образовательных информационных ресурсов для данного уровня образования В образовательных учреждениях высшей ступени, реже - средней профессиональной ступени- динамично развивается заочно-дистанционная форма обучения. Растет число образовательных информационных ресурсов по различным специальностям, доступных в сетевом варианте. Применение коммуникационных технологий способствует интеграции различных областей знаний и совершенствованию методической системы обучения общеобразовательным предметам.

Задачами внедрения и использования ИКТ в образовании являются:

- создание условий для использования компьютеров в обучении по федеральным и региональным предметам базисного учебного плана;

- сокращение времени на поиск и доступ к необходимой учебной и научной информации преподавателями и учащимися;

- ускорение обновления содержания образования за счет сокращения времени преподавателей на разработку новой учебной и методической литературы;

- высвобождение дополнительного времени у учащихся для индивидуальной самостоятельной работы, а у преподавателей и организаторов на совершенствовании и развитие образовательного процесса;

- ускорение в достижении обучаемыми установленных требований (норм, стандартов) к качеству образования и др.

Учебные программы курса "Информатика" в школе и вузе должны способствовать обеспечению преемственности стандартов школьного и вузовского курса по информатике.

Многие актуальные проблемы информатизации общества практически не изучаются в системе высшего образования. Не готовятся к этим условиям и преподаватели вузов. Система подготовки и повышения квалификации профессорско-преподавательских кадров высшей школы в этом плане не отвечает современным требованиям.

Важное место в процессе интеграции информационных технологий занимают сетевые информационные технологии. Они представляют собой объединение технологии сбора, хранения, передачи и обработки информации на компьютере с техникой связи и телекоммуникаций. С появлением персональных компьютеров возникли локальные сети, которые позволили повысить эффективность применения вычислительной техники, улучшить качество обработки информации. Они позволили поднять на качественно новую ступень управление производственным процессом, создать новые информационные и коммуникационные технологии. Объединение локальных вычислительных сетей и глобальных сетей открыло доступ к мировым информационным ресурсам.

Одной из самых популярных и перспективных сетевых технологий является WWW-технология, которая представляет собой распределенную систему гипермедийных документов, отличительной особенностью которых, кроме привлекательного внешнего вида, является возможность организации перекрестных ссылок друг на друга. Это означает присутствие в текущем документе ссылки, реализующей переход на любой документ WWW (World Wide Web, всемирная паутина), который физически может быть размещен на другом компьютере сети. Используя специальную программу просмотра документов WWW (браузер), пользователь сети может быстро перемещаться по ссылкам от одного документа к другому, путешествуя по пространству всемирной паутины. Наиболее распространенной коммуникационной технологией в компьютерных сетях стала технология компьютерного способа пересылки и обработки информационных сообщений, обеспечивающая оперативную связь между людьми. Электронная почта (E-mail) - система для хранения и пересылки сообщений между людьми, имеющими доступ к компьютерной сети. Посредством электронной почты можно передавать по компьютерным сетям любую информацию (текстовые документов, изображения, цифровые данные, звукозаписи и т.д.). Она выполняет такие функции, как редактирование документов перед передачей; их хранение; пересылка корреспонденции; проверка и исправление ошибок, возникающих при передаче; выдача подтверждения о получении корреспонденции адресатом; получение и хранение информации; просмотр полученной корреспонденции. Одной из сетевых технологий обмена информацией между людьми, объединенными общими интересами, является телеконференция. Телеконференция - сетевой форум, организованный для ведения дискуссии и обмена новостями по определенной тематике. Телеконференция позволяют публиковать сообщения по интересам на специальных компьютерах в сети. Сообщения можно читать, подключившись к компьютеру и выбрав тему для себя. Далее, по желанию, вы можете ответить автору статьи или послать собственное сообщение. Таким образом, организовывается сетевая дискуссия, носящая новостной характер, поскольку сообщения сохраняются на небольшой период времени.

Наличие аудио и видеооборудования (микрофон, цифровая видеокамера и др.), подключенного к компьютеру, позволяет организовать компьютерные аудио и видеоконференции.

Одной из важнейших сетевых технологий является распределенная обработка данных. Персональные компьютеры стоят на рабочих местах, т.е. на местах возникновения и использования информации. Если они соединены каналами связи, то это дает возможность распределить их ресурсы по отдельным функциональным сферам деятельности и изменить технологию обработки данных в направлении децентрализации. Преимущества распределенной обработки данных: большое число взаимодействующих между собой пользователей, выполняющих функции сбора, регистрации, хранения, передачи и выдачи информации; снятие пиковых нагрузок с централизованной базы путем распределения обработки и хранения локальных баз данных на разных компьютерах; обеспечение доступа информационного работника к вычислительным ресурсам компьютерной сети; обеспечение обмена данными между удаленными пользователями. В наиболее сложных системах осуществляется подключение к различным информационным службам и системам общего назначения (службам новостей, национальным и глобальным информационно-поисковым системам, базам данных и банкам знаний и т.д.). Чрезвычайно важной технологией, реализованной в компьютерных сетях, является технология автоматизированного поиска информации. Используя специализированные средства - информационно-поисковые системы, можно в кратчайшие сроки найти интересующие вас сведения в мировых информационных источниках.

1.2 Методико-технологические основы создания средств ИКТ

Создание качественных образовательных электронных изданий и ресурсов

С каждым днем все большее количество педагогов сталкивается не только с использованием образовательных электронных изданий, но и с их разработкой. Это вовсе не означает, что в обязанности или повседневную работу учителя должна войти систематическая разработка средств информатизации промышленного качества. Безусловно, созданием профессиональных, востребованных многими педагогами образовательных электронных изданий и ресурсов должны заниматься целые коллективы разработчиков — педагогов, психологов, программистов, художников и специалистов многих других направлений. В то же время рядовой учитель в любой момент может оказаться членом такого авторского коллектива или, во многих случаях, заниматься самостоятельной разработкой небольших, не всегда профессионально выполненных, но необходимых для учебного процесса компьютерных средств обучения. К ним можно отнести и популярные на сегодняшний день повсеместно создаваемые презентации, и даже простые тексты, изображения или звуки, созданные в одном из компьютерных редакторов, и используемые педагогами для повышения наглядности обучения. В такой ситуации любым педагогам целесообразно ознакомиться с некоторыми рекомендациями, учет которых при разработке образовательных электронных изданий и ресурсов может положительно сказаться на качестве таких средств информатизации образования.

Аналогично системе требований, множество рекомендаций может быть классифицировано по уровням образования, на которые рассчитано создаваемое средство информатизации. Однако, можно выделить и группу рекомендаций, инвариантных относительно уровня образования. Такие рекомендации целесообразны к учету при проектировании и разработке всех без исключения образовательных электронных изданий и ресурсов.

Многие рекомендации по созданию таких изданий и ресурсов вытекают из современных психологических теорий (теории алгоритмизации или поэтапного формирования умственных действий, ассоциативно-рефлекторная теория и др.) и касаются так называемого сценария электронного издания — детального плана взаимодействия электронного издания с пользователем, содержащего точную разбивку на отдельные структурные компоненты, включающего описаниесодержательного, логического и временного взаимодействия структурных компонент.

При проектировании глобального сценария образовательного электронного издания или ресурса рекомендуется планировать в начале учебной работы создание у обучаемых мотивации, знакомство с общей структурой учебного материала (теории алгоритмизации или поэтапного формирования умственных действий), напоминание, если это необходимо, ранее изученного материала (ассоциативно-рефлекторная теория).

При разработке локальных сценариев (последовательности выполнения упражнений в ходе изучения отдельных учебных элементов) рекомендуется первоначальное планирование к выполнению упражнений со схемами, чертежами и другими графическими иллюстрациями (материализованная форма деятельности), а следом за ними - более абстрактных упражнений. Учитывая дробный, порционный характер процесса обучения, необходимо также предусматривать в глобальном сценарии образовательных электронных изданий и ресурсов промежуточные и завершающий обобщающие этапы.

Сценарии создаваемых средств информатизации также должны быть унифицированы и предполагать единообразный порядок взаимодействия пользователей с различными образовательными электронными изданиями и ресурсами, применяемыми в образовании.

Учет достижений психологии, а также приведенных ранее требований позволяет сформулировать ряд общих рекомендаций эргономического характера, которые следует учитывать при разработке способа визуализации информации на экране компьютера во время функционирования образовательных электронных изданий и ресурсов:

- информация на экране должна быть четкоструктурирована;

- визуальная информация периодически должна менятьсяна аудиоинформацию;

- темп работы должен варьироваться;

- периодически должны варьироваться яркость цвета и громкость звука;

- содержание визуализируемого учебного материала не должно бытьслишком простым или слишком сложным.

При создании образовательных электронных изданий и ресурсов существенную роль играет учет рекомендаций по формированию цветовых характеристик зрительной информации, визуализируемой на экране компьютера.

Визуальная среда на экране монитора, являясь искусственной, по многим параметрам отличается от визуальной среды естественной для человека. Так, естественным для человека является восприятие изображений в отраженном свете, а на экране монитора информация передается с помощью излучающего света.

При разработке средств информатизации необходимо учитывать, что объекты, изображенные разными цветами и на разном фоне, по-разному воспринимаются человеком. Если яркость цвета объектов и яркость фона подобраны неправильно, то при поверхностном рассмотрении изображения может возникнуть эффект "пятна", когда некоторые объекты как бы выпадают из поля зрения. При более внимательном рассмотрении изображения восприятие этих объектов требует дополнительных зрительных усилий.

Важную роль в организации зрительной информации играет контраст предметов по отношению к фону. Существует две разновидности контраста: прямой и обратный. При прямом контрасте предметы и их изображения темнее, а при обратном — светлее фона. В образовательных электронных изданиях и ресурсах обычно используются оба вида, как порознь в разных кадрах, так и вместе в рамках одной картинки.

При разработке образовательных электронных изданий и ресурсов все же следует учитывать, что более предпочтительной является работа в прямом контрасте. В этих условиях увеличение яркости ведет к улучшению видимости. Но цифры, буквы и знаки, предъявляемые в обратном контрасте, опознаются точнее и быстрее, чем в прямом контрасте даже при меньших размерах. Чем больше относительные размеры частей изображения и выше его яркость, тем меньший должен быть контраст, тем лучше видимость. Максимальная эффективность восприятия информации с экрана монитора достигается при равномерном распределении яркости в поле зрения.

При создании интерфейса образовательных электронных изданий и ресурсов значения цветов для визуализации информации рекомендуется выбирать в соответствии с психологической реакцией человека (например, красный цвет

- прерывание, экстренная информация, опасность, желтый

- внимание и слежение, зеленый — разрешающий и т.д.).

Для смыслового противопоставления объектов рекомендуется использование контрастных цветов (красный — зеленый, синий — желтый, белый — черный).

Для оптимизации восприятия информации с экрана компьютера разработчикам образовательных электронных изданий и ресурсов рекомендуется использование логических ударений. Логическими ударениями принято называть психологические приемы, реализуемые с помощью средств информационных технологий и направленные на привлечение внимания педагога или обучаемого к определенному объекту, отображаемому на экране компьютера. Психологическое действие логических ударений связано с необходимостью уменьшения времени зрительного поиска и фиксации оси зрения по центру главного объекта. Наиболее часто используемыми приемами для создания логических ударений являются: изображение главного объекта более ярким цветом, изменение размера, яркости, расположения или выделение проблесковым свечением.

При разработке образовательных электронных изданий и ресурсов необходимо учитывать, что формы объектов и элементов фона изображения должны соответствовать устойчивым зрительным ассоциациям, должны быть похожи на формы реальных предметов или объектов. Несоответствие этому требованию может привести к дополнительным несущественным вопросам со стороны обучаемых и, как следствие, к потере учебного времени.

Особое внимание разработчиков образовательных электронных изданий и ресурсов должно быть уделено обоснованности и систематизации подхода к использованию иллюстраций. Использование того или иного вида иллюстраций рекомендуется в местах, трудных для понимания содержания предметной образовательной области, требующих дополнительного наглядного разъяснения; для обобщений и систематизации тематических смысловых блоков.

Конкретное количество иллюстраций для отдельной экранной страницы или для всего издания или ресурса специально не устанавливается. Этот параметр рекомендуется определять в каждом конкретном случае с учетом:

•типа образовательного электронного издания или ресурса;

•содержания и характера учебного материала;

•выбранной методики обучения;

•возможностей и специфики уровня образования и конкретных образовательных учреждений.

Каждому педагогу следует помнить, что хорошо оформленный, понятный, богато иллюстрированный учебный материал, представляемый средством информатизации, вызывает у обучаемого определенные положительные эмоции,повышающие интерес к предмету, оказывает влияние на общее состояние учащегося.

Для повышения наглядности учебного материала образовательных электронных изданий и ресурсов рекомендуется использование таблиц и схем. Таблицы по выполнению их функциональной роли разделяют на разъяснительные, сравнительные и обобщающие.

Разъяснительные таблицы в сжатом виде облегчают понимание изучаемого теоретического материала, способствуют сознательному его усвоению и запоминанию.

Сравнительные таблицы осуществляют сопоставление и противопоставление материала и являются одним из видов его группировки. Сравниваться могут любые элементы: существенные сопоставимые признаки исторических, социальных, экономических и политических объектов, типы хозяйств, типы темперамента человека и т.п.

Обобщающие или тематические таблицы подводят итог изученному теоретическому материалу, способствуют формированию понятий. Обобщая что-либо, в логической последовательности перечисляют основные черты объектов, явлений, событий или процессов.

При создании образовательных электронных изданий и ресурсов рекомендуется единообразное использование таблиц при необходимости:

• повысить зрительную наглядность и облегчить восприятие того или иного смыслового фрагмента текста;

• осуществить определенное сравнение двух и более объектов (таких содержательных элементов текста, как события, факты, явления, персоналии, предметы, фрагменты текстов и др.);

•осуществить группировку множества объектов;

•произвести систематизацию объектов.

Образовательные электронные издания и ресурсы могутудовлетворить требованию наглядности не только на основе использования таблиц, но и за счет включения в их содержательное наполнение графиков, диаграмм, аппликаций и схематических рисунков. Такие средства используются как для выявления существенных признаков, связей и отношений, явлений, событий, процессов, так и для формирования локального образного представления фрагмента текста. При помощи схематического изображения автор издания или ресурса может раскрыть явления в их логической последовательности, обеспечить наглядное сравнение двухили более объектов, а также обобщить и систематизировать учебную информацию.

Рекомендуется, чтобы в схеме или блок-схеме было минимальным количество комментирующего материала. Кроме того, количество выбранных составных частей схемы или блок-схемы и их связей должно соответствовать содержанию и характеру соответствующего фрагмента текста. С целью формирования у обучаемого корректного образа изучаемого объекта, предмета или явления в ряде случаев создания образовательных электронных изданий и ресурсов целесообразно сопоставление схематического изображения с другими видами иллюстраций. Схема может быть дополнена конкретным текстовым материалом, но объем его желательно ограничить, так как существует опасность перегруженности схемы, что затруднит зрительное восприятие материала, снизит ценность схемы. Компактное размещение материала, лаконичные условные обозначения позволяют разгрузить схему или блок-схему, привести ее в соответствие с требованиями эргономики и эстетики.

Разработчикам образовательных электронных изданий и ресурсов следует помнить, что красочно оформленное средство информатизации обучения, в котором наличие иллюстраций, таблиц и схем сопровождается элементами анимации и звуковым сопровождением облегчает восприятие изучаемого материала, способствует его пониманию и запоминанию, дает более яркое и емкое представление о предметах, явлениях, ситуациях, стимулируя познавательную активность обучаемых.

Наряду с рекомендациями психологического и дизайн-эргономического характера для создателей образовательных электронных изданий и ресурсов можно сформулировать несколько рекомендаций, соответствующих положениям и требованиям современной дидактики.

При разработке средств информатизации обучения целесообразно предусмотреть:

- наличие специальных средств для мотивации обучаемых и поддержания их внимания и интереса;

- градуирование степеней трудности и сложности материала;

- наличие процедур для облегчения процессов обобщения;

- наличие итоговых обобщающих схем;

- использование однотипных значков ("иконок") и других специальных символов, обеспечивающих четкое различение различных компонентов учебного материала;

- единообразное сопровождение теоретических описаний практическими примерами;

- описание связи учебного материала с дополнительными дидактическими действиями по поддержке самостоятельной познавательной деятельности обучающихся (обзорными лекциями, консультациями преподавателей и т.п.);

- доступность и дружественность языкового стиля, его ориентацию на целевые группы обучаемых;

- простоту и единообразие навигации по учебному материалу;

- сохранение общепринятых единых обозначений и терминологий;

- общедоступный справочный режим, содержащий определение всех используемых объектов и отношений;

- возможность отмены обучаемым ошибочных действий в ходе самостоятельной работы.

В ходе разработки образовательных электронных изданий и ресурсов важно определить и описать целевую группу обучаемых, для которых предназначено создаваемое ОЭИ. В описание целевой группы должны входить обобщенные сведения о потенциальных пользователях образовательного электронного издания или: ресурса: познавательные потребности, формирующие мотивацию, возраст, общественный статус, общекультурный и профессиональный уровень, привычный стиль обучения, уровень предварительной подготовки и т.п. При разработке электронного издания целесообразно описать и учитывать основную и дополнительные целевые группы.

В аннотациях или методических рекомендациях каждого модуля учебного материала ОЭИ целесообразно единообразное указание степени важности изучения именно этого материала для каждой целевой группы, что позволит учащимся более обоснованно выбирать собственную траекторию изучения учебного материала. Содержание учебного материала может включать как обязательные для изучения разделы, так и дополнительные.

При создании большинства образовательных электронных изданий и ресурсов значительная часть работы приходится на подготовку тестов, как правило, включаемых в состав ОЭИ.

Под тестированием понимается измерение или формализованное оценивание на основе тестов, завершающееся количественной оценкой, опирающейся на статистически обоснованные шкалы и нормы. При этом тест представляет собой измерительную процедуру, включающую инструкцию и набор заданий, прошедшую широкую апробацию и стандартизацию. Существенными с точки зрения компоновки тестов могут оказаться отдельные тестовые задания — минимальные составляющие единицы теста, которые состоят из условия (вопроса) и в зависимости от типа задания могут содержать или не содержать набор ответов для выбора. В составе образовательных электронных изданий и ресурсов тесты используются в тренирующих и контрольных упражнениях. Тренирующее упражнение представляет собой тест, обязательно сопровождаемый внутренней обратной связью. Контрольное упражнение также является тестом, но уже не сопровождаемым внутренней обратной связью.

Существует несколько основных требований к тестам. В их числе требования валидности, определенности (общепонятности), простоты, однозначности, надежности.

Различают содержательную и функциональную валидность. Содержательная валидность — это соответствие теста содержанию контролируемого учебного материала. Функциональная валидность — соответствие теста оцениваемому уровню деятельности:

Выполнение требования определенности (общедоступности) теста необходимо не только для понимания каждым учащимся того, что он должен выполнить, но и для исключения правильных ответов, отличающихся от эталона.

Требование простоты теста означает, что тест должен иметь одно задание одного уровня и не должен состоять из нескольких заданий разного уровня усвоения.

Однозначность определяется как одинаковость оценки качества выполнения теста разными экспертами.

Понятие надежности тестирования определяется как вероятность правильного измерения уровня усвоения. Требование надежности заключается в обеспечении устойчивости результатов многократного тестирования одного и того же испытуемого.

При разработке средств информатизации рекомендуется учитывать форму и. тип входящих в них тестов. Форма теста определяет его внешнее представление. Современные инструментальные среды для создания образовательных электронных изданий позволяют строить тесты с выборочными, числовыми и конструируемыми ответами. На практике чаще всего применяют тесты с выборочными ответами. Такие тесты более просты в подготовке и использовании. В тестах с выборочными ответами учащиеся затрачивают основные усилия на выполнение задания, а не на ввод ответов.

Тип теста определяется характером внутренней мыслительной деятельности, которую должен выполнить обучаемый при выполнении заданий теста. Как правило, тип связывается с одним из следующих уровней усвоения:

•знакомство;

•воспроизведение (решение типовых задач);

•применение (решение нетиповых задач).

Любой тип теста можно подготовить в простой для реализации и выполнения форме с выборочными ответами. Важно только четко представлять вид мыслительной деятельности, которую выполняет обучаемый при решении теста в процессе работы со средством информатизации. Если обучаемый анализирует представленные варианты: ответов, выполняя операции опознания, различения или классификации, то это тест уровня знакомства. Если же учащийся сначала конструирует ответ, вспоминая ранее усвоенную информацию, либо применяя ее для решения типовой или нетиповой задачи, и лишь после этого выбирает ответ из представленных вариантов, то это тест соответственно второго или третьего уровня усвоения.

При разработке тестирующих и других компонент образовательных электронных изданий и ресурсов, выполняющих контрольно-измерительную функцию, следует учитывать следующие рекомендации:

- целесообразно предоставление возможности ввода ответа в универсальной форме, максимально приближенной к общепринятой;

- целесообразно обеспечить адекватный анализ ответа, отличающий опечатку от ошибки и распознающий правильный ответ в любой из эквивалентных форм его представления;

- целесообразно обеспечить фиксацию результатов контроля, их сбор, распечатку и статистический анализ, осуществленные по однотипной для всех создаваемых средств информатизации схеме.

Наряду с перечисленными выше общими рекомендациями по созданию образовательных электронных изданий, и ресурсов можно сформулировать ряд предложений для разработчиков ОЭИ, применяемых в системе высшего профессионального образования.

Существенной частью таких изданий и ресурсов должен стать дидактический интерфейс, позволяющий проводить интерактивную учебную работу по решению специально подобранных профессионально-ориентированных учебных задач в режиме детерминированного учебного исследования. Учебные задачи, отбираемые для образовательных электронных изданий и ресурсов, должны соответствовать профилю подготовки специалистов и профилю конкретного учебного курса, иметь реальные прототипы и четкий физический смысл, обладать предсказуемостью результатов решения лишь в самых общих чертах.

При создании средств информатизации высшего профессионального образования рекомендуется внимательное изучение примеров программ-тренажеров, что позволит пробудить профессиональную интуицию, на основе которой разработчик сможет подобрать подходящий сценарий и содержание соответствующих образовательных электронных изданий и ресурсов.

Построение ОЭИ рекомендуется производить с учетом единой замкнутой системы управления, основанной на наличии внутренних и внешних обратных связей. Работая с образовательными электронными изданиями и ресурсами, обучаемые должны оперативно получать информацию о правильности (или эффективности) своих действий. Основной информацией, внутренней обратной связи могут стать результаты расчетов с использованием математических моделей изучаемых объектов или процессов. Рекомендуется предоставлять обучаемому дополнительную информацию, по форме и стилю изложения не зависящую от операционной обстановки и содержательного направления, которая бы стимулировала и помогала проводить вдумчивое изучение результатов расчета.

Простейшим дополнительным сообщением, которое, как показывает опыт, стимулирует интерес к анализу результатов расчета, является сообщение об оценке действий, выполненных обучаемым на этапе подготовки к расчету. Это может быть оценка правильности выдвинутой гипотезы в учебном исследовании, оценка эффективности проектного решения, оценка качества построения математической модели и т.п. Кроме оценки, учащемуся образовательным электронным изданием или ресурсом может предоставляться и определенная вспомогательная информация для анализа и коррекции принятых решений. Степень развернутости информации, помогающей обучаемому принимать рациональные решения, определяется образовательным электронным изданием по результатам оценки деятельности обучаемого.

Существенный вклад в повышение качества средств информатизации высшего профессионального образования может внести включение в состав таких средств программ-тренажеров, основанных на интерактивной машинной графике и. выполненных с учетом единых принципов построения интерфейса и использования технологических приемов. В этом случае важно учитывать, что скорость восприятия информации, представленной в графическом виде, на несколько порядков выше, чем скорость чтения и осмысления символьных данных. Применение машинной графики, особенно интерактивной, заметно интенсифицирует и повышает качество познавательной деятельности.

Разработчикам следует помнить, что применение ОЭИ позволяет автоматизировать трудоемкие рутинные вычисления, характерные профессиональному образованию, и оставить за обучаемыми только те функции, которые требуют интеллекта: функции осмысления результатов и принятия решений. При использовании образовательных электронных изданий и ресурсов в обучении количество анализируемых вариантов проекта резко увеличивается и вместе с тем увеличивается, объем накопленных знаний об объекте или процессе при неизменном времени обучения. Очевидно, что в этом случае происходит существенное сокращение времени, требуемого на выполнение одной и той же работы с применением ОЭИ, и влечет за собой расширение возможностей обучаемых по участию в большем количестве исследовательских проектов.

С целью повышения эффективности средств информатизации высшего профессионального образования рекомендуется формирование специального архива проектных задач, использование которых целесообразно в процессе использования образовательных электронных изданий и ресурсов. По каждой задаче в архиве хранятся ее исходные данные и оптимальные решения в виде, допускающем различные формы представления результатов. Архив может содержать также комментарии опытного преподавателя-проектировщика, которые могут предъявляться обучаемому по его запросу. Анализ оптимальных решений из архива, подкрепляемый комментариями опытного преподавателя, позволяет закрепить и усилить учебный эффект предшествующего самостоятельного проектирования.

Сценарий образовательного электронного издания рекомендуется разрабатывать с учетом возможности создания соревновательных ситуаций для активизации познавательной деятельности обучаемых. В таком сценарии может быть предусмотрено соревнование либо на получение наиболее рационального проекта при выдаче одинаковых заданий всем обучаемым, либо на достижение минимальной относительной разницы в критериях эффективности между эвристическими и оптимальными компьютерными решениями при выдаче различных заданий. Причем при второй форме соревнования обучаемые соревнуются с компьютером и ОЭИ, что психологически является более щадящим и более привлекательным для большинства обучаемых, чем прямое состязание друг с другом.

В средствах информатизации дополнительного образования следует предусматривать повышенные коммуникационные возможности. Таким образовательным электронным изданиям и ресурсам рекомендуется обладать простыми и активными средствами выхода в различные коммуникационные пространства, основываясь на единой системе коммуникаций, выстраиваемой между всеми субъектами образовательной системы. Благодаря таким средствам, образовательные электронные издания и ресурсы смогут допускать и развивать формы общения, поощряемые с точки зрения дополнительного образования.

При проектировании образовательных электронных изданий и ресурсов для дополнительного образования, особое внимание следует уделять индивидуализации работы обучаемого с такими средствами информатизации, предусмотрев в изданиях разнообразие в техническом, содержательном и методическом воплощении возможностей для удовлетворения разнообразных индивидуальных потребностей обучаемых, встраивания электронных изданий в профессиональную деятельность обучаемых, индивидуального связывания учебных задач с профессиональными.

В состав таких ОЭИ рекомендуется включать задания, побуждающие к основным этапам практического обучения, задания, требующие деятельностного ответа, задания, основанные на развивающейся практике профессионально занятых обучаемых.

Наряду с этим, создание образовательных электронных изданий и ресурсов следует осуществлять так, чтобы технически, по содержанию и форме они обладали возможностью удовлетворения дифференцированным потребностям детей и взрослых в информатизации дополнительного образования. Сценарий таких ОЭИ должен предусматривать возможность индивидуального выбора темпа и траектории обучения.

Образовательные электронные издания и ресурсы для дополнительного образования рекомендуется снабжать универсальным набором средств настройки, позволяющим относительно просто изменять внешний вид средства информатизации и характер его взаимодействия с преподавателем и обучаемыми.

Особенности разработки и использования казахстанских образовательных электронных изданий и ресурсов

Разрабатываемые образовательные электронные издания и ресурсы должны удовлетворять комплексу требований, вытекающих из особенностей системы образования Республики Казахстан. В числе таких требований необходимость учета специфики национальной модели и стандартов образования, интеграции ОЭИ, созданных на разных языках, правил компоновки и особенностей информационного наполнения национального сегмента телекоммуникационных сетей.

Выполнение подобных требований должно опираться на знание и своевременное решение определенных технологических проблем, в числе которых, например, вопросы единообразного представления текстовой информации на казахском, русском, и английском языках в ОЭИ и информационных ресурсах Интернет. Издания и ресурсы, разрабатываемые для казахстанской системы образования должны строиться по правилам построения сайтов Интернет, принятых в Казахстане с целью обеспечения корректности дистанционного телекоммуникационного доступа к информационным ресурсам.

При создании и использовании ОЭИ не следует также упускать из виду, что в казахстанском национальном сегменте Интернет (KZ) существует достаточное количество сайтов, соответствующих современному содержательному и технологическому уровню, но все они, как правило, реализованы на русском или английском языках. Поддержка полномасштабной деятельности на казахском языке в Интернет и системе непрерывного образования, до последнего времени все еще не осуществляется.

Апробация и экспертиза образовательных электронных изданий и ресурсов

Образовательные электронные издания и ресурсы подлежат апробации посредством их реального использования в учебном процессе, демонстрации и обсуждения основных качественных характеристик разработанных средств информатизации образования на конференциях, семинарах, выставках, презентациях и других общественных мероприятиях. По результатам комплексной апробации формируется система корректив, подлежащих к учету в ходе совершенствования созданных средств информатизации.

Процесс апробации и последующего совершенствования образовательных электронных изданий и ресурсов носит итеративный циклический характер и должен продолжаться до полного достижения средством информатизации соответствия требованиям качества.

В случае создания профессиональных ОЭИ апробация образовательных электронных изданий и ресурсов начинается на предприятии, создавшем данное средство информатизации или его компоненты. В этом случае созданное средство (альфа-версия) проходит тестирование разработчиками (автором и программистом) и несколькими пользователями с целью выявления ошибок в разработке компьютерной программы или системе навигации но ее содержательному наполнению. Автор ОЭИ или его компонент особое внимание при этом обращает на реализацию педагогического сценария. В процессе тестирования автор ставит перед собой задачу моделирования различных образовательных траекторий учащихся и их опытной реализации. Таким образом, выявляются недостатки образовательных электронных изданий и ресурсов, источником которых может стать любой пройденный этап работы, выявляются проблемы создания педагогического сценария и программного кода, несоответствия желаемым характеристикам и принципам. Таким образом, результаты первого тестирования помогают устранить ошибки и усовершенствовать ОЭИ.

Второй этап тестирования (бета-тестирование) образовательного электронного издания или ресурса осуществляется группой реальных пользователей, которые в результате должны предоставить детальное описание аппаратной и программной конфигурации, при которой произошел сбой, основных проявлений ошибки, а также составить общие замечания и рекомендации, в том числе о степени соответствия данного средства информатизации другим средствам, применяемым в образовательной среде. Апробация электронного издания или ресурса в учебном процессе может являться частью бета-тестирования.

Для проведения апробации образовательных электронных изданий и ресурсов в учебном процессе формируют экспериментальную группу обучаемых. Группа должна состоять из обучаемых с разной успеваемостью (отличников, успевающих на "хорошо" и "отлично", успевающих на "хорошо" и "удовлетворительно"). Это условие может быть нарушено в случае, когда апробацию проходит средство, предназначенное для информатизации обучения лиц с ограниченными возможностями жизнедеятельности.

В зависимости от специфики образовательных электронных изданий и ресурсов для более точной оценки в апробации может принимать участие несколько экспериментальных групп.

Перед непосредственным использованием ОЭИ в учебном процессе следует провести подготовку обучающихся - ознакомить их с темой учебного предмета, в преподавании которого используется издание или ресурс, провести необходимый инструктаж, ознакомить с раздаточным материалом. Затем проводится учебное занятие с использованием образовательного электронного издания или ресурса в строгом соответствии с методическими указаниями и рекомендациями, сопровождающими конкретное средство информатизации.

В процессе работы обучаемых с изданием или ресурсом прослеживается ход и эффективность усвоения учебного материала, фиксируются вопросы учащихся, сбои в работе, проблемы взаимодействия с другими средствами информатизации образования. После окончания занятия ответы, положительные и отрицательные характеристики средства информатизации уточняются в ходе коллективного обсуждения.

Как правило, апробационные занятия проходят в присутствии педагогов, разработчиков, экспертов и специалистов, занимающихся разработкой данного класса средств информатизации образования. На завершающем этапе апробации эксперты должны проанализировать все вопросы и жалобы обучаемых, которые возникали в процессе их работы с образовательным электронным изданием или ресурсом.

Результаты анализа хода апробации и выявленной специфики функционирования средства информатизации в условиях реального учебного процесса направляются специалистам предприятия-разработчика для принятия мер по совершенствованию электронного издания или ресурса.

Основой системы оценки качества образовательных электронных изданий и ресурсов является технология экспертизы. Описываемая в настоящем пособии универсальная технология экспертизы образовательных электронных изданий и ресурсов базируется на основе описанной ранее системы требований к качеству ОЭИ и инвариантных подходах к организации экспертизы, не зависящих от содержательного направления, технологии создания и методической системы применения экспортируемых средств информатизации.

Экспертиза является частью технологического этапа тестирования законченной версии образовательного электронного издания или ресурса (бета-версии), прошедшей предварительное тестирование специалистами предприятия-разработчика и апробацию в учебном процессе. По результатам независимой экспертизы, внешней по отношению к предприятию-разработчику, создается средство информатизации, готовое к полноценной высоко­эффективной эксплуатации в системе образования (гамма-версия).

Целью проведения независимой компетентной экспертизы является установление соответствия показателей качества средства информатизации образования заранее определенным требованиям международных, государственных и отраслевых стандартов, нормативно-технических документов и др., а также обеспечение качества и эффективности процесса обучения на основе применения данного ОЭИ.

Универсальная единая для всех образовательных электронных изданий и ресурсов система экспертизы качества должна удовлетворять следующим основным требованиям:

•организация работ должна осуществляться на основе системного подхода;

•в качестве экспертов должны привлекаться специалисты разного профиля, в совокупности, обеспечивающие всесторонний анализ ОЭИ;

•труд и опыт экспертов высшей квалификации (ведущих специалистов в своей области) необходимо использовать только для принятия глобальных решений;

•работа по экспертизе образовательных электронных изданий и ресурсов должна быть разделена на основную и подготовительную; подготовительную работу могут осуществлять специалисты более низкой квалификации;

•вследствие возможного изменения и совершенствования ОЭИ, уже прошедшего экспертизу в процессе эксплуатации в системе образования, процедура экспертной оценки качества должна периодически повторяться в полном объеме.

Для рационализации схемы проведения экспертизы образовательных электронных изданий и ресурсов необходимо ее разбиение на этапы. Такое разбиение позволит упростить организацию экспертизы, поскольку на каждом этапе можно задействовать специалистов, необходимых лишь для проведения данного этапа. На определенном этапе экспертизы необходимо задействовать параллельно несколько экспериментальных площадок. При проведении экспертизы общение между специалистами разных экспериментальных площадок нежелательно.

Экспертиза образовательных электронных изданий и ресурсов осуществляется в испытательных лабораториях. Организационно-штатная структура испытательной лаборатории должна включать следующие группы специалистов, взаимодействующих между собой в рамках единой технологической цепочки оценки качества средств информатизации образования:

1.Координирующая группа

2.Экспертный совет

3.Группы специалистов, исследующих образовательные электронные издания и ресурсы на экспериментальных площадках

4.Группы тестирования ОЭИ

Координирующая группа должна осуществлять планирование, организацию проведения экспертизы, а также заниматься сбором результатов экспертизы и их оформлением.

Экспертный совет должен состоять из экспертов высшей квалификации и заниматься отбором из представленных ОЭИ издания и ресурсы, имеющие шанс пройти экспертизу, выбраковкой образовательных электронных изданий и ресурсов с заведомо неудовлетворительным качеством, для которых дальнейшее тестирование нецелесообразно, а также выносить окончательное решение о качестве ОЭИ на основании данных, получаемых с экспериментальных площадок и от групп тестирования.

На экспериментальных площадках должна проходить детальная проверка на соответствие характеристик образовательных электронных изданий и ресурсов допустимым параметрам-требованиям качества. К такой проверке необходимо привлекать ведущих специшгистов по профилю исследуемого средства, опытных методистов и педагогов. Данный этап экспертизы предусматривает постановку педагогического эксперимента.

Группам тестирования поручается проведение тех проверок, которые нецелесообразно выносить на экспериментальные площадки.

Центральная роль в процедуре экспертизы отводится экспертному совету. На разных этапах в экспертизе принимают участие группа планирования, организационного обеспечения и оформления результатов испытаний, группа подготовки оборудования и контрольных испытаний, установки средства информатизации образования, предварительной проверки его работоспособности, группа тестирования.

Требования к организации комплексной экспертизы предполагают подход, включающий экспертизу технико-технологических, психолого-педагогических и дизайн - эргономических аспектов создания и эксплуатации образовательных электронных изданий и ресурсов. Кроме этого, соответствующей стандартной экспертной проверке должен быть подвергнут персонал, занимающийся разработкой и внедрением данного вида средств информатизации.

Итоговое заключение по качеству средств информатизации образования должно основываться на результатах всех указанных экспертиз.

Технике-технологическая экспертиза. В ходе данного этапа проводится проверка работоспособности ОЭИ на компьютерной и телекоммуникационной технике трех различных конфигураций. Первая конфигурация должна совпадать с заявленными в сопроводительной документации минимальными системными требованиями. Последующие две конфигурации должны быть не ниже первой. Рекомендуется использование компьютерной и телекоммуникационной техники с различными операционными системами, процессорами, объемами памяти, скоростями установления соединений, передачи информации и т.д.

Проверка образовательного электронного издания или ресурса производится специалистами-экспертами. В ходе технико-технологической экспертизы выявляются:

- возможность нормального функционирования средства в требуемых средах, в сетевом режиме, в сочетании с другими изданиями и ресурсами;

- корректность использования современных средств мультимедиа и телекоммуникационных технологий;

- надежность, устойчивость в работоспособности, гетерогенность, устойчивость к дефектам;

- наличие и качество защиты от несанкционированных действий;

- простота, надежность и полнота инсталляции и деинсталляции;

- объем требуемой памяти;

- достаточность технического комплекта, сопровож­дающего средство (наличие необходимых системных программ, шрифтов и пр.);

- дружественность работы инсталлятора (если наличие инсталлятора предусмотрено);

- работоспособность всех заявленных функций и возможностей ОЭИ;

- наличие подсистем диагностики, предупреждений, продолжения работы при восстановлении работоспособности системы;

- корректность функционирования ОЭИ одновременно с другими средствами;

- скорость отклика на запросы пользователей.

Психолого-педагогическая экспертиза. В ходе психолого-педагогической экспертизы проводится позиционирование ОЭИ и его компонент по типу образовательного электронного издания или ресурса, уровню образования, типу и форме образовательного процесса, осуществляется оценка содержания и сценария средства информатизации, соответствия дидактическим, методическим и психологическим требованиям, использования специально разработанных педагогических методик применения и методической поддержки.

Проверка образовательных электронных изданий и ресурсов производится распределено специалистами-экспертами на компьютерной технике с конфигурацией не ниже системных требований, заявленных в сопроводительной документации. В ходе проверки выявляются:

- цели и область применения ОЭИ;

- педагогическая целесообразность эксплуатации ОЭИ в рамках планируемой методической системы обучения;

- методическая состоятельность;

- степень соответствия аналогичным средствам информатизации образования.

Кроме того, в процессе экспертизы специалисты должны оценить степень соответствия образовательного электронного издания или ресурса дидактическим и методическим требованиям:

•научности,

•доступности,

•проблемности,

•наглядности,

•сознательности обучения,

•самостоятельности и активизации деятельности,

•систематичности и последовательности обучения,

•прочности усвоения знаний,

•единства образовательных, развивающих и воспитательных функций,

• адаптивности,

• интерактивности,

• реализации возможностей компьютерной визуализации учебной информации,

• развития интеллектуального потенциала обучаемого,

• системности и структурно-функциональной связанности представления учебного материала, полноты (целостности) и непрерывности дидактического цикла обучения,

• учет своеобразия и особенностей конкретной учебной дисциплины,

• учет специфики соответствующей науки,

• отражения системы научных понятий учебной дисциплины,

• предоставления возможности контролируемых тренировочных действий.

В ходе психолого-педагогической экспертизы проводится оценка степени раскрытия и полноты основных свойств образовательных электронных изданий и ресурсов, способствующих достижению педагогического эффекта, повышению результативности образования, оценка соответствия компонентов рассматриваемых образовательных электронных изданий и ресурсов психологическим принципам и требованиям (возрастным особенностям и интересам обучаемого, использования развивающих компонент в обучении, способов активизации познавательной активности), оценка соответствия принципам вариативности образования.

Кроме соответствия уже отмеченным требованиям в ходе проверки выявляются:

- адекватность психолого-педагогическим требованиям представления учебного материала в образовательных электронных изданиях и ресурсах в соответствии вербально- логическому, сенсорно-перцептивному и представленческому уровням когнитивного процесса;

- единообразность подходов к изложению учебного материала с ориентацией на тезаурус и лингвистические особенности образовательной области, конкретного возрастного контингента, специфики: подготовки обучаемых, направленности ОЭИ на развитие как образного, так и логического мышления обучаемых;

- возможный возраст учащихся, на обучение которых рассчитано оцениваемое образовательное электронное издание или ресурс;

- соответствие ОЭИ психолого-педагогическому потенциалу обучаемых;

- возможность вариативности обучения.

Дизайн-эргономическая экспертиза. В ходе данного этапа экспертной деятельности проводится оценка качества интерфейсных компонент образовательных электронных изданий и ресурсов, их соответствия единым эргономическим, эстетическим, и здоровье сберегающим требованиям.

Как и на предыдущих этапах, проверку ОЭИ и его отдельных компонент целесообразно проводить на экспериментальных площадках. Это связано с необходимостью проведения большого числа измерений, проверкой результатов измерений, испытанием средства в условиях реального учебного процесса. Поскольку эргономические характеристики качества не затрагивают содержания учебного материала и специфику методики преподавания предмета, то привлечение дополнительных специалистов к экспертизе, как правило, не требуется.

В ходе проверки выявляются:

- временные режимы работы образовательного электронного издания или ресурса, соответствие его компонентов здоровьесберегающим требованиям;

- характеристики используемого подхода к визуализации информации на экране монитора, цветовые характеристики, характеристики пространственного размещения информации, степень соответствия использованных подходов к визуализации подходам, общепринятым для данного класса средств информатизации;

- характеристики организации буквенно-цифровой символики и знаков на экране монитора;

- характеристики организации диалога (доступность для обучаемых, время реакции на ответ или управляющее воздействие, число вариантов и правдоподобность ответов в вопросах типа "меню", наличие инструкции или подсказки);

- характеристики звукового сопровождения (комфортность восприятия звуковой информации, удобство настройки звуковых характеристик, степень засоренности и оптимальность темпа звукового сопровождения);

- степень эстетичности компонент средства информатизации образования.

Кроме того, в процессе дизайн-эргономической экспертизы специалисты должны оценить следующие основные параметры образовательных электронных изданий и ресурсов:

• целесообразность, корректность и удобство использования клавиатуры, манипулятора "мышь", микрофона, сканера, принтера и других устройств;

• наличие и качество видеофрагментов, анимации, статических графических и фото изображений, шрифтового и рисованного текста;

• дружественность интерфейса (удобство использования клавиатуры, подсказок, надписей, системы справки и пр.);

• наличие однообразной, но контекстно-зависимой корректирующей реакции на смысловые ошибки;

• удобство и постоянство принципов навигации по содержательному наполнению ОЭИ;

• возможность и качество имитационного моделирования;

• наличие, эффективность и однообразность работы поисковой и справочной подсистем.

1.3 Система требований, предъявляемых к качеству средств ИКТ для формирования геометрической компетентности

Эффективный инструмент оценки качества компьютерных учебных материалов необходим как разработчикам, так и конечным пользователям программных продуктов. На сегодняшний день необходима отработка механизма экспертной оценки (подготовка экспертов, организация экспертных советов и др.), позволяющая создавать и использовать в учебном процессе электронные учебные материалы, отвечающие современным стандартам образовательного качества.

Наряду с общепризнанными лидерами, осуществляющими массовый выпуск программных средств по разным учебным дисциплинам ("1С", "NMG", "Кирилл и Мефодий", "Интеллект-Сервис", "Физикон", "Новый диск"), многие учебные заведения самостоятельно занимаются разработкой программных средств образовательного назначения, среди которых еще часто встречается недостаточно качественный информационный и программный продукт. До сих пор это связано с отсутствием целостной и достаточно эффективной системы оценки качества учебных пособий вообще и электронных, в частности. Международные стандарты, такие как ISO 900, не учитывают специфику современного программного обеспечения для системы образования и мало пригодны для практического использования.

В процессе исследований на основе информационно-кибернетической модели учебного процесса с использованием средств информационных и коммуникационных технологий, модели экспертных суждений и принятия решения и модели экспертизы были разработаны основные положения теории оценки качества ПС ОН, оптимальная технология проведения экспертизы, организационно-нормативные документы экспертизы и сертификации ПС ОН, методики оценки качества ПС ОН для учителей-предметников, использующих ПС ОН в учебном процессе. Среди документов следует отметить проекты стандартов требований к составу и значениям психолого-педагогических и эргономических характеристик качества и методам их оценки, методические руководства и технологические инструкции к их экспертизе. Разработанная теория была успешно применена на практике.

Однако добровольный характер экспертизы сдерживает развитие этого процесса. В развитых странах давно является нормой прохождение процедуры сертификации. Для успешного вхождения в мировое информационное сообщество необходимо иметь не только соответствующие органы, но и организовать их работу по принятым международным стандартам. Многочисленные разработчики программного обеспечения, а также администрации образовательных учреждений уже сегодня должны заботиться о подтверждении качества своей программной продукции и уметь пользоваться реально существующими механизмами сертификации. Важнейшей проблемой на этапе реализации программ создания единой информационной среды становится эффективная реализация задач по созданию порталов, содержащих информацию об образовательных ресурсах. Задача крупных центральных порталов - интеграция ресурсов, в частности, ресурсов, созданных в регионах. Возникла необходимо по-новому переосмыслить классификацию ресурсов, сделать ее однородной, удобной для систематизации.

По мере накопления электронных учебных материалов, по своему содержанию соответствующих задачам модернизации и информатизации образования (методические разработки, ресурсы с предметным содержанием и т.д.), появляются ресурсы, которые не могут быть отнесены к какой-либо категории образовательных, но являются совокупностью разных элементов, решающих определенные образовательные задачи. На базе образовательных Интернет-ресурсов появляются новые виды педагогической деятельности, а на базе новой деятельности появляются новые ресурсы. Проектная деятельность образовательных учреждений ставит вопрос о необходимости серьезного подхода к классификации и упорядочению всех ресурсов, о выработке определенного идеологического подхода к формированию общего стандарта, который стал бы показателем формирования образовательных ресурсов как в регионе, так и в центре.

Очевидно, что системы классификации, применяемые к традиционным ресурсам педагогики, не могут отразить или не полностью отражают специфические новые формы педагогической деятельности. На сегодняшний день существуют различные подходы к классификации ресурсов. Один из подходов - разделение ресурсов на педагогические, предметные, административные. Другой подход - разделение ресурсов на научно-исследовательские, экспериментальные, методические и т.д.

Таким образом, при конкретном рассмотрении создаваемых в последнее время ресурсов и при тщательном рассмотрении и анализе целей и задач интеграции федеральных образовательных порталов необходимость классификации и стандартизации информационных ресурсов как на региональном, так и на центральном уровнях является первоочередной задачей в формировании единой открытой образовательной информационной среды. Актуальным является вопрос эффективности использования тех или иных электронных учебных изданий и ресурсов. Необходима разработка критериев оценки и серьезная оценка эффективности применения электронных учебных материалов, которая бы подтверждала правильность основных дидактических принципов и технологических приемов, принципов организации учебного и учебно-методического материала, использованных при создании электронного учебного издания, ожидаемые результаты такой формы обучения, экономический эффект.

Отдельные проведенные исследования подтверждают в целом эффективность применения в образовательном процессе электронных учебных материалов. В частности, подобные исследования проведены в Российской академии государственной службы в процессе переподготовки муниципальных служащих. Результаты исследований показали, что качество подготовки слушателей за контрольное время обучения может возрастать на 20-30% при освоении учебного материала на уровне знакомства и на 30-40% при решении задач-практикумов. При этом прочность знаний также возрастает на 10-20%. Формы представления учебного материала повышают качество подготовки на 15-20%. Наибольший эффект - до 40% - достигается, когда слушатель вовлекается в активную когнитивную деятельность по осмыслению и закрепления учебного материала, применению знаний в ситуациях, предлагаемых учебными практикумами. Более высокий прирост качества подготовки наблюдался у "слабых" слушателей. Этому способствовала возможность выбора наиболее оптимальной для каждого слушателя индивидуальной траекторий обучения, что обеспечило существенное сокращение разрыва между уровнем подготовки хорошо и слабо успевающих слушателей. Более 90% опрошенных слушателей отметили удовлетворение предоставленной образовательной услугой. 100% восприняли положительно технологию организации и представления содержательной части образовательного продукта и системы контроля знаний.

Система требований, предъявляемых к качеству средств информатизации образования

Всеобразовательные электронные издания и ресурсы должны быть качественными. Это очевидно всем. В то же время понятие качества требует обязательной детализации Необходимо четко определить каким требованиям должны удовлетворять средства информатизации образования, чтобы претендовать на звание качественных. Заметим, что определение таких требований существенно упростит задачу экспертов и рядовых педагогов по определению степени качественности того или иного конкретного образовательного электронного издания или ресурса.

Как и сами издания и ресурсы требования к ним можно классифицировать согласно нескольким различным критериям. В частности, все требования можно разделить на две основные группы: требования, инвариантные относительно уровня образования, имеющие отношение ко всем, без исключения, образовательным электронным изданиям и специфические требования, предъявляемые к средствам информатизации общего среднего, высшего профессионального и дополнительного образования, а также обучения людей с ограниченными возможностями.

Прежде всего, образовательные электронные издания и ресурсы должны отвечать стандартным дидактическим требованиям, предъявляемым к традиционным учебным изданиям, таким как учебники, учебные и методические пособия. Дидактические требования соответствуют специфическим закономерностям обучения и, соответственно, дидактическим принципам обучения. Далее рассмотрены традиционные дидактические требования к образовательным электронным изданиям и ресурсам, относимые к числу требований первой группы.

Требование обеспечения научности обучения с использованием цифровых образовательных ресурсов означает достаточную глубину, корректность и научную достоверность изложения содержания учебного материала, предоставляемого ОЭИ с учетом последних научных достижений. В соответствии с потребностями системы образования процесс усвоения учебного материала с помощью ОЭИ должен строиться с учетом основных методов научного познания: эксперимент, сравнение, наблюдение, абстрагирование, обобщение, конкретизация, аналогия, индукция и дедукция, анализ и синтез, моделирование и системный анализ.

Требование обеспечения доступности обучения, осуществляемого с использованием образовательных электронных изданий и ресурсов, означает необходимость определения степени теоретической сложности и глубины изучения учебного материала сообразно возрастным и индивидуальным особенностям учащихся. Недопустима чрезмерная усложненность и перегруженность учебного материала, при которой овладение этим: материалом становится непосильным для обучаемого.

Требование обеспечения проблемности обучения обусловлено сущностью и характером учебно-познавательной деятельности. Когда учащийся сталкивается с учебной проблемной ситуацией, требующей разрешения, его мыслительная активность возрастает. Уровень выполнимости данного дидактического требования с помощью образовательных электронных изданий и ресурсов может быть значительно выше, чем при использовании традиционных учебников и пособий.

Требование обеспечения наглядности обучения означает необходимость учета чувственного восприятия изучаемых объектов, их макетов или моделей и их личное наблюдение учащимся. Требование обеспечения наглядности в случае использования образовательных электронных изданий и ресурсов должно реализовываться на принципиально новом, более высоком уровне. Распространение систем виртуальной реальности позволит в ближайшем будущем говорить не только о наглядности, но и о полисенсорности обучения.

Требование обеспечения сознательности обучения, самостоятельности и активизации деятельности обучаемого предполагает обеспечение средствами образовательных электронных изданий и ресурсов самостоятельных действий учащихся по извлечению учебной информации при четком понимании конечных целей и задач учебной деятельности. При этом осознанным для учащегося является то содержание, на которое направлена его учебная деятельность. В основе функционирования и использования ОЭИ должен лежать деятельностный подход. Поэтому в соответствующих изданиях и ресурсах должна прослеживаться четкая модель деятельности обучаемого. Мотивы его деятельности должны быть адекватны содержанию учебного материала. Для повышения активности обучения подсистемы ОЭИ должны генерировать учебные ситуации, формулировать вопросы, предоставлять обучаемому возможность выбора той или иной траектории обучения, возможность управления ходом событий.

Требование обеспечения систематичности и последовательности обучения при использовании образовательных электронных изданий и ресурсов означает обеспечение потребности системы обучения в последовательном усвоении учащимися определенной системы знаний в изучаемой предметной области, потребности в том, чтобы знания, умения и навыки формировались в определенной системе, в логически обоснованном порядке. Для этого необходимы:

• предъявление учебного материала в система­тизированном и структурированном виде;

• учет, как ретроспективы, так и перспективы формируемых знаний, умений и навыков при формировании и представлении каждой порции учебной информации;

•учет межпредметных связей изучаемого материала;

•дидактически обоснованная последовательность подачи учебного материала и обучающих воздействий;

•организация процесса получения знаний в последовательности, определяемой логикой обучения;

•обеспечение связи информации, предъявляемой ОЭИ, с практикой за счет подбора примеров, создания содержательных игровых моментов, предъявления заданий практического характера, экспериментов, моделей реальных процессов и явлений.

Требование обеспечения содержательной и функциональной валидности контрольно-измерительных образовательных электронных изданий и ресурсов и их компонент. Потребности системы обучения накладывают на такие ОЭИ требования обеспечения соответствия контрольно-измерительного материала содержанию учебного материала (содержательная валидность) и оцениваемому уровню деятельности обучаемых (функциональная валидность).

Требование обеспечения надежности в использовании контрольно-измерительных образовательных электронных изданий и ресурсов и их компонент определяется как вероятность правильного измерения уровня усвоения учебного материала с использованием ОЭИ. Требование отвечает потребностям системы образования в обеспечении устойчивости, результатов многократного измерения или контроля результативности обучения одного и того же испытуемого.

Кроме традиционных дидактических требований, предъявляемых как к образовательным электронным изданиям и ресурсам, так и к традиционным изданиям образовательного назначения, к средствам информатизации обучения предъявляются специфические дидактические требования, обусловленные использованием преимуществ современных информационных и телекоммуникационных технологий в создании и функционировании образовательных электронных изданий и ресурсов.

Требование адаптивности подразумевает при­способляемость образовательных электронных изданий и ресурсов к индивидуальным возможностям обучаемого. Требование означает приспособление, адаптацию процесса обучения с использованием ОЭИ к уровню знаний и умений, психологическим, особенностям обучаемого. При создании и использовании электронных изданий и ресурсов целесообразно различать три уровня адаптации ОЭИ. Первым уровнем адаптации считается возможность выбора обучаемым наиболее подходящего для него индивидуального темпа изучения материала. Второй уровень адаптации подразумевает диагностику состояния обучаемого, на основании результатов которой предлагается содержание и методика обучения. Третий уровень адаптации базируется на открытом подходе, который не предполагает классифицирования возможных пользователей и заключается в том, что авторы ОЭИ стремятся разработать как можно больше вариантов его использования для как можно большего контингента возможных обучаемых.

Требование интерактивности обучения означает, что в процессе обучения должно иметь место двустороннее взаимодействие учащегося с образовательными электронными изданиями или ресурсами. Средства ОЭИ должны обеспечивать диалог и обратную связь. Важной составной частью организации диалога является обязательная адекватная реакция образовательных электронных изданий и ресурсов на действие обучаемых и педагогов. Средства обратной связи осуществляют контроль и корректируют действия учащегося, дают рекомендации по дальнейшей работе, осуществляют постоянный доступ к справочной и разъясняющей информации. При контроле с диагностикой ошибок по результатам учебной работы средства обратной связи выдают результаты анализа работы с рекомендациями по повышению уровня знаний.

Интерактивность и обратную связь следует рассмотреть более подробно, поскольку интерактивность и наличие обратной связи являются существенной отличительной особенностью большинства ОЭИ.

Обратную связь в триаде "педагог - ОЭИ - обучаемый" можно разделить на два основных вида: внешнюю и внутреннюю.

Внутренняя обратная связь представляет собой информацию, которая поступает от ОЭИ к обучаемому в ответ на его действия при выполнении упражнений. Такая связь предназначена для самокоррекции учебной деятельности самим обучаемым.. Внутренняя обратная связь дает возможность обучаемому сделать осознанный вывод об успешности или ошибочности учебной деятельности. Она побуждает учащегося к рефлексии, является стимулом к дальнейшим действиям, помогает оценить и скорректировать результаты учебной деятельности.

Внутренняя обратная связь может быть консультирующей и результативной. В качестве консультации могут выступать помощь, разъяснение, подсказка, наталкивание и т.п. Результативная обратная связь также может быть различной: от сообщения обучаемому информации о правильности решенной задачи до демонстрации правильного результата или способа действия.

Информация внешней обратной связи поступает к педагогу, проводящему обучение с использованием компьютерной техники и средств информатизации, и используется им для коррекции как деятельности обучаемого, так и режима функционирования ОЭИ.

Продолжим рассмотрение требований, предъявляемых к ОЭИ.

Требование развития интеллектуального потенциала обучаемого при работе с образовательными электронными изданиями и ресурсами отвечает потребностям системы образования к формированию у обучаемого стилей мышления (алгоритмического, наглядно-образного, теоретического), умения принимать оптимальное решение или вариативные решения в сложной ситуации, умений по обработке информации (на основе использования систем обработки данных, информационно-поисковых систем, баз данных и пр.).

Требование системности и структурно-функциональной связанности представления учебного материала в образовательных электронных изданиях и ресурсах. Название требования говорит само за себя.

Требование обеспечения формируемости и уникальности заданий в контрольно-измерительных образовательных электронных изданиях и ресурсах. Согласно этого требования задания, предъявляемые обучаемому, не должны полностью существовать до начала измерений или контроля, а должны формироваться случайным образом в момент работы обучаемого с ОЭИ. При этом задания, получаемые разными обучаемыми, должны быть различными, что отвечает потребностям образования в обеспечении объективности и адекватности педагогических измерений.

Требование обеспечения полноты (целостности) и непрерывности дидактического цикла обучения с использованием образовательных электронных изданий и ресурсов означает, что ОЭИ должны предоставлять возможность выполнения всех звеньев дидактического цикла в пределах одного сеанса работы с информационной и телекоммуникационной техникой.

С дидактическими требованиями тесно связаны методические требования. Методические требования к образовательным электронным изданиям и ресурсам предполагают учет специфики конкретного учебного предмета, на информатизацию которого нацелены разработка и применение средства информационных технологий, особенностей содержания соответствующей науки, ее понятийного аппарата, особенностей методов исследования ее закономерностей, возможностей реализации современных технологий обработки информации.

В связи с этим образовательные электронные издания, и ресурсы должны удовлетворять нижеследующим методическим требованиям.

1.В связи с многообразием реальных технических систем и устройств и сложностью их функционирования предъявление учебного материала с помощью средства информатизации обучения должно строиться с опорой на взаимосвязь и взаимодействие понятийных, образных и действенных компонентов мышления обучаемых.

2.Образовательные электронные издания и ресурсы должны обеспечить отражение системы научных понятий образовательной области в виде многоуровневой иерархической структуры, каждый уровень которой соответствует определенному внутридисциплинарному уровню абстракции, а также обеспечить учет как одноуровневых, так и межуровневых логических взаимосвязей этих понятий.

3.Образовательные электронные издания и ресурсы должны предоставлять обучаемому возможность разнообразных контролируемых тренировочных действий с целью поэтапного повышения внутридисциплинарного уровня абстракции знаний обучаемых на уровне усвоения, достаточном для осуществления алгоритмической и эвристической деятельности.

Наряду с учетом дидактических требований к разработке и использованию средств информатизации обучения выделяют ряд. психологических требований, влияющих на качество создания и эффективность применения образовательных электронных изданий и ресурсов. Нижеследующие психологические требования вытекают из анализа психолого-педагогических исследований и относятся к числу требований, предъявление которых ко всем без исключения средствам информатизации является существенным фактором повышения их эффективности.

1. Представление учебного материала в образовательном электронном издании или ресурсе должно соответствовать не только вербалъно-логическому, но и сенсорно-перцептивному и представленческому уровням когнитивного процесса. Средство информатизации обучения должно строиться с учетом особенностей таких познавательных психических процессов, как:

• восприятие (преимущественно зрительное, а также слуховое, осязательное),

• внимание (его устойчивость, концентрация, переключаемость, распределение и объем внимания),

• мышление (теоретическое понятийное, теоретическое образное, практическое наглядно-образное, практическое наглядно-действенное),

• память (мгновенная, кратковременная, оперативная, долговременная, явление замещения информации в кратковременной памяти),

• воображение.

2.Содержательное наполнение образовательных электронных изданий и ресурсов должно быть ориентировано на тезаурус и лингвистическую композицию конкретного возрастного контингента и специфики подготовки обучаемых. Иначе говоря, средства информатизации обучения должны создаваться с учетом системы знаний обучаемого и его знания языка. Изложение учебного материала должно быть понятно конкретному возрастному контингенту обучаемых, но не должно быть слишком простым:, поскольку это может привести к снижению внимания.

3.Создание и применение средств информатизации образования должны быть направлены на развитие как образного, так и логического мышления обучаемых.

Специфические требования к средствам информатизации в зависимости от уровней образования определяются исходя из особенностей информатизации высшего профессионального образования, дополнительного образования для детей и взрослых, обучения людей с ограниченными возможностями жизнедеятельности.

В частности, образовательные электронные издания и ресурсы, создаваемые для информатизации высшего профессионального образования, должны удовлетворять следующим требованиям.

1.Содержание и методы функционирования соответствующих средств информатизации должны соответствовать требованиям стандарта высшего профессионального образования.

2. Образовательные электронные издания и ресурсы должны использовать в своей работе проблемные и исследовательские задания, интеллектуальные обучающие подсистемы.

3. Образовательные электронные издания и ресурсы должны предусматривать автоматизацию таких видов учебной деятельности как поиск, сбор, хранение, анализ, обработка и передача соответствующей информации; автоматизацию расчетов, проектирования и конструирования, обработки результатов лабораторного эксперимента; автоматизацию информационных обработок в процессе выполнения контрольных заданий, курсового и дипломного проектирования.

4.Средства информатизации высшего профессионального образования должны содержать средства имитации и моделирования работы сложных объектов, протекания различных явлений и процессов в реальном, ускоренном или замедленном масштабах времени.

5.Средства тренинга соответствующих образовательных электронных изданий и ресурсов должны осуществлять подготовку обучаемого к будущей профессиональной деятельности в предметной виртуальной среде.

6.Средства информатизации высшего образования должны обладать открытой системой визуализации всех производимых расчетов, в том числе и рутинных, демонстрировать связь значений варьируемых переменных изучаемых объектов или процессов с их характеристиками.

Образовательные электронные издания и ресурсы, создаваемые для информатизации дополнительного образования для детей и взрослых, должны удовлетворять нижеследующим требованиям.

1.Средства информатизации обучения должны строиться по принципу непрерывного и относительно простого способа обновления материалов и форм их организации. Содержательное наполнение соответствующих образовательных электронных изданий и ресурсов должно быть направлено на развитие собственной деятельности обучаемых.

2.Образовательные электронные издания и ресурсы должны быть классифицированы по уровням компетентности потенциальных слушателей и ориентированы на развитие всех компонент компетентности: знаний, навыков, способностей, личностных установок.

3. По содержанию и форме средства информатизации должны быть разработаны с учетом глубокой дифференциации потребностей обучаемых в системе дополнительного образования.

4. Функционирование образовательных электронных изданий и ресурсов для системы дополнительного образования должно строиться с учетом опыта и практических знаний обучаемых. Работа с такими средствами информатизации должна быть максимально облегчена и сочетаться по различным параметрам со спецификой профессиональной деятельности обучаемых.

5. По завершению работы с образовательными электронными изданиями и ресурсами должны быть получены значимые практические результаты и, по возможности, реализованы личные цели слушателей. Средства информатизации дополнительного образования должны способствовать получению максимальных результатов при минимальных финансовых и временных затратах.

6.В условиях дополнительного образования электронные издания и ресурсы должны выступать в качестве средств вовлечения в образовательную среду новых знаний, которыми обладают взрослые профессионально занятые обучаемые.

7.Применяемые средства информатизации должны создавать возможность приобретения деловых связей и налаживания деловых контактов между обучаемыми.

Рассмотрим особенности изложения геометрического материала, методику использования наглядных пособий и педагогических программных средств при изучении простейших геометрических понятий и их свойств, с приемами введения основных понятий курса геометрии и решения геометрических задач.

Изучение геометрического материала в V классе имеет целью обобщить полученные учащимися в I-IV классах представления о простейших геометрических фигурах, а также познакомить учащихся с новыми геометрическими понятиями. В VI классе большое внимание уделяется систематизации геометрического материала. В пропедевтическом курсе геометрии у учащихся формируются умения и навыки геометрических построений с помощью линейки, циркуля, чертежного треугольника и транспортира.

Введение и формирование геометрических понятий в V – VI классах осуществляется на основе индуктивных рассуждений, требующих от начинающего учителя владения соответствующими приемами обучения.

К таким приемам относятся:

- приемы выполнения мыслительных операций анализа, синтеза, обобщения, абстрагирования и др.;

- приемы сосредоточения внимания учащихся на конкретных примерах геометрических объектов, в которых на первый план выступают существенные признаки изучаемого понятия с целью выявления его объема и содержания;

- приемы выявления логической структуры признаков вводимого понятия;

- приемы определения понятий через род и видовые отличия, через описание процесса его образования (генетическое определение);

- приемы подведения под понятие;

- приемы выведения следствий из факта принадлежности объекта объему данного понятия;

- приемы построения объекта по существенным признакам понятия (по определению);

- приемы узнавания (вычленения) объекта, принадлежащего данному понятию, на сложных чертежах;

- приемы дополнительных построений с целью получения объектов, принадлежащих данному понятию;

- приемы рассмотрения объекта в плане разных понятий и др.

В практикуме по методике преподавания математики в средней школе под редакцией В.И.Мишина изложены признаки сформированности у учащихся геометрических понятий. К ним относится совокупность умений:

- умение самостоятельно выделять существенные признаки объекта, принадлежащего объему данного понятия;

- давать определение понятию (если это требуется программой, учебником);

- подводить объект под данное понятие;

- выводить следствия из факта принадлежности объекта объему данного понятия;

- строить объект, исходя из существенных признаков понятия (по определению);

- приводить примеры объектов, принадлежащих и не принадлежащих данному понятию (контрпримеры);

- рассматривать объект в плане разных понятий;

- находить объекты, принадлежащие данному понятию, на сложных чертежах;

- выполнять дополнительные построения с целью получения объекта, принадлежащего данному понятию.

Формируются указанные умения в основном с помощью задач. При этом учитель должен знать, что ряд геометрических понятий пропедевтического курса геометрии получает генетическое определение (описанием процесса их образования). К ним, например, относятся: отрезок, луч, равные фигуры, площадь прямоугольника и квадрата, объем прямоугольного параллелепипеда, окружность, дуга окружности, сектор, угол и его элементы, равные углы, длина окружности, площадь круга.

В свою очередь, такие понятия, как: длина ломаной, периметр многоугольника (также прямоугольника и квадрата), квадрат, куб, круг, радиус окружности (круга), биссектриса угла, развернутый угол, прямой угол, градус, острый угол, тупой угол, виды треугольников по величине углов; фигуры симметричные относительно точки (центр симметрии), перпендикулярные и параллельные прямые определяются через род и видовые отличия.

В учебниках имеет место еще один способ определения – описание понятия. Под описанием понятия имеют в виду перечисление всех его элементов. Нестрого под описанием понимают выражение содержания с помощью понятий, не являющихся предшествующими и используемых интуитивно.

Например, описанием определяется: ломаная линия, треугольник и его основные элементы, четырехугольник и его основные элементы, прямоугольный параллелепипед и его основные элементы и др.

Указанные подходы к определению понятий пропедевтического курса геометрии находят свое отражение в системе задач по их формированию.

В первом случае задачи по своему содержанию требуют от учащихся выполнения (в большинстве случаев) наблюдений на основе соответствующих мыслительных операций (анализа, синтеза, сравнения, обобщения, абстрагирования и др.), а также выполнения простейших построений, измерений и вычислений, например:

Задача 1. Укажите отрезки среди фигур, изображенных на рисунке

В концепции интеллекта М.А. Холодной, это понятие характеризуется с двух позиций: интеллект по своему назначению - общая познавательной способность, и онтологическому статусу - особая форма организации индивидуального умственного опыта. Под умственным опытом понимается некоторый исходный уровень индивидуального умственного развития, умственных способностей, необходимых для освоения знаний, видов деятельности, способов поведения, наличие которого у человека предполагает интеллектуальная деятельность (Л.С. Выготский, С.Л. Рубинштейн). Умственный опыт ученика, являясь составляющей частью субъектного опыта, включает: когнитивный (связанный с переработкой информации), метакогнитивный (связанный с саморегуляцией умственной деятельности), интенциональный (связанный с индивидуальными интеллектуальными склонностями, предпочтениями и др.). Такой подход позволяет, по мнению автора, понять не только то, о чем человек думает, но и то, как он думает, что является, на наш взгляд, самым важным для организации процесса обучения геометрии. Создание условий для обогащения умственного опыта – специально организованный процесс, связанный с интеллектуальным воспитанием ученика.

Современные трактовки понятия «воспитание» характеризуют его как процесс целенаправленного создания условий для развития и саморазвития личности, включающий приобретение информации, накопление знаний и других элементов социального опыта в социально дифференцированном, индивидуализированном взаимодействии субъектов деятельности (обмен информацией, способами деятельности и общения, ценностными ориентациями и др.). Воспитание понимается в широком смысле, как такое воздействие на человека, которое оказывает определённое влияние на развитие его интеллекта в процессе приобретения знаний, являющихся средством этого развития. Умственное воспитание, являясь интегрированным итогом всех воспитательных воздействий и самовоспитания, обеспечивая интеллектуальное развитие ученика, занимает особое место. Анализ исследований, связанных с интеллектуальным становлением личности показал, что умственное воспитание традиционно сводится к интеллектуальному развитию ученика в рамках концепций развивающего обучения Л.В. Занкова, В.В. Давыдова, Д.Б. Эльконина.

Интеллектуальное воспитание и интеллектуальное развитие - два взаимосвязанных, но не тождественных, аспекта образовательного процесса. В связи с этим, рассмотрена теория интеллектуального воспитания учащихся, основанная на онтологической концепции интеллекта, в соответствии с которой интеллектуальное воспитание - создание условий для совершенствования интеллектуальных возможностей каждого ребёнка за счет обогащения его умственного опыта (М.А. Холодная). Анализ содержания этой теории и теорий в рамках когнитивного подхода в психологии, личностно-ориентированного и компетентностного подходов в обучении, исследование возможностей использования их основных положений при разработке проблемы осуществления интеллектуального воспитания учащихся при обучении геометрии показали, что в организации обучения геометрии должно найти отражение следующее.

Во-первых, для создания предпосылок успешного осуществления сложного процесса переработки информации, нужно соблюдать соответствие учебного материала когнитивным процессам (когнитивный аспект умственного опыта). Поэтому необходимо исследовать возможности представления учебного содержания школьного курса геометрии в виде различных моделей, для адекватного использования их учениками, как одного из средств обучения различным способам кодирования учебной информации курса геометрии.

Во-вторых, в соответствии с современными тенденциями построения содержания образования в качестве необходимых единиц усвоения, кроме теоретического компонента, должны быть выделены знания о знаниях, способах их добывания, открытия, условиях использования и др. – метазнания и метаумения (В.П. Беспалько, И.Я. Лернер, Н.Ф. Талызина, И.С. Якиманская и др.). В них раскрывается организация интеллектуальной деятельности субъекта, т.к. они выполняют функцию инструмента познания. Следовательно, возникает необходимость выявления в школьном курсе геометрии таких средств, использование которых позволит ученику регулировать процесс учебно-познавательной деятельности при усвоении содержания школьного курса геометрии (метакогнитивный аспект умственного опыта).

В-третьих, установлено, что обогащение эмоционально-оценочного опыта учащихся осуществляется через развитие познавательного интереса, активизирующего учебную деятельность учащихся, а также через предоставление ученику возможности построения собственной «образовательной траектории», что предполагает формирование у школьников психологической структуры деятельности (И.Я. Лернер, А.В. Хуторской, Т.И. Шамова, Г.И. Щукина и др.). Поэтому задаче обогащения этой формы умственного опыта при обучении геометрии необходимо подчинить все компоненты методической системы обучения, что позволит создать положительную мотивацию и активизировать познавательный интерес учащихся к процессу изучения школьного курса геометрии (эмоционально-оценочный аспект умственного опыта).

Процесс обучения геометрии в условиях интеллектуального воспитания рассматривается как активная целенаправленная интеллектуальная деятельность ученика. Активность – результат внутреннего процесса целенаправленной саморегуляции человека (Л.С. Выготский, О.А. Конопкин, Н.А. Менчинская, В.И. Моросанова и др.). Внешнее выражение саморегуляции – управление собственной деятельностью – то есть, такое воздействие на процесс, которое ведёт к достижению поставленных целей (В.П. Беспалько, В.Л. Матросов, В.А. Трайнев, В.Д. Шадриков и др.).

Итак, в методической системе обучения геометрии, направленной на интеллектуальное воспитание учащихся, должны быть отражены все указанные аспекты умственного опыта ученика и объединяющий их, аспект саморегуляции учеником собственной учебно-познавательной деятельности. Содержание индивидуального умственного опыта, обогащение которого происходит в процессе активной целенаправленной интеллектуальной деятельности учащихся при изучении геометрии, определяется трансформацией указанных аспектов в организацию этого процесса. Именно в организации процесса обучения математике, в частности, - геометрии, лежит причина трудностей учащихся. А.Н. Колмогоров, Б.В. Гнеденко и др. считали, что для усвоения курса математики общеобразовательной школы достаточны обычные средние способности. Главное, что ученику необходимы навыки управления своей учебно-познавательной деятельностью, общие и специфические для усвоения геометрии умения, содействующие его интеллектуальному становлению.

Во втором параграфе «Роль школьного курса геометрии в развитии интеллектуальных способностей» представлена часть категориального аппарата, связанная с понятием «интеллектуальное умение» для которого родовым является понятие интеллектуального действия (А.В. Запорожец), и результаты анализа соотношения понятий «умения» и «способности». С.Л. Рубинштейном отмечено, что интеллектуальная деятельность регулируется с помощью определённых умений, которые, включаясь в уже существовавшую целостную систему умений ученика, развивают его интеллектуальные способности. Анализ исследований, связанных с экспериментально - психологическими теориями интеллекта, позволил выявить основополагающие для школьного курса геометрии способности, характеризующие развитый интеллект человека. Это - понимание, моделирование, способность к индуктивному и дедуктивному рассуждениям, и обучаемость, как результат их развития.

Особое место в процессе обучения геометрии занимает преобразование информации способом алгоритмизации, в результате использования которого декларативные знания преобразуются в процедурные (предписания), что необходимо для усвоения геометрии. Наличие предписаний, содержащих в себе эвристическую составляющую, является естественным для специфики предмета геометрии. Анализ методов решения геометрических задач, выполненный с целью выяснения возможностей использования предписаний для их решения, показал, что алгоритмизации подлежат задачи на построение и задачи, решаемые аналитическими методами (таблица 2). Наглядным способом фиксации структурных взаимосвязей между данными и искомыми объектами является блок-схемная форма записи предписаний, которая отражает сочетание визуального и словесно-речевого способов кодирования информации, а процесс составления и использования блок-схем – предметно-практический и сенсорно-эмоциональный способы.

Таблица 2 Перечень типов и классов геометрических задач школьного курса геометрии, подлежащих алгоритмизации

На этапе применения нужная учебная информация (знания) воспроизводится из памяти, и продолжается её запоминание на новом уровне. Этап применения – многогранен, он предполагает разноуровневость использования полученных знаний. Сами по себе математические знания и умения еще не определяют уровень умственного развития человека, без умения использовать их в новых нестандартных ситуациях, без готовности к самостоятельному решению новых учебных проблем, не обязательно из области математики (А. Д. Александров). Поэтому выполнение учебно-познавательной деятельности на этом этапе предполагает обязательное наличие различных способов переноса (Е.Н. Кабанова-Меллер), являющегося показателем сформированности умения.

Процесс переработки учебной информации тесно связан с умениями, развивающими способности понимания, моделирования, к индуктивному и дедуктивному рассуждениям. Так, установлено, что для того, чтобы понимание стало средством усвоения знаний, его необходимо сделать целью обучения. То есть в умственном опыте ученика должны быть знания о том, какие ориентиры свидетельствуют о понимании текста. К таким ориентирам относятся умения, тесно связаны с грамотностью математического чтения, с коммуникативной компетентностью. Анализ процесса понимания, использование уровней и условий понимания, типов моделей представления учебной информации позволили разработать структуру процесса активизации понимания учебного текста школьного курса геометрии (таблица 3).

Таблица 3 Структура процесса активизации понимания учебного текста школьного курса геометрии

Для выявления умений, содействующих развитию базовых интеллектуальных способностей, выполнено структурирование учебной информации по уровню обобщённости её составляющих: геометрических понятий, их свойств, выражающихся в аксиомах и теоремах; геометрических задач. В этом процессе были учтены: 1) результаты логико-математического и логико-дидактического анализа процессов формирования математических понятий, обучения доказательству теорем, решения геометрических задач на каждом этапе переработки информации; 2) специфика школьного курса геометрии в развитии базовых интеллектуальных способностей; 3) собственное видение этих процессов с позиций концепции интеллектуального воспитания учащихся в обучении геометрии.

В итоге получены четыре типа интеллектуальных умений. Первый тип – умения, развивающие способность к индуктивному и дедуктивному рассуждениям. К ним относятся те, в результате использования которых формулируется некоторое суждение. Главной характеристикой умений этого типа, с точки зрения их содержания, является использование комплекса основных мыслительных операций: анализа, синтеза, сравнения, обобщения, как средства получения свойств и признаков объектов. Отметим, что в «чистом» виде эти операции редко используются в обучении геометрии: различные их сочетания, зависящие от специфики информации школьного курса геометрии, образуют системы интеллектуальных действий, представленных в виде соответствующих умственных приёмов, систематизированных и разработанных нами (таблица 4, умения типа I). Второй тип - умения, развивающие способность моделирования, связаны со способами преобразования учебной информации (таблица 1, таблица 4, умения типа II).

Таблица 4 Иерархия интеллектуальных умений для переработки учебной информации школьного курса геометрии

Третий тип умений – комплексное умение - составление геометрических задач, развивающее все базовые интеллектуальные способности. Составление задач учениками является важнейшим средством активизации умственной деятельности, развития креативности и интереса учащихся к изучению геометрии. Это умение способствует обогащению всех форм умственного опыта, формированию математической грамотности и компетентности учащихся в области решения проблем. Именно поэтому оно выделено отдельным типом. На основе анализа содержания исследований, связанных с составлением задач, выделены три группы учебных задач (составление задач по неполным данным, на основе данной задачи, с использованием аналогии) и сконструированы соответствующие приёмы, обеспечивающие это умение. Для формирования у школьников умения составлять метрические задачи и задачи на построение, систематизированы условия метрической определённости фигур (таблица 4, умения типа III).

Задачи обогащения умственного опыта учащихся на стадиях обучения школьному курсу геометрии

Структура процесса становления типов интеллектуальных умений учащихся разработана, большей частью, для основной стадии обучения школьному курсу геометрии, в соответствии с которой важно указать «место» введения приёма - ознакомительный этап, и первичное его закрепление - формирующий этап. Поэтому последовательность введения приёмов, соответствующих типам интеллектуальных умений, связана с программным содержанием курса геометрии основной школы. Дифференциация интеллектуальных умений позволяет планировать их становление в определённом порядке. На основе учёта этих факторов разработана последовательность введения умственных приёмов в неразрывной связи с освоением учебной информации школьного курса геометрии на ознакомительном и формирующем этапах становления интеллектуальных умений.

Использование учениками целостной системы типовых интеллектуальных умений на завершающей стадии становления умений (Х – ХI классы), только тогда будет возможно, когда процесс становления умений осуществлялся на всех предыдущих стадиях, в соответствии с разработанной структурой, при выполнении определённых заданий. Анализ содержания

Анализ различных подходов к пониманию и конструированию системы упражнений показал, что её содержание определяется целями использования. Под системой упражнений в нашем исследовании понимается совокупность таких наборов заданий, каждый из которых «обеспечивает» становление определённого типового интеллектуального умения на промежутке освоения учебной информации школьного курса геометрии на уровне учебной темы, от подготовительного до формирующего (включительно) умение этапов.

Учёт задач обогащения умственного опыта на стадиях обучения геометрии (таблица 5), уровневые цели интеллектуального воспитания учащихся, содержание и последовательность учебного содержания школьного курса геометрии, подлежащего усвоению, иерархия типовых интеллектуальных умений (таблица 4) и их процесс становления, позволили разработать следующие требования к системе упражнений. Содержание системы упражнений должно обеспечить: 1) достижение целей освоения геометрии (в рамках интеллектуального воспитания) на выбранном учеником уровне; 2) адекватность содержанию изучаемой учебной информации и содержанию формируемых умений; 3) активную и самостоятельную интеллектуальную деятельность учащихся при освоении геометрии; 4) взаимодействие способов кодирования информации при освоении школьного курса геометрии; 5) сотрудничество субъектов процесса освоения геометрии; 6) формирование осознанной саморегуляции при освоении учебной информации курса геометрии.

Реализация выявленных требований обеспечивает обогащение всех форм умственного опыта. Эти требования отражены в содержании обогащающих самостоятельных работ по геометрии, обеспечивающих деятельность учащихся на этапах приобретения и преобразования учебной информации. В параграфе показано, что система упражнений способствуют развитию пространственных представлений учащихся. Для пропедевтики построения сечений многогранников составлены упражнения трёх уровней сложности на создание образов, что нивелирует затруднения учащихся, связанные с возрастными особенностями развития их пространственных представлений. Развитию пространственных представлений учащихся способствует решение задач, включённых в содержательные составляющие школьного курса геометрии

В четвёртом параграфе «Управленческие функции учителя в осуществлении интеллектуального воспитания учащихся при обучении геометрии» третьей главы рассмотрена специфика общих функций управления (В.Л. Матросов, В.А. Трайнев, В.А. Якунин и др.) в применении к деятельности учителя в этом процессе, которая состоит в следующем. 1) При формировании целей обучения теме школьного курса геометрии учитель использует, в качестве базовых, обобщённые уровневые цели интеллектуального воспитания учащихся при обучении геометрии, для чего ему необходимо знание содержания концепции.

2) На уровне реального учебного процесса информационная основа обучения геометрии представляется в виде учебной программы, включающей взаимосвязанные системы знаний: а) преобразованное содержание школьного курса геометрии, подлежащее усвоению, обеспечивающее опыт переработки информации; б) содержание и последовательность становления интеллектуальных умений, позволяющих учителю организовать обучение геометрии, как процесс постепенной передачи функций управления обогащением умственного опыта учащихся, в руки самим учащимся; в) дополнительную учебную информацию, обеспечивающую опыт эмоционально-ценностного отношения учащихся к изучению геометрии. Учебная программа конкретизируется в тематическом планировании, содержащем циклы уроков, определяемые рамками уроков коррекции. Цикл включает уроки: целеполагания и открытия новой учебной информации; контроля усвоения теоретического содержания и первичного закрепления; практикумы (групповой и индивидуальный); итогового контроля результатов усвоения темы; коррекции.

Для обеспечения учащихся информацией о содержании предстоящей деятельности по освоению определённой темы курса геометрии, разработана карта изучения темы, представляющая ученикам перспективы её изучения, и позволяющая планировать собственную учебную деятельность.

3) Педагогическое прогнозирование заключается в том, что осуществление интеллектуального воспитания при обучении геометрии повысит обученность учащихся в образовательной области «геометрия». Это повышение обеспечивается тем, что ученики осуществляют осознанную регуляцию учебно-познавательной деятельности при изучении геометрии. Прогностическая деятельность учителя при осуществлении интеллектуального воспитания предполагает: выявление уровня учебных достижений каждого ученика (степени обученности); уровней познавательной самостоятельности и интереса к предмету. Выявляются индивидуальные познавательные особенности учащихся, связанные со стилями кодирования информации, что достаточно сложно выполнить. Однако предоставить ученикам возможность выбора своего стиля – возможно. Нами разработаны задания, учитывающие стили кодирования информации, позволяющие организовать продуктивную интеллектуальную деятельность учащихся на этапе открытия знаний в разных вариантах системы «учитель - учебная информация - ученик» или - «учебная информация – ученик».

4) Реализация предшествующих этапов позволяет учителю принимать обоснованные педагогические решения, которые тем успешнее, чем совершеннее у преподавателя проектировочные и конструктивные умения, обеспечивающие учащимся выбор, в соответствии со всеми компонентами методической системы (таблица 6).

5) Организация исполнения и коммуникации в обучении направлены на реализацию целей интеллектуального воспитания учащихся при обучении геометрии, на основе предыдущих этапов управления. Наличие специальных средств обучения, использование направлений обогащения опыта эмоционально-ценностного отношения ученика к изучению геометрии, предоставление учащимся возможности построения индивидуальной образовательной траектории при освоении учебной информации, помогают учителю организовать обучение, направленное на интеллектуальное воспитание учащихся.

6) Для осуществления контроля и оценки учебных достижений ученика разработаны диагностические контрольные работы, использование которых позволяет учителю делать выводы о результативности интеллектуального воспитания учащихся. Формирование у школьников умений самоконтроля, самооценки и самокоррекции осуществляется с помощью умений итоговой саморегуляции результатов освоения учениками учебной информации.

Осуществление этапов управления процессом обогащения умственного опыта учащихся позволяет учителю организовать формирование у учащихся способности саморегуляции при усвоении геометрии. Указанные этапы определённым образом соответствуют умениям, входящим в структуру регуляторного процесса, формируемого у учащихся. Это объясняется тем, что реализация субъектом регуляторного процесса позволяет ему осуществлять управление своей учебно-познавательной деятельностью (О.А. Конопкин, В.А. Якунин и др.), поэтому прослеживается общность функций управления. Выявленные методические средства определяют специфику организации процесса обучения геометрии. Использование этих средств, опосредованно отражая в методической системе обучения геометрии, большей частью, содержание первых двух форм умственного опыта учащихся, способствует их обогащению при изучении геометрии. Кроме этого, аспекты обогащения опыта эмоционально-ценностного отношения учащихся к изучению геометрии, в силу особенностей этой формы опыта, как установлено, непосредственно влияют на каждую компоненту методической системы обучения.

В традиционном обучении геометрии у школьников при решении задач на построение не создаётся представления о них, как о целостной теории «Геометрические построения», поэтому её акцентуация в процессе обучения геометрии вносит свой вклад в обогащение умственного опыта учащихся. Особенности развёртывания этой линии заключаются в следующем. Во-первых, в процессе обучения решению задач на построение, необходимо постепенно довести до понимания учащихся основные факты теории геометрических построений. Во-вторых, рассматриваются вопросы об аксиоматике теории геометрических построений на плоскости и в пространстве, использовании аналогии в подходах к постановке задачи на построение (рассмотрение основных фигур; введение постулатов построения, их зависимость от набора инструментов; формулировка задачи построения; выведение следствий из постулатов построения; этапы решения задач на построение; эквивалентность постулатов определённым допущениям; различия в решении задач на построение на плоскости и в пространстве). В-третьих, при рассмотрении методов решения задач на построение: (метод ГМТ, алгебраический метод, метод подобия, метод геометрических преобразований) выявляются общие приёмы решения. При изучении первого и третьего методов решения задач на построение организуется деятельность учащихся, направленная на открытие предписаний в соответствии со структурой становления интеллектуальных умений (таблица 2). Четвёртый метод используется для составления аналогичных задач. Приведём пример деятельности учащихся при решении учениками следующей учебной задачи.

Глава 2. Методические особенности разработки и использования средств ИКТ для формирования геометрической компетентности

2.1 Этапы разработки средств ИКТ для обучения геометрии (методические подходы к разработке средств ИКТ для формирования геометрической грамотности в условиях информатизации образования)

В этом разделе рассмотрим Основные процедуры разработки учебного материала, перечислим пять основных этапов создания учебных материалов, изобразим диаграмму их взаимосвязи; опишем результаты каждого из этапов разработки; аргументируем важность системного следования процедурам каждого из пяти этапов в процессе разработки электронных учебных материалов.

Пять этапов создания учебных материалов (образовательных средств ИКТ)

Разработка учебных материалов – процесс творческий. Сделать его прогнозируемым и управляемым помогает система процедур (правил, рекомендаций) по созданию учебных материалов. Эти процедуры – результат многолетних исследований в области педагогической технологии (общей и частной методики), теории разработки учебных материалов или “педагогического дизайна”. Этим же термином – “педагогический дизайн” – часто называют как саму систему процедур разработки учебных материалов, так и выполняемую по этим процедурам работу. Процедуры педагогического дизайна учитывают выводы многочисленных теорий обучения, положения современного менеджмента, а главное – многолетний опыт создания различных учебных материалов (в том числе для обучения с использованием ИКТ).

Создание мультимедийных учебных материалов часто сравнивают с созданием кинофильма. Это коллективный труд. Программисты отвечают за подготовку компьютерных моделей, компоновку, сборку и техническое тестирование материалов; художники – за подготовку иллюстраций, графический дизайн; звукооператоры – за подготовку звуковых файлов; операторы – за подготовку видеофайлов; специалисты-консультанты – за качество содержания, оценку корректности материалов; редакторы – за подготовку качественного текстового, аудио- и видеоматериала. Команду разработчиков объединяет общий замысел разработки, ее практическая полезность, ориентация на конечный результат, на потребителя учебных материалов. При создании кинофильма эту позицию воплощает в себе режиссер. При создании электронного учебника эту функцию берет на себя дизайнер учебного материала, ведущий разработчик или методист.

В недалеком прошлом в создании компьютерных учебных материалов участвовали всего два основных персонажа: “программист”, ответственный за их “реализацию” (графика, звуковые эффекты, анимация, программирование), и “сценарист”, ответственный за содержательную сторону и практическую эффективность разработки (исходные тексты, сценарий, тестирование). Современная практика создания электронных учебных материалов показывает, что функции “традиционного сценариста” удобно разделить на функцию автора учебного текста и функцию педагогического дизайнера.

Итак, дизайнер – ключевая фигура процесса разработки учебных материалов. Ясно представляя все этапы и отдельные шаги разработки, он отвечает за:

- подготовку исходных материалов к сценарию (описание целей и условий обучения, анализ состава будущих пользователей учебных материалов),

- разработку структуры сценария (определения последовательности тем и разделов) учебных материалов,

- подготовку демонстрационной версии,

- подготовку окончательного текста сценария, его доработку и/или корректировку,

- создание бета-версии (черновой версии) электронных учебных материалов,

- отладку, оценку и корректировку учебных материалов на всех этапах создания,

- модификацию и выпуск новых версий учебных материалов (если учебные материалы полезные, она обязательно будет развиваться и модифицироваться).

Рис. Основные этапы создания электронных учебных материалов (версия компании УНИАР)

На каждом из выделенных этапов готовится очередная часть учебных материалов, проводятся их оценка (авторами и/или заказчиками) и необходимая корректировка. Обратите внимание на процедуру (блок) оценки и корректировки подготовленных материалов, которая пронизывает всю разработку. Чем позднее обнаружен тот или иной промах, тем большую по объему работу придется переделывать. Например, недочеты в описании ожидаемых результатов обучения, которые выявлены на начальных этапах работы, легко скорректировать в ходе (по результатам) подготовки сценария учебных материалов. Однако, если аналогичные проблемы будут обнаружены в ходе тестирования и итоговой оценки материалов, тут придется корректировать цели разработки, переделывать сценарий, вносить изменения в имеющуюся версию и повторять процесс тестирования скорректированных материалов.

Первый этап: описание целей и условий обучения

Первый этап обычно разбивают на три шага:

- оценка необходимости организации обучения;

- выбор системы средств обучения;

- описание учебных задач и уточнение целей обучения (детализация, операционализация).

Перечень ключевых вопросов, направляющих работу на каждом из трех шагов, приведен в таблице.

Как правило, эти шаги планируются и выполняются последовательно. Рассмотрим каждый из них в отдельности.

Оценка необходимости организации обучения

Инженеры говорят: “Приступая к разработке нового изделия, посмотрите, нельзя ли без него обойтись”. Аналогичный вопрос возникает при создании электронных учебных материалов. Дополнительно:

· В какой степени обучение является действенным средством решения возникшей проблемы?

· Каковы цели обучения как составной части решения более широкой задачи?

Если речь идет об изучении темы, включенной в план работы учебного заведения, ответ сравнительно очевиден. Но он не прост, когда обсуждается задача переподготовки персонала на рабочем месте. На практике учебные материалы нередко разрабатывают для решения таких проблем, где не требуется обучения. Попытка разрабатывать учебные материалы, когда в них нет реальной необходимости, – не только бессмысленная трата сил и денег, но и компрометация идеи использования обучения как средства решения практических задач.

Приступая к разработке электронных учебных материалов, обязательно убедитесь, что:

- обучаемые действительно не знают того, что вы собираетесь им предложить;

- обучаемым действительно надо освоить обсуждаемое содержание (оно критически необходимо для достижения значимых для них целей).

Результатами выполнения первого шага являются:

- перечень целей создания учебных материалов, как части более широкой задачи,

- аргументированное решение о разработке средств ИКТ учебного назначения.

Выбор системы средств обучения

Следующий шаг – выбор средств обучения.

Очевидно, что есть много средств и способов для решения стоящей перед вами педагогической задачи. Разработка средств ИКТ учебного назначения – лишь одно из возможных (не обязательно лучших) решений. Надо решить, насколько их разработка оправдана в данном конкретном случае.

Для этого проводятся анализ и изучение целевой аудитории (начальная подготовка, предпочтения по использованию различных учебных ресурсов и т. п.) и ожидаемых условий обучения (в каких формах и где оно проводится), возможного содержания различных учебных материалов. В результате получается перечень показателей для оценки целесообразности cоздания электронных учебных материалов. Эти показатели можно разбить на четыре группы:

- Характеристика целевой аудитории,

- Опыт использования электронных учебных материалов в данной предметной области,

- Организационные условия,

- Содержание изучаемого материала.

Использование электронных учебных материалов оправдано, если анализ целевой аудитории показал, что потенциальные потребители материалов:

- Умеют обращаться с компьютером;

- Уже работали с электронными учебными материалами;

- Положительно относятся к использованию ИКТ;

- Готовы заниматься индивидуально;

- Не требуют постоянного «живого общения» с преподавателем;

- Не могут (не хотят) покидать свои привычные рабочие места.

Анализ целевой аудитории помогает определить, в какой мере надо индивидуализировать обучение. Электронные учебные материалы становятся привлекательным педагогическим средством. Если контингент обучаемых достаточно не однороден и различается:

- По уровню начальной подготовки в данной предметной области;

- По уровню владения языком;

- По общему культурному уровню и психологическому развитию;

- По индивидуальным стилям обучения (что очень типично).

Убедительными доводами в пользу разработки электронных учебных материалов служат опыт использования аналогичных учебных материалов схожих предметных областей и возможность использовать (приспособить) уже имеющиеся разработки.

Среди организационных доводов в пользу использования электронных учебных материалов обычно приводят следующие:

- Учащиеся разбросаны на большие территории, их трудно собирать в одном месте;

- Требуется быстро подготовить большое число людей (при недостатке преподавателей);

- В течение продолжительного времени требуется нерегулярно обучать отдельных людей (например, при постоянном обновлении персонала в территориально разнесенных производственных участках);

- Обучаемых нельзя временно освободить от текущей работы на время обучения.

Если в ходе анализа содержания обучения выясняется, что содержание обучения связано с использованием ИКТ или включает в себя овладение знаниями /умениями/ навыками. Требующими обработки разветвлённой последовательности действий, это может стать решающим доводом в пользу разработки компьютерной обучающей программы. Если учащиеся не знакомы с ИКТ, а наша цель – перейти к работе с компьютерами, это может стать веской причиной за использование электронных учебных материалов.

Важно помнить, что выбор электронных учебных материалов качестве учебного средства не закрывает возможности (и необходимости) использовать другие учебные материалы («бумажные» учебные тексты, традиционные учебники, учебные видео - и аудиокассеты и т.п). Обучающая программа может (а часто и должна) сопровождаться различными печатными материалами: методическими материалами, текстами для чтения, памятками и инструкциями, сборниками заданий и т.п. Более того, как правило, разработчики создают пакет учебных материалов: печатное учебное или методическое пособие, электронные учебные материалы, учебный видеофильм и т.п.

Результатом выполнения второго шага является:

- Описание контингента обучаемых (уровень начальной подготовки, культурные и языковые особенности, опыт работы с компьютером и прю);

- Описание организационных условий обучения (проведения обучения на рабочем месте или в отрыве от производства – в одном месте либо при территориальной разбросанности обучаемых), а также наличие подготовленных преподавателей;

- План создания комплекта учебных материалов с описанием его состава и структуры, организационных форм проведения занятий, тематического плана занятий.

Описание учебных задач и уточнение целей обучения

В ходе анализа (первые два шага этапа «Описание целей и условий обучения») описываются цели разработки учебных материалов, выявляются особенности целевой группы (контингент учащихся), уточняется совокупность используемых средств обучения. Всё готово к заключительному шагу первого этапа: описание учебных задач, детализации целей обучения и их операционализации (выражению через операции, которые может выполнить каждый, кто успешно закончил обучение). В инструментарии педагогического дизайнера для этого есть две процедуры:

- Подготовка иерархии целей обучения;

- Операционализация целей обучения.

Подготовка иерархии целей обучения – основная часть работы по анализу содержания обучения. Она включает в себя:

1) Определение целей занятий;

2) Определение действий, демонстрирующих (проявляющих) формируемое умение (знание);

3) Определение знаний, умений и навыков, позволяющих выполнить эти действия;

4) Разделить этих знаний и умений (навыков) на известные будущему ученику.

Описание действий и связанных с ними знаний и умений зависит от представления разработчика об иерархии учебных задач и уровне начальной подготовки обучаемых. Скажем, если речь идет о новичках, которые не умеют работать с мышью, целесообразно включить умение позиционировать курсор мыши. Если это действительно серьезная проблема, вам потребуется включать в электронные учебные материалы специальный тренажер, помогающий отрабатывать соответствующий навык.

Некоторые знания и умения могут потребоваться для решения разных задач (и/или на разных этапах решения одной и той же задачи). Такие знания и умения (или целые задачи) имеет смысл выделить и использовать при определении последовательности изложения материала. В частности, размещение аналогичных совокупностей осваиваемых действий в различных разделах учебного материала позволит уменьшить число повторений при их закреплении в ходе первичного изучения.

Разделим перечисленные знания и умения, необходимые обучаемому для успешного выполнения каждого действия, на те, которые ему известны, и те, которым его надо обучить.

Для этого выделим знания и умения, которые, как предполагается, являются:

- новыми для всех обучаемых,

- известными всем обучаемым,

- известными многим обучаемым,

- известными некоторым обучаемым.

Знания и умения, предположительно известные всем обучаемым, как правило, не включают в составляемый перечень. Однако на стадии составления перечня знаний и умений рекомендуется упомянуть в нем сомнительные случаи и принять окончательное решение (включать или не включать их в учебный курс) только после тщательного рассмотрения.

Знания и умения, предположительно известные многим обучаемым и/или некоторым обучаемым, рекомендуется включить в разрабатываемые материалы. При составлении сценария можно предусмотреть, чтобы они изучались по желанию обучаемых. Другой прием – включить в учебные материалы специальный пре-тест и индивидуализировать обучение по результатам такого тестирования.

Подготовка иерархии целей обучения – очень полезная процедура для определения содержания и целей изучения отдельных разделов (уроков) создаваемого курса. К сожалению, разработчики учебных материалов не всегда располагают всей необходимой информацией для такой работы. Другая трудность в том, что при подготовке иерархии целей обучения разные дизайнеры могут получить разные результаты. Ничего страшного: этот факт можно использовать для сопоставления и взаимной проверки этих результатов. Если мнения экспертов в ходе этой работы расходятся, разрешить спор может только педагогический эксперимент.

Операционализация целей обучения – еще одна важная задача, решаемая в процессе создания учебных материалов. Соответствующие процедуры описаны в предыдущем разделе. Результатами выполнения третьего шага являются иерархия целей обучения и их операционализация.

Классификация целей обучения

Педагогическому дизайнеру нередко приходится сопоставлять между собой различные учебные курсы и учебные материалы. Это трудно сделать, не умея сравнивать цели, для которых они разрабатывались (цели обучения). Описание и сопоставление целей обучения – вечная педагогическая проблема. Традиционный способ ее решения – построение классификации целей обучения. В середине прошлого века комиссия экспертов под председательством Б.Блюма разработала одну из наиболее известных классификаций целей обучения - «Таксономию Блюма». Эта классификация должна была послужить основой для сопоставления друг с другом целей, которых пытаются достичь авторы различных учебных программ. В таксономии Блюма все мыслимые цели обучения разделены на три непересекающиеся области:

- познавательные (Cognitive Domain);

- эмоциональные(Affective Domain);

- двигательные (Psychomotor Domain).

Познавательные цели охватывают все, что связано с приобретением знаний и развитием умственных навыков. Эмоциональные цели включают в себя все задачи, связанные с формированием ценностей, отношений, развитием эмоционального самоконтроля обучаемых. К двигательным целям относится развитие двигательных навыков, физической выносливости.

Рис. Шесть уровней иерархии познавательных целей обучения в таксономии Блюма

Каждая из областей, в свою очередь, разделяется на подобласти. Наиболее разработана и часто используется классификация целей в рамках познавательной области. Она представляет собой иерархическую шестиуровневую структуру. Работа по достижению целей более высокого уровня базируется на достигнутых целях более низких уровней.

Уровень знания (KnowledgeLevel). Это самый нижний, начальный уровень. Все цели, относящиеся к этому уровню, формулируются в терминах воспроизведения. Например: «Назвать все города-герои», «Перечислить последовательность действий по выключению компьютера». Здесь достаточно познакомить учащихся с соответствующей информацией так, чтобы они смогли ее повторить.

Уровень понимания (ComprehensionLevel). Чтобы продемонстрировать достижения следующего уровня, учащиеся должны изложить изучаемый материал своими словами. Способность суммировать предложенную информацию, изложить её своими словами подтверждает, что учащиеся её усвоили (произошли запечатление информации и её переработка).

Уровень применения (ApplicationLevel). На этом уровне цели формулируются в терминах применения полученных знаний в новой ситуации (например, при решении нестандартных задач).

Уровень анализа (AnalysisLevel). Цели данного уровня предполагают, что обучаемые в состоянии разлагать изученный материал на отдельные составляющие, могут описать его внутреннюю организацию.

Уровень синтеза (SynthesisLevel). Достигнув целей этого уровня, обучаемые могут эффективно комбинировать усвоенные знания, формировать из них новые конструкции. Например, способность формировать новые макрокоманды и редактировать с их помощью текст в текстовом процессоре можно отнести к целям этого уровня.

Уровень оценки (EvaluationLevel). Это самый высокий, шестой уровень, на котором обучаемые демонстрируют отношения, делают содержательные оценочные суждения об изученном материале, о новых данных, относящихся к изученной области.

Оценка успеваемости в Академии Российского Генерального штаба.

1-я степень – «Успехи слабые». Ученик едва прикоснулся к науке, по действительному ли недостатку природных способностей, требуемых для успеха в ней, или потому, что совершенно не радел при наклонностях к чему-либо иному.

2-я степень – «Успехи посредственные». Ученик знает некоторые отрывки из преподанной науки, но и те присвоил себе одной памятью. Он не проник в её основание и в связь частей, составляющих полное целое. Посредственность сия, может быть, происходит от некоторой слабости природных способностей, особливо от слабости того самомышления, которого ученик не мог заменить трудом и постоянным упражнением. Отличные дарования при легкомыслии и празднолюбии влекут за собой те же последствия.

3-я степень – «Успехи удовлетворительные». Ученик знает науку в том виде, как она была ему преподана. Он постигает даже отношение всех частей к целому в изложенном ему порядке, но он ограничивается книгой или словами учителя, приходит в замешательство от соприкосновения вопросов, предлагаемых на тот конец, чтобы он сблизил между собой отдалённейшие точки. Даже выученное применяет он не иначе, как с трудом и напряжением.

На этой степени останавливаются одарённые гораздо более памятью, нежели самомышлением: но они прилежанием своим доказывают любовь к науке. Эту степень можно назвать степенью удовлетворительных успехов потому, что ученик, достигнув оной, в состоянии бывает следовать за дальнейшим развитием науки и применять её в случае надобности. Притом и размышление, всегда позже памяти нас посещающее, пробуждается часто даже среди этой механической работы.

4-я степень – «Успехи хорошие». Ученик отчётливо знает преподанное ему учение: он умеет изъяснять все части из начал, постигает взаимосвязь их и легко применяет усвоенные истины к обыкновенным случаям. Тут действующий разум ученика не уступает памяти, и он почитает невозможным выучить что-либо, не понимая.

Один недостаток прилежания и упражнения препятствует такому ученику подняться выше. С другой стороны, и то правда, что самомышление в каждом человеке имеет известную степень силы, за которую черту при всех напряжениях перейти невозможно.

5-я степень – «Успехи отличные». Ученик владеет наукой: весьма ясно и определённо отвечает на вопросы, легко сравнивает отдалённые точки учения, с проницательностью, довольно изощрённой упражнениями, разбирает новые и сложные предлагаемые ему случаи, знает слабые стороны учения, места, в которых сомневаться должно, и что можно возразить против теории.

Только необыкновенный ум, при помощи хорошей памяти, в сочетании с пламенной любовью к наукам, а, следовательно, и с неутомимым прилежанием, может подняться на такую высоту в области знания.

Итак, была рассмотрена таксономия целей обучения. Обучающие программы часто справедливо упрекают за то, что они направлены на достижение целей нижнего уровня – уровня знания. Очевидно, что сами по себе знания редко представляют самостоятельный интерес (вспомните о «многознании без разума»). Для современного производства нужны исполнители, которые обучены достигать цели, относящиеся к верхним уровням классификации Блюма.

Таксономия Блюма имеет много практических применений. В частности, она может помочь дизайнеру при анализе результатов определения целей обучения. Закончив подготовку списка целей обучения, отметьте, к какому уровню таксономии относится каждая из выделенных целей. Большая группа целей (назовём их «Группа-1») относится к уровню 1 или 2(знание или понимание). Убедитесь, что каждая цель из «Группы-1» данного раздела учебного материала выступает в качестве подцели для одной из целей более высокого уровня. Могут найтись такие цели («Группа-1.1»), для которых это не выполняется. Возможно, достижение целей из «Группы-1.1» является пропедевтикой, необходимой для изучения других разделов. Если и это не так, стремление достичь эти цели с помощью планируемого учебного материала может оказаться неоправданным.

ВТОРОЙ ЭТАП: РАЗРАБОТКА СЦЕНАРИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Итак, цели и ожидаемые результаты обучения определены. Теперь можно приступать ко второму этапу – разработка сценария. Сценарий – это «рабочий чертёж» будущих учебных материалов, последовательное и пробное описание работы компьютерной программы. Сценарий фактически определяет её педагогическую ценность. Разрабатывать электронные учебные материалы без сценария – то же самое, что строить самолёт без чертежа. Работу над сценарием обычно разбивают на два шага:

- подготовка демонстрационной версии учебных материалов;

- подготовка рабочего сценария учебных материалов.

На первом шаге (при подготовке демонстрационной версии) определяется и утверждается внешний вид типовых экранов (таких, как «изложение материала», «демонстрация», «упражнение», «контрольные вопросы», «конспект», и др.) и готовится небольшой фрагмент учебных материалов, который позволяет представить, как будет выглядеть окончательный курс. Главное на этом шаге – уточнение технических требований к будущему курсу.

Результатом первого шага является демонстрационная версия электронных учебных материалов – небольшой фрагмент курса, который включает все типовые экраны.

На втором шаге (при подготовке рабочего сценария) идёт создание сценария, его экспертная оценка, корректировка и окончательное редактирование. Подробнее об этом речь пойдёт в следующем разделе.

Главным результатом второго этапа разработки электронных учебных материалов является законченный рабочий сценарий.

ТРЕТИЙ ЭТАП: ПОДГОТОВКА БЕТА-ВЕРСИИ УЧЕБНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Итак, сценарий подготовлен, проверен и утверждён. Следующий, третий этап часто называют «Программирование», или «Подготовка бета-версии электронных учебных материалов». Последнее название ближе к сути дела. Обычно программирование составляет меньшую часть всего объёма работ, а большую часть составляет подготовка графических, видео- и аудиоматериалов, тестирование и редактирование отдельных разделов создаваемого учебного средства. Если электронные учебные материалы включают компьютерные модели изучаемых процессов и явлений, программирование может вылиться в самостоятельную задачу (особенно в тех случаях, когда это достаточно сложные модели). Если же подобных моделей нет, а разработчики используют современные средства автоматизации создания учебных материалов – например, УНИАР-Продюсер или УНИАР-Билдер, MacroMediaDirector и т.п., - программирование превращается в рутинную задачу. При подготовке бета-версии учебных материалов много внимания требуют такие вопросы, как:

- подготовка иллюстраций (фотографий, рисунков, скетчей, анимационных эффектов и пр.);

- запись аудиосопровождения;

- подбор или съёмки видеоматериалов.

Главная задача разработчика на этом этапе – убедиться, что электронные учебные материалы реализуются в полном соответствии с принятым сценарием. По мере того как программа «оживает», разработчики могут заметить отдельные недочёты или просчёты, допущенные ими на предыдущем этапе. Иногда эти недочёты можно исправить на этапе создания бета-версии, оперативно внося соответствующие изменения в рабочий сценарий.

Результатом выполнения третьего этапа является бета-версия электронных учебных материалов.

ЧЕТВЁРТЫЙ ЭТАП: ОЦЕНКА И ДОРАБОТКА УЧЕБНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Бета-версия электронных учебных материалов завершена. Прежде чем передать подготовленный материал обучаемым, надо провести его оценку, дабы убедиться, что учебное средство выполняет своё назначение.

Один из способов такой оценки – экспертиза. Экспертиза сравнительно дешева, её сравнительно просто организовать, она не занимает продолжительного времени. Однако качество экспертной оценки существенно зависит от квалификации и качества работы приглашённых экспертов.

Более надёжный путь – педагогический эксперимент, в ходе которого электронные учебные материалы используют для подготовки группы обучаемых. Если эксперимент достаточно полно воспроизводит условия будущего использования электронных учебных материалов, он может дать полную и достоверную информацию о сильных и слабых сторонах разработанного программного продукта.

Оценка разработанных учебных материалов с рекомендациями по её доработке и/или особенностями использования служит основанием для подготовки рабочей (итоговой) версии продукта.

Результатом выполнения четвёртого этапа является рабочая версия электронных учебных материалов.

ПЯТЫЙ ЭТАП: СОПРОВОЖДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ УЧЕБНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Разработка электронных учебных материалов успешно завершена. Окончательная рабочая версия передана потребителям, которые используют её по назначению. Теперь у вас появилась возможность оценить, насколько практична и полезна выполненная разработка. Если учебные материалы непрактичны и не выполняют связанных с ними ожиданий, о них достаточно скоро забудут, и вам не придётся их сопровождать. Однако, если вы создали действительно полезное учебное средство, вам придётся не только время от времени решать мелкие технические вопросы, возникающие по ходу их эксплуатации, но неоднократно возвращаться к их содержанию, выпускать необходимые дополнения, специальные редакции и т.п. Продолжительность последнего, пятого этапа зависит от интенсивности «старения» содержания электронных учебных материалов. По мере того как содержание обучения будет морально устаревать, и/или изменятся условия применения (например, появится широкополосный Интернет), возникнет необходимость подготовки новых версий или создания новых учебных курсов с использованием имеющихся наработок.

Результат выполнения пятого этапа – новые рабочие версии электронных учебных материалов.

РАЗРАБОТКА СЦЕНАРИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Цели обучения поставлены, ожидаемые результаты определены, можно приступать к работе над сценарием электронных учебных материалов.

На первом шаге разработчики пытаются представить себе учебный процесс в целом, готовят и отрабатывают типовые решения, которые будут многократно использоваться в процессе создания материалов. Здесь приходится одновременно учитывать множество различных факторов. Рассмотрим общие (теоретические) представления, которые принимает во внимание педагогический дизайнер, а затем рассмотрим отдельные шаги разработки сценария.

В ходе знакомства с теоретическими представлениями (первые четыре пункта) выполняется:

- знакомство с тремя подходами к созданию электронных учебных материалов,

- знакомство с рекомендациями, которые дают педагогическому дизайнеру специалисты в области теории обучения,

- чтение рекомендации по подготовке учебных текстов,

- знакомство с особенностями изложения элементов учебного материала.

Отдельные шаги разработки сценария (последние четыре пункта) представляют:

- знакомство о структуре сеанса занятий (урока) с использованием электронных учебных материалов,

- знакомство с процедурой создания плана электронных учебных материалов,

- знакомство с разработкой типовых экранов,

- знакомство с техникой разработки рабочего сценария.

Три метафоры «компьютерного обучения».

Метафора – это литературный прием, который состоит перенесении свойств одного предмета (явления) на другой с помощью общего для них обоих сопоставляемых предметов признака. Метафоры широко используют не только в поэтической речи («Отговорила роща золотая…»). Это эффективное средство для передачи образа, описания сложного и не очень хорошо формализованного предмета (процесса, явления), позволяющее экономными средствами сообщать достаточно содержательные идеи. Метафоры широко используются и в литературе, и в научно-технических текстах, и в педагогике. Например, все мы хорошо помним: «Ученик – не сосуд, который надо наполнить знаниями, а факел, который надо зажечь!»

Рассмотрим, используя метафоры, три подхода к применению компьютеров в обучении, которые широко применяются сегодня. Речь идет о компьютере как хранилище (источнике) информации, о компьютере как развивающей среде, о компьютере как обучающем устройстве.

Компьютер как источник информации.

Неявно предполагаемую посылку, лежащую в основе этого подхода, можно сформулировать так: «Компьютер содержит (или может содержать) весь мыслимый материал, необходимый для обучения». Этот подход распространился вслед за распространением CD-ROM и Интернета.

Сегодня в электронных библиотеках собраны классические издания и книжные новинки. Все учебные материалы готовятся на машинных носителях информации и также потенциально доступны через Интернет. Университеты, правительственные органы, радиостанция, а теперь и производители видео предоставляют доступ к своей продукции через Всемирную компьютерную сеть. Созданы первые массовые версии учебно-методических комплексов на машинных носителях информации. Энтузиасты этого подхода обещают, что совсем недалеко то время, когда традиционный учебник будет вытеснен электронными текстами.

Этому представлению соответствует метафора компьютера:

- как книги с картинками, или

- как всемирной энциклопедии, в которой содержится вся информация, накопленная человечеством, или

- как исчерпывающего собрания всех значимых для человека текстов (в широком смысле слова).

Можно добавить, что компьютер – это такая книга, где читателю доступен нелинейный просмотр текста (гипертекст), а картинки на страницах включают статические изображения, видеофрагменты, аудиозаписи, мультипликацию, действующие модели систем, процессов, явлений.

Примерами реализации метафоры книга в программных продуктах могут служить электронные энциклопедии (например, «Энциклопедия Кирилла и Мефодия»).

Метафора книга предполагает, что обучаемый знакомится с тем, что его в данный момент интересует, свободно перемещаясь по материалу, чтобы найти искомое. Применительно к электронным учебным материалам это означает, что контроль за последовательностью учебного материала целиком принадлежит обучаемому. Дело разработчика материала – подготовить необходимые тексты (конечно, с картинками, аудиосопровождением, вопросами, видеофрагментами и т.п.) и организовать их в виде удобного гипертекста.

Среди достоинств этого подхода – сравнительная простота организации материала (нет нужды разрабатывать «управляющую часть»). Обучаемый не ограничен логикой учебной программы и может по своему усмотрению использовать любые части предложенного ему материала. Недостатки этого подхода продолжают его достоинства: трудно «организовать» обучаемого, побудить его систематически знакомиться с материалом, нет возможности контролировать его действия, предоставлять адекватную обратную связь. Будучи полезен для подготовленного пользователя, который владеет учебной деятельностью и способен самостоятельно организовать работу с информацией, этот подход неприемлем для малоподготовленного пользователя, который еще не умеет ориентироваться в материале.

Компьютер как развивающая среда.

В основе этого подхода лежит желание видеть в компьютере игровую среду, поддерживающую структуру, куда обучаемые приходят со своими задачами, где они могут пробовать и ошибаться, приобретая личный опыт работы с предметом. Опытные педагоги всегда неявно использовали этот подход при обучении программированию. ПослеизвестныхработС. Пейберта (см., например: Papert S. Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas. NY: BasicBooks, 1980) «конструктивистский подход» сформировался как самостоятельное течение в теории обучения. Популярным примером реализации этого подхода служит среда «Лого». Другими удачными примерами являются «Живая Физика» и «Живая Геометрия». При изучении основ программирования успешно используется компьютерная среда «КуМир», созданная на механико-математическом факультете МГУ.

Этому подходу соответствует метафора компьютера:

- как игры, или

- как игрового поля, или

- как среды для свободного экспериментирования, ил

- как игрового пространства.

Традиционные игры – это культурные инструменты (или естественные педагогические инструменты), с помощью которых человек осваивает те или иные стороны окружающей его реальности. Метафора игра означает, что обучаемый может свободно (в пределах правил) манипулировать с объектами компьютерной среды. Создать обучающую среду – значит создать своеобразное игровое пространство, в котором могут и должны использоваться догадка, интуиция, критическое мышление. Все эти способности развиваются и тренируются на материале и в связи с задачами, решаемыми в учебном процессе. Более того, в подобной среде обучаемый может и должен сам ставить новые задачи (коль скоро умение ставить задачи является целью обучения). Разработчики электронных учебных материалов используют метафору игра при создании компьютерных моделей, тренажеров и других средств, которые позволяют обучаемому опробовать различные работы, самостоятельно структурировать разветвленные системы действий, экспериментировать в новой для себя обстановке. Сюда можно отнести и компьютерные учебные среды, и модели, и игры.

Главное достоинство такого подхода – возможность реализовать конструктивистскую модель обучения. Эта модель предполагает, что обучаемый строит структуры своих действий в процессе самостоятельного активного поиска и сопутствующих упражнений, реализуемых в пространстве возможных действий. Это единственный известный нам способ обучить решению нестандартных задач, стимулировать поиск нестандартных ходов (комбинаций действий).

К недостаткам данного подхода относят сложность создания соответствующих компьютерных сред, медленное начальное освоении базовых действий (без специально направляемого обучения), трудности контроля поисковой (творческой) работы учащихся в учебной компьютерной среде. Для поддержки работы учащихся в такой среде нужен весьма квалифицированный учитель. Работу с такими средами до сих пор относят к привилегии «одаренных детей», и она выходит далеко за рамки традиционной школьной педагогики.

Компьютер как обучающее устройство

Третий подход к созданию электронных материалов берет свое начало в программированном обучении. исходная посылка рассматриваемого подхода поста: «Можно создать компьютерную программу, которая будет эффективно вести ученика по учебному материалу, учитывая его индивидуальные особенности». Более тридцати лет назад один из зачинателей этого подхода П.Суппис писал: «Пройдет не так уж много времени , и каждый из миллионов обучаемых получит такого же отзывчивого и обладающего такими же энциклопедическими знаниями наставника, как Аристотель, - завидная привилегия, которой некогда обладал Александр, сын Филиппа Македонского» (Суппис П. Образование и вычислительные машины // Информация. М.: Мир,1968, с.96).

Этому подходу соответствует метафора компьютера:

- как контролера, или

- как регулировщика движения по учебному материалу.

компьютер направляет ученика по учебному материалу подобно тому, как регулировщик уличного движения направляет движение транспорта по улицам города. В основе указанного подхода лежит представление о возможности разбить учебный материал на порции, которые можно предъявлять в различной последовательности. Эти порции следует сопроводить инструкциями (обучающей программой), которая направит обучаемого к той или иной его порции в зависимости от ответов обучаемого. Данный поход, по мнению его сторонников (с которыми трудно согласиться), воспроизводит работу учителя (см. рис.).

Рис. Схема обмена транзакциями между обучаемым и обучающей программой.

Учитель и ученик рассматриваются здесь как «черные ящики», а сам подход часто называли «кибернетическим подходом к обучению». Три десятилетия назад это была основная метафора для создания электронных учебных материалов. Современные электронные материалы по своей форме по-прежнему нередко воспроизводят принципиальную схему кибернетического подхода к обучению. Метафора компьютер-регулировщик предполагает, что главная функция электронных учебных материалов – адекватно реагировать на ответы, которые дают обучаемые.

Одно из наиболее распространенных воплощений метафоры компьютер-регулировщик – отработка навыков, контролируемое выполнение упражнений. До сих пор еще именно так видят электронные учебные материалы во многих учебных заведениях. Механистическое представление об отработке навыков, как системе повторяющихся упражнений, хорошо соответствует системе взаимодействий, показанной на рис.

Другое воплощение метафоры компьютер-регулировщик – традиционная обучающая программа. Такая программа обычно начинается с рассказа о содержании занятия и об ожидаемых результатах обучения. Она предлагает порции учебного материала, демонстрации и иллюстрации, вопросы и задания, подсказки, указания об успехах и ошибках обучаемого. В ней используются различные формы представления материала в зависимости от индивидуальных особенностей обучаемого. Традиционные обучающие программы успешно применяют для обучения фактическому материалу, правилам работы.

Достоинство этого подхода в том, что действия обучаемого находятся под постоянным контролем. Компьютер в состоянии учитывать все операции, которые выполняются над учебным материалом. Он может разнообразить подачу учебного материала с учетом предыдущих действий обучаемого. Здесь от обучаемого требуют минимальных навыков самостоятельной работы. Организованные таким образом электронные учебные материалы особенно хороши для предоставления первичных сведений, отработки навыков у тех обучаемых, которые не могут самостоятельно найти и использовать потенциально доступную информацию.

Ограничение самостоятельности обучаемых, «программирование» их, как роботов – главная слабая сторона это подхода. Его сторонникам свойственна неявная подчас интенция - предусмотреть все возможные действия обучаемого, взять его действия под свой полный контроль. И хотя в отдельных случаях это удается, ни психологи, ни методисты не дают надежных рецептов решения названных задач. Более того: известно, что в общем виде она не разрешима (управляющая система не может быть менее сложной, чем управляемая). Количество возможных состояний обучающей программы заведомо меньше количества состояния обучаемого. Поэтому фанатично настроенные сторонники данного подхода принципиально обречены на неудачу, а прагматически мыслящие – на компромисс.

Какие учебные материалы мы создаем

Итак, вы познакомились с тремя метаморфозами, которые соответствуют трем подходам к созданию электронных учебных материалов. Каждая метафора и каждый подход в наилучшей степени приспособлены для решения своих специфических педагогических задач. Сопоставляя эти подходы (см. рис.), легко заметить, что соответствующие им метафоры различаются между собой по способу и уровню контроля за действиями обучаемого. Книга дает обучаемому максимальную свободу действий. Контролирующая (управляющая) функция электронных учебных материалов в этом случае минимальна. Обучаемый создает, с чем он хочет познакомиться, и имеет для этого все необходимые ресурсы. Игра также не направляет активность обучаемых, но ограничивает ее правилами функционирования учебной компьютерной среды. Знакомый, с этими правилами обучаемый «творит» то, что считает нужным. Противном случае он вынужден их осваивать (например, с помощью проб и ошибок). Обучаемый должен сам поставить задачи и оценить результаты обучения. Поэтому книга и игра лучше всего подходят обучаемому, который умеет учиться который в состоянии самостоятельно направлять учебный процесс.

Метафора контролер, напротив исходит из того, что обучаемый не может себя организовать. Поэтому здесь учебный материал делится на небольшие порции, включает упражнения и контрольные задания, предлагает повторение. При таком подходе разработчики выстраивают возможный диалог с обучаемым, стараются компенсировать отсутствующие у него навыки учебной деятельности (управления процессом собственного учения). Заметим, что умение структурировать материал в соответствии с задачами его изучения - специальная техника, которая требует представления об организации самого материала. Если соответствующий материал учащему не знаком, это достаточно сложная задача даже для очень опытного ученика.

Таким образом, первый критерий для выбора той или иной метафоры, того или иного подхода при создании того или иного учебных материалов определяется уровень исходной подготовки учащихся (степень сформированности у них учебной деятельности; уровнем знакомства с изучаемого материалом).

Второй критерий для выбора метафоры связан с подержанием обучения, осваимыми видами и способами действий. Например, если главная задача – проинформировать обучаемого, напомнить ему о чем-то, книга – самый удачный выбор. Если требуется освоить и знание фактов, обучить правилам работы (процедурам использования) технических систем, обрабатывающие навыки, лучшим выбором будет контролер. Если нас интересуют развитие творческих способностей, освоение способов структурирования произвольных форм деятельности, то больше подходит игра.

Как видно из этих примеров, границы рекомендуемых областей использования различных подходов достаточно размыты, а три упомянутых метафоры представляют собой предельные случаи (см. рис.17). В одном предельном случае разрабатывается электронная энциклопедия , в другом – компьютерная игра, в третьем – традиционная обучающая программа. Нас будет больше интересовать больше последнее. Однако мир един. Подобно тому как хорошая современная электронная энциклопедия содержит элементы, присущие и обучающие программе, и компьютерной игре, хорошая обучающая программа, как правило, включает в себя составляющие, представляемыми другими метафорами. Определить, в какой степени и как использовать эти составляющие при разработке электронного учебного материала, - одна из задач педагогического дизайнера. В общем случае при создании электронного учебного материала можно и нужно использовать все упомянутые метафоры и подходы. Например, метафору контролер можно использовать на первичном этапе ознакомления с материалом, а метафору книга применить для организации доступа к справочнику и конспекту курса для продвинутых обучаемых.

Сейчас мы рассмотрим рекомендации, которые дают дизайнеру специалисты в области теории обучения, и сможем:

назвать и прокомментировать не менее пяти рекомендаций;

описать не менее одного способа, как использовать каждую из названных рекомендаций при подготовке учебных материалов.

Многолетние исследования в области обучения и практика использования получаемых результатов позволили сформировать систему рекомендации по приложению принципов теории обучения к созданию обучающих программ. Вашемувниманиюпредставленышестнадцатьрекомендаций (Hannafin, M. J. and Peck, K.L. The Design, Development, and Evaluation of Instructional Software. NY: MacmillanPublishingCompany, 1988),которые помогут выбирать правильные решения при создании решения при создании учебных материалов.

1. Начните урок с образца предыдущего материала. Обучаемые лучше включаются в работу над материалом, если в начале каждой новой темы показать ее связь с предыдущим материалов. Напомните основные положения предыдущего урока и покажите, как они связаны с новым материалом, который только предстоит изучать.

2. Представляйте каждое занятие кратким описанием плана занятия и ожидаемых результатов. Все условия разработчиков учебных материалов напрасны, если обучаемые поло понимают, что от них хотят. Старайтесь начать с изложения целей и плана занятия. Обратите внимание учащихся на то, что они усвоят в результате своей работы.

3. Излагайте материал сжато, точно, в простой и непринужденной форме. Используйте простой и ясный язык. Старайтесь сформулировать как можно точнее. Дайте логичные (естественные) от одной посылки к другой. Избегайте возможные отступления от принятой логики изложения темы.

4. Старайтесь всегда привести пример и продемонстрировать положения урока. Компьютер позволяет не только предложит учащимся текст, рисунок, аудио- и/или видеозапись. Можно включить в материал последовательную демонстрацию излагаемых положений, позволить обучаемым самим выполнять соответствующие действия, выражать свои оценки и суждения.

5. Старайтесь задавать такие вопросы и задачи, которые посильны учащимся. Занятия идут эффективнее, если учащиеся чувствуют продвижение по курсу. «Я понял! У меня получается». Желательно формировать и поддерживать это ощущение. Пользуйтесь для этого возможностями индивидуализировать обучение, которые представляет компьютер. (стр.19)

Тон изложения материала.

Придерживайтесь нейтрального делового тона, при изложении материла. По возможности не отвлекайте обучаемого примерами, аналогиями и подробностями, которые не связаны непосредственно с целями изложения. Избегайте иронии и сарказма. Будьте сдержаны, доброжелательны и не фамильярны.

Для связки (перехода) между отдельными разделами используйте повествовательные предложения. Избегайте риторических вопросов.

Всегда приводите примеры верных ответов и избегайте включать в текст сценария примеры неверных ответов. В нижеследующей таблице приведены примеры удачных и неудачных обращений к обучаемому. Заметьте, что вам легче запомнятся отрицательные примеры. То же самое происходит и с обучаемыми.

Примеры обращений и связок.

Минимизируйте использование специальных эффектов (переливание цвета, движущиеся иконки, звуки и т.п.). Цель специальных эффектов – привлечь внимание обучаемых. Составьте для своего курса свой специальный «словарь» и припишите постоянную функцию каждому спецэффекту. Старайтесь не использовать их для других нужд.

Старайтесь не использовать стереотипные образы типа «крутой начальник», «пикантная секретарша» и пр. Попытайтесь найти персонажей, которые несут в себе дополнительный скрытый смысл, отвечающий целям вашей учебной программы.

Стиль подачи материала.

Всегда пользуйтесь стандартным шрифтом и стандартным набором символов. Между разработчиками КОП должно быть письменное соглашение обо всех используемых шрифтах, сокращениях, спецсимволах, и его необходимо строго придерживаться.

Вводите Каждую Новую Аббревиатуру (КНА) в явном виде, и лишь после этого используйте её, как сочтете нужным. Приводя перечисление, пользуйтесь специальными символами для их выделения. Если важен порядок их появления, пользуйтесь номерами.

Избегайте обращений, связанных с полом учащегося (если это не дается специально). Помните: с электронными учебными материалами будут работать учащиеся любого пола.

Пользуйтесь активным залогом. Избегайте использовать активный залог. Используйте:

- настоящее время – для текста урока;

- прошедшее время – при подведении итогов;

- будущее время – при изложении целей и ожидаемых результатов занятия;

Договоритесь о системе редакторских символов, которые группа разработчиков будет использовать для корректировки текстов в процессе создания КОП. Это поможет избежать многих недоразумений. Такая договоренность не раз пригодиться на этапах разработки и редактирования сценария, отладки и доводки программы, при тестировании и оценке бета-версии КОП.

При выборе формата экранов ориентируйтесь на следующие рекомендации (рис. 18):

- хорошо, если обучаемый может прочесть учебный текст на экране «за один прием»;

- старайтесь ограничить объем текста 5 – 8 строками и не делайте его больше 15 строк;

- ограничьте используемую длину строки текста, старайтесь включать в строку до 10 слов;

- старайтесь не помещать более одного-двух параграфов текста на один экран.

Рис. 18. Пример размещения текста на экране.

Хочется напомнить еще раз, что все приводимые рекомендации носят ориентировочный характер. Следуйте им с умом. (стр.20-21)

Урок или сеанс- основная единица самостоятельной работы учащегося.Как правило, урок «образует» тематическую единицу работы. Средняя продолжительность урока- от 30 до 50 минут реальной непрерывной работы обучаемого с компьютером. Курс обычно разбивают на 3-10 занятий. Если же он требует большего числа занятий, его лучше разделить на несколько курсов или частей.

Каждое занятие, в свою очередь, может делиться на разделы. Раздел - неделимая единица самостоятельной работы учащегося. Продолжительность реальной работы с разделом рекомендуется сохранять в интервале 5- 20 минут. Выбирайте объем таким образом, чтобы обучаемый проходил его целиком «за один присест» (за один сеанс работы с компьютером). Вообще говоря, урок и раздел в некоторых курсах могут совпадать.

Разбиение электронного учебного материала на отдельные части – уроки и разделы- задает организационную структуру материала. Эта структуру выбирается с учетом организационных (например, допустимое количество и продолжительность занятий) и технологических (желательно разместить материалы на одном томе носителе информации) требований. Отвечая тем или иным специфическим ограничениям, организационная структура всегда подчинена учебной структуре.

Учебная структура урока

Определить учебную структуру- значит определить систему привычных и принимаемых «педагогических умолчаний», создать учащимся комфортную учебную обстановку, в которой интересно и приятно осваивать предлагаемый материал. Очевидно, что учебная структура определяется с учетом рекомендации и принципов теории обучения.

Если урок разбит на отдельные разделы, каждый раздел будет иметь свою внутреннюю учебную структуру. Хорошо структурированный урок может включать 11 ясно различимых составляющих:

· организационный момент;

· сообщение о целях обучения;

· изложение материала;

· упражнения;

· обратная связь о результатах действий учащегося;

· связки между отдельными темами или вопросами;

· поведение итогов;

· итоговая практическая работа;

· проверка освоения материала;

· повторение и изложение материала (если он освоен);

· повторный тест.

Выбор учебной структуры- задача педагогического дизайнера. Необязательно, чтобы все выше перечисленное составляющие присутствовали в каждом уроке, однако в нем обычно присутствуют большинство этих составляющих. Рассмотрим каждый из них по отдельности.

Организационный момент

В начале каждого урока рекомендуется напоминать логическую структуру материала. Содержание организационного момента урока обычно отвечает на такие вопросы:

- Что изучалось до этого?

- Что будет изучаться в данном уроке?

- Как изученный материал связан с новым материалом и каково место того и другого в целом курсе?

Организационный момент нередко включает в себя описание цели предстоящего занятия, информацию о месте занятия во всем курсе. Главная методическая задача организационного момента- привлечь внимание учащихся, сформировать у них нужную установку, заинтересовать, включить в работу, помочь ответить на вопросы: зачем мне это учить? Удачный способ оформления организационного момента- использование видео- или аудиофрагментов, где информация представляется от лица автора (ов) курса.

Сообщение о целях обучения

Хорошее описание целей обучения отвечает на вопросы, что обучаемый может сделать, какое представление он может продемонстрировать после того, как успешно выполнить все, чего требует урок. Желательно описывать цели как можно проще, неформально повествовательной манере. Здесь уместно прямое обращение к ученику. Например,

«После изучения этого раздела у вас сформируется профессиональный взгляд на содержание просматриваемых вами компьютерных учебных программ. Знакомясь с очередной КОП, вы сможете выделить в ней все элементы учебной структуры урока в том виде, в каком они представлены в рассматриваемой программе».

Изложение материала

Вопросы изложения отдельных элементов материала (описание процессов и процедур, изложение понятий, принципов и фактов) уже обсуждались в этом разделе. Вы легко различите их в структуре урока.

Упражнения

Изложение материала, как правило, сопровождается упражнениями. Главное достоинство электронных учебных материалов- возможность «разбавлять» изложение действиями и вопросами на понимание, закрепление излагаемого материала. Одна из задач упражнения- прерывать монотонное изложение материала (смена видов работы). Хорошо спланированные упражнения помогают учащимся постоянно актуализировать получаемую информацию. Они служат средством учета разнообразных стилей освоения материала (стилей обучения). В хороших электронных учебных материалах упражнения прерывают (оживляют) изложение учебного материала через каждые 3-7 экранов. Учащиеся немедленно получают обратную связь о результатах своих действий. Это помогает им понять, насколько успешно они работают, что именно им стоит делать по-другому. Упражнения акцентируют внимание обучаемых на отдельных фрагментах (элементах) излагаемого содержания.

Обратная связь о результатах действий учащегося

Оперативная обратная связь о ходе работы обучаемого – одно из главных методических украшений любого электронного учебного материала. При верном ответе положительное подкрепление информирует обучаемого о том, что он на верном пути. Положительное подкрепление ориентирует на работу с материалом, который следует дальше. Корректирующая обратная связь (сообщение о неверном действии или ответе) информирует обучаемого о трудностях в освоении материала, сообщает о верном действии (ответе) и, возможно, предлагает выполнить другое упражнение.

Внимание! Помните, что корректирующая обратная связь – это обучающее воздействие, а не оценка работы учащегося. «Не судите, да не судимы будете». Избегайте встречающихся иногда в электронных учебных материалах реакций типа «неверно», «ошибка», «будьте внимательнее» и т.п.

Связки между отдельными темами или вопросами

Каждый раз, когда внутри урока вы переходите к новому вопросу, возникает необходимость в связке. По своей сути связка - организационный момент в миниатюре. Она напоминает, что было изучено и как это относится к следующей теме. Главная задача связки - зафиксировать внимание учащегося на факт перехода к новому вопросу.

Подведение итогов

Этот элемент учебной структуры позволяет еще раз напомнить учащимся об основном содержании изученного материала. Чтобы закрепить предлагаемое содержание, его желательно повторить в различных формах не менее 3-5 раз. Учебная структура урока позволяет это сделать:

- При изложении материала;

- В ходе упражнений;

- При ответе на контрольные вопросы;

- При подведении итогов;

Рассматривайте подведение итогов как неотъемлемую составную часть процесса подачи учебного материала.

Итоговая практическая работа

Итоговая практическая работа проводится в конце урока. Она должна собрать все изученные на уроке элементы в общую картину. Здесь учащиеся сталкиваются с примером практической задачи, и решения которой надо применить все усвоенное раннее. Старайтесь сделать практическую работу настолько похожей на реальную практику, насколько это допускают имеющиеся условия. Практическая работа позволяет обучаемым почувствовать, что они действительно чему-то научились в ходе урока. В ходе выполнения практической работы старайтесь минимизировать поддержку обучаемого. Отложите обсуждение верных и неверных действий до окончания работы. При необходимости дать ему возможность попрактиковаться еще раз. Не забывайте о главном достоинстве самостоятельной работы учащихся с электронным учебным материалом: в отличие от традиционного урока, учащиеся могут легко вернуться к пройденному. Поощряйте тех, кто готов это делать для более глубокого освоения курса.

Проверка освоения материала

Вопросы проверки освоения материала (задания и способы контроля) будут подобно рассмотрены в специальном разделе.

Повторное изложение материала

Повторное изложение – еще один важный элемент учебной структуры, которая отсутствует в традиционных учебниках, однако часто встречается в электронных учебных материалах. Обратите внимание: это не просто повторение, а повторное знакомство с тем же материалом, которая поддается в новом изложении. Повторное изложение – всегда специально организованное сокращенное изложение материала, обращающее внимание на те элементы содержания, которые не освоены при первоначальном изложении. В ходе повторного изложения обычно поясняют, почему те или иные знания и / или навыки не освоены, освоены не в полном объеме или поняты не верно. Возможно также использование других форм подачи материала(скажем, к звуку добавлен текст), новых примеров, новых аналогий и т.п.

Повторная проверка освоения материала

Повторное изложение завершается повторным контрольным заданием. Для этого можно использовать уже предлагавшиеся учащимся вопросы или подготовить новые, дополнительные вопросы и задания.

Когда и как составлять и использовать учебную структуру урока

При планировании урока обычно не возникает трудности разбить его на тематические составляющиеся – разделы, если такое разбиение необходимо. Значительно больше вопросов возникает при проработке учебной структуры урока. Мы рекомендуем прорабатывать данную структуру также детально, как вы прорабатывали цели обучения. По сути, это – детальный план сценария. Его надо составить, обсудить с коллегами и, возможно, несколько раз изменить, прежде чем начать работу над учебными текстами. Тщательно разработанная учебная структура урока позволяет оптимизировать освоение материала, минимизировать возможную потерю цельности изложения, обеспечить методическое качество создаваемых материалов на ранней стадии их разработки.

Процесс подготовки учебной структуры и его результат имеют еще одно важное значение: целенаправленная подготовка и фиксация учебной структуры урока позволяют формально разграничить работу педагогического дизайнера и сценариста, автора учебных текстов. Когда учебная структура урока зафиксирована, работа над учебными материалами приобретает предметный характер. Другое достоинство тщательное проработки учебной структуры урока – возможность распараллелить работу над текстом сценария между несколькими специалистами. Зафиксированная структура урока существенно упрощает процесс тестирования и до работки электронных учебных материалов.

ПОДГОТОВКА ПЛАНА ЭЛЕКТРОННЫХ УЧЕБНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Учебная структура урока – основа для построения плана урока, на основе которого затем готовится рабочий (полноэкранный) сценарий урока. Взятые вместе планы уроков образуют план материалов в целом. Детализированный план урока, как правило, включает в себя следующую информацию:

- Диаграмму (блок – схему) обучающей программы с явным указанием всех сопряжений данного урока с другими частями компьютерного курса;

- Диаграмму (блок – схему) урока с указанием всех его разделов;

- Названия и коды урока и каждого его раздела;

- Цели урока;

- Собственно пункты плана урока;

- Ожидаемую продолжительность урока;

- Удельный вес (значимость) данного урока в системе всех кодов КОП;

- Вводный текст к уроку;

- Способы подачи материала;

- Способы текущего и итогового контроля;

- Заставки (используются, на пример, при входе в программы и выходе из нее);

- Экран регистрации (используется для регистрации нового пользователя);

- Экран меню;

- Информационный экран (используется для представления информации);

- Экран вопросов;

- Транзитный экран;

- Экран упражнений;

Типовые экраны нужны и разработчику, и обучаемому. Первому они упрощают и стандартизируют процесс разработки. Второму они позволяют легче ориентироваться в материале, действовать по умолчанию. Обучаемые должны концентрироваться на содержании учебных материалов, а не на работе с ними. Хорошо разработанный интерфейс прозрачен для обучаемых, не отвлекает их внимания. Если на вопрос: «В какой точке произошло ветвление обучающей программы?» - обучаемый отвечает: «Я не заметил никаких ветвлений», - значит, интерфейс ему действительно не мешает. Выбрав типовые экраны, не старайтесь их разнообразить. Они должны отличаться друг от друга лишь содержанием информации.

Инструментальные пакеты обычно предлагают разработчику готовые наборы (варианты) типовых экранов. Одновременно они представляют средства для их изменения или подготовки собственных экранов.

Разработка учебного интерфейса – большая самостоятельная область, которую желательно осваивать на практике. Когда вы начнете разрабатывать свои типовые экраны, постарайтесь учитывать следующие соображения.

Элементы экрана не должны «накладываться» друг на друга. Такая опасность возникает, например, при использовании «всплывающих подсказок». Обучаемый должен всегда видеть все составляющие экрана. Это в первую очередь касается навигационных элементов.

Важной составляющей оформления экрана является цветовая гамма. Рекомендуется подготовить первый прототип и поработать с ним некоторое время. Некоторые цветовые сочетания могут выглядеть весьма привлекательно, но начинают раздражать при продолжительной работе. Рекомендуется провести экспериментальное обучение с новой цветовой гаммой в течении 10-15 минут, прежде чем принять её в работу.

Есть немало общих рекомендаций по использованию цветовых сочетаний. Например:

- Используйте «холодные» тона (например, желтый или синий) в качестве фона.

- Старайтесь избегать «горячих» тонов (красный или зеленый). Они годятся только для аварийных сообщений и т.п.

В «Справочнике WEB-дизайнера» можно найти детальные рекомендации по выбору цветовой гаммы. Немало полезной информации и специальных инструментов для подбора цветовых сочетаний можно найти в Интернете (www.design.ru/tema/top10/right_colors.html и т.п.)

При обработке ответов учащихся обязательно предусматривайте реакцию на все мыслимые действия обучаемых. При первом неверном ответе не спешите с оценкой, дайте возможность учащемуся сделать еще одну попытку. Хорошим средством обратной связи может служить звуковой сигнал. Чудной звук (например, «Кар-р-р-!!!»)с в ответ на неверное действие лучше информирует ученика, чем пространственное объяснение.

Старайтесь ограничивать время работы обучаемого с учебной информацией на экране. Текст и др. учебная информация должны оставаться на экране до тех пор, обучаемый не подтвердит, что он закончил с ним знакомиться.

Следите за тем, чтобы обучаемый точно знал, что от него ожидается и какие действия он может или должен предпринять. Используйте подсказки и другие виды обратной связи, чтобы ученик всегда знал, как продолжить работу или выйти из курса.

Дайте учащимся возможность в любой момент получить напоминание о правилах работы. Предусмотрите кнопку «Помощь», которая будет легко доступна из любого места учебных материалов.

Обучаемый имеет право на любой момент прекратить работу с учебным материалом. Предусмотрите соответствующий инструмент на каждом экране. Не забывайте, что электронные учебные материалы – инструмент самообучения. Нельзя заставить обучаемого работать, если он этого не хочет.

Каждый из этих документов оформляется всоответствии с внутренними стандартами, а сами документы прилагаются к рабочему сценарию и являются его неотъемлемой составной частью.

Итак, были рассмотрены основные процедуры разработки сценария учебных материалов. Однако подготовку рабочего сценария (поэкранную проработку курса) можно освоить только в ходе реальной подготовки электронных учебных материалов.

Вопросы и задания в электронных учебных материалах

В этом специальном разделе обсуждается, как говорить контрольные вопросы, проверять и оценивать работу учащихся с электронным учебным материалом. Внешний вид любого задания зависит от целей обучения и содержания изучаемого материала, от особенности работы обучаемых и от ожидаемых результатов обучения. Необходимо различать, в чем сила и слабость различных способов оценки работы обучаемых, уметь составлять вопросы со сводным ответом (открытые вопросы), отвечая на которые ученик должен написать связанный текст (сочинение).

Методика применения средств ИКТ, ориентированных на формирование геометрической грамотности учащихся на основе ИКТ

Методика проведения воспитательного процесса при обучении математике должна соответствовать возрасту учащихся, содержанию изучаемого материала и проводиться в три этапа.

1 этап – V-VI классы.

При изучении геометрического материала важно приучить учащихся находить в окружающем мире соотвествующие предметы, причем своеобразие отражения математикой действительности нельзя понимать узко, только как обращение непосредственно к вещам окружающей нас действительности. Широте понимания могут помочь различного рода модели, чертежи – все материализованные реализации, а также идеальные образы, связь которых с действительностью уже воспринята учащимися.

После ознакомления с различными предметами, имеющими форму геометрических фигур, необходимо обращать внимание учащихся на важнейшие свойства этих фигур: равномерную кривизну круга, «жесткость» треугольника (признаки будут изучены в 7 классе), двукратную симметрию прямоугольника и т.д. Воспитание у детей привычки видеть геометрические фигуры в окружающих нас предмета имеет первостепенное значение, так как в результате дети учатся обнаруживать зависимость между геометрией и практической деятельностью людей, устанавливать источники развития научного знания.

На этой ступени обучения следует обращиться к лабораторным работам, на которых приучать измерять величины, работать с картоном или бумагой для последующего конструирования различных геометрических фигур.

2 этап VII – IX классы.

Учебный материал VII – IX классов значительно расширяет возможности воспитательного воздействия на обучаемых.

Исключительно важное значение для целей воспитания имеет курс геометрии, где учащиеся впервые встречаются с дедуктивным методом доказательства (аксиоматическим методом) . Здесь впервые они встречают высокую требовательность к полноте аргументации. Вначале она удивляет, пугает их, кажется им излишней,педантичной. Но постепенно день за днем они к ней привыкают. Этот воспитывающий процесс имеет решающее значение для совершенствования логической культуры мышления. Важно, чтобы логике, формальному доказательству геометрических фактов предварялось расмотрение конкретных фактов, примеров. Например, на свойствах параллелограмма основан параллельный перенос (трансляция). Многие физические движения (так называемые поступательные, перемещения), используемые в различных механизмах, приводится к параллельному переносу. Таково, например, перемещение ползунка, движущегося в прямолинейных пазах затвора фотоаппарата, и т.д.

Заключая тему о четырехугольниках, стоит указать на одно интересное свойство, имеющее практическое значение: оказывается, равными чеиырехугольниками (плитками) произвольной формы можно сплошь покрыть плоскость.

Свойство вписанных углов находит применение при определении положения точки по известынм ее направлениям на три другие точки, положение которых также дано. Решение дает возможность определить положение корабля на море или самолета в воздухе при помощи радиолокации. Радиостанции (так называемые радиомаяки) посылают сигналы определнной длины волны. Приемное устройство на корабле дает возможность опредлеить направление на передающиую радиостанцию. Если известны положения трех таких радиомаяков и направления на них, то возможно определить положение корабля.

Таким образом учащиеся должны воспринимать общее через проявление его в конкретном.

3 этап – X-XI классы.

Представляются большие возможности в определенной мере философского осмысления изучаемого материала, а именно более детального знакомства и изучения «актуальной» и «потенциальной бесконечности, построения различных уровней математических абстракций (возрастание абстрактности в математике, отношение математических абстракций к объективной реальности, примеры построения математических абстракций и т.д.), математического моделирования и т.д.

На этом этапе историзм выступает не как сообщение учащимся наиболее ярких примеров из истории математики и знакомство с великими математиками (хотя это также необходимо), не только как история успехов мышления, но и как история процесса мышления с объяснением объективных движущих сил этого процесса. При изучении геометрии нужно постоянно обращаться к интерпретации изучаемых идеализированных математических моделей. Например, при изучении свойств пирамиды заслуживает особого внимания следующее: пересекая пирамиду плоскостью, параллельной основанию, получим сечение, площадь которого прямо пропорциональна квадрату расстояния от вершины. Это обстоятельство служит теоретическим объяснением зависимостей между силой освещенности и расстоянием от источника света.

Действительно, если представить себе, что в вершине пирамиды находится источник света, то световой поток, перехватываемый параллельными сечениями пирамиды, распределяется по ее поверхности. При увеличении расстояния площадки от вершины вдвое площадь увеличится вчетверо, а количество световой энергии, приходящееся на единицу площади, станет вчетверо меньше. Итак, сила освещения должна быть обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника света. Пользуясь этим законом, астрономия определила расстояние до самых отдаленных объектов Вселенной. Аналогичными примерами можно сопровождать изучение свойств других геометрических тел.

Мы согласны с авторами практикума[ ], что в процессе изучения математики (геометрии) можно повлиять на формирование личности учащегося логикой предмета, методологическим обоснованием математических фактов, прикладной направленностью содержания курса. Надо раз и навсегда отказаться в школе от технократического мышления, когда средства превалируют над целью, когда на учащегося смотрят как на обучаемый, программируемый компонент системы, как на объект самых разнообразных манипуляций, а не как на личность с бесконечными степенями свободы ее проявления.

Остается на протяжении нескольких лет актуальным вопрос использования информационных технологий и компьютерных средств в учебном процессе средней школы. Проблемы все в той же низкой материально-технической стороне создания компьютерной базы учебных заведений, в ликвидации компьютерной неграмотности обучающих и обучающихся. Необходима также разработка общей методики применения современных информационных и телекоммуникационных технологий, компьютерных и мультимедийных продуктов в учебном процессе и вооружению частными приемами этой методики учителей каждого предмета.

Н.Х.Розов считает, если не принять эффективных неотложных мер для обучения как действующих, так и будущих преподавателей-предметников реальному внедрению компьютерных технологий и образовательных продуктов в аудиторные плановые занятия, во внеклассную работу с учащимися, в их самостоятельную учебно-исследовательскую деятельность и т.д., то существует высокая вероятность того, что учебный процесс будет еще долго осуществляться «писанием мелом на доске», «живым говорением» - и лишь где-то в углу шкафа в учительской прибавиться сиротливо пылящаяся горка цветных пластмассовых коробочек с образовательными дисками. [1] И самое плачевное, что это подтверждает практика преподавания в школах. Проведенный опрос среди учителей математики г. Семипалатинска показывает, учителя - предметники не видят преимуществ использования на уроках персонального компьютера, не готовы отойти от традиционного преподавания. Консерватизму педагогов в отношении компьютеризации школьного образования способствуют разобщенность педагога и персонального компьютера – по материальным причинам весьма значительное число учителей не может иметь компьютер дома, и тем более свободно пользоваться Интернетом.

Ответы при опросе подтверждают, что многие из педагогов не только не умеют пользоваться программным обеспечением, но и не знают о существовании графических пакетов, о наличии электронных учебников. Это отрицательно сказывается на реализации информатизации учебного процесса. Не понимают, что очень много времени отводят, чтобы научить ученика строить чертеж, когда гораздо проще ученику выполнить построение, использовав графические возможности компьютера. Если дать каждой школе кроме лабораторий ЭВМ - кабинета информатики мультимедийный класс для проведения урока геометрии и компьютерный класс для выполнения учащимися домашней работы по геометрии, это принесет пользу: компьютер будет использоваться учащимися не только как средства развлечения, а как хорошее средство избавления от рутинной работы над чертежом к задаче. Облегченный труд всегда вызывает интерес и дает эффективность усвоения знаний.

Беспалов П.В. полагает, что в результате эффективного компьютерного обучения должна быть сформирована информационно-технологическая компетентность. Она не сводится к разрозненным знаниям и умениям работы с компьютером, а является интегральной характеристикой целостной личности обучающихся, предполагающей ее компьютерную направленность, мотивацию к усвоению соответствующих знаний и умений, способность к решению мыслительных задач в учебной и профессиональной деятельности с помощью компьютерной техники, владение приемами компьютерного мышления.

Компьютерная компетентность формируется как на этапе изучения компьютера, так и при его применении в качестве средства дальнейшего обучения. И в том и другом случаях ей соответствуют определенные личностные качества и мотивация обучающихся. [ ]

Применение методов математического моделирования, использования ПЭВМ усиливает практическую направленность многих геометрических задач. В результате деятельность по изучению предмета становится более интересной, качественной и эффективной. В имеющихся учебниках геометрии представлены задачи трех типов: на вычисление, на построение и на доказательство.

Каждый учебный предмет может выявить и развить различные способности учащихся. Геометрия имеет большие потенциальные возможности для развития пространственного воображения, логического мышления, практических действий, связанных с моделированием геометрических и реальных объектов.[ ]

При решении геометрических задач формируются и развиваются общеобразовательные и профильные умения и навыки:

- соотносить плоские геометрические фигуры и трехмерные объекты с их описаниями, чертежами, изображениями;

- анализировать взаимное расположение геометрических фигур;

- изображать фигуры, выполняя чертеж по условию задачи;

- распознавать корректно и некорректно сформулированные условия задач и уметь правильно сориентироваться в конкретной ситуации;

- применять координатно-векторный метод для вычисления отношений, расстояний и величин углов;

- строить сечение многогранников и изображать сечение тел вращения;

- моделировать несложные практические ситуации на основе изучения свойств геометрических фигур и отношений между ними;

- исследовать решения задач с параметрическими данными.

В процессе решения стереометрических задач используется образное «правополушарное» мышление, которое является основой развития пространственных представлений. Чтобы добиться хороших геометрических знаний, способствующих развитию практических умений учащихся необходимо привить им не только навыки рисования от руки, но и графического моделирования с помощью компьютера.

Для того чтобы подготовку будущего учителя математики в педагогическом вузе ориентировать не только на овладение им фундаментальными математическими основами, но и на развитие способности к обоснованию собственных методических действий, умения осуществлять педагогическую рефлексию, стремления учитывать собственные индивидуальные особенности при проектировании и планировании педагогической деятельности, необходимо уделить большое внимание его компьютерной компетентности. Разрабатывая программы для элективных курсов студентам педагогических специальностей кафедра информатики СГПИ основной акцент делает на то, чтобы будущие учителя-предметники постигли методику самостоятельного применения в своей предстоящей повседневной работе нового учебного инструмента, новой формы ведения урока, новых типов представления учебных материалов, научились эффективно и творчески использовать те обучающие продукты, которые им представляют разработчики.

При этом на занятиях студентам-математикам необходимо показать такие решения геометрических задач, которые имеют преимущества перед традиционным решением.

К примеру, изучение первых разделов стереометрии начинается, как правило, с рассмотрения прямых и плоскостей в пространстве. Затем вводится понятие двугранного угла, и наконец, естественным образом возникают многогранники. Однако школьники хорошо знакомы с многогранниками уже к началу изучения стереометрии: в жизни им не раз приходилось иметь с ними дело. Учащиеся имеют определенный запас интуитивных представлений о свойствах простейших многогранников. Этот запас можно использовать при изучении первых разделов стереометрии. А именно, не вводя формальных определений многогранников, демонстрировать на компьютерных моделях различные утверждения, относящиеся к взаимному расположению прямых и плоскостей. При таком подходе изучение становится наглядным, менее формальным, а работа с многогранниками начинается раньше.

Многие свойства геометрических фигур становятся очевидными, если рассматривать не статичные фигуры, а наблюдать, что происходит с ними при изменении размеров и форм. Возможность «покрутить», «растормошить» геометрический объект дает компьютер. Можно продемонстрировать это на примере мультимедийной программы, например программы «Живая геометрия».

Попробуем ответить на вопрос: как расположены друг относительно друга высота, биссектриса и медиана треугольника, проведенные из одной вершины? Для поиска ответа полезно поэкспериментировать: рассмотреть несколько различных треугольников, и тогда сформулировать гипотезу. Но это достаточно трудоемко. Программа «Живая геометрия» позволяет «потянуть» треугольник за вершину, оставляя на месте одну из его сторон. При этом взаимное расположение медианы, биссектрисы и высоты остается неизменным.

Приведем еще один яркий пример использования указанной программы при изучении понятия симметрии. На экране проводится вертикальная прямая (ось симметрии), с одной стороны от нее рисуется любое существо, например собака. Затем собака симметрично отражается и детям говорится, что она смотрит на себя в зеркало. Потом животное начинает «делать зарядку» (с помощью компьютерной мыши) перед зеркалом: крутить хвостом, поднимать лапы и т.д. Его отражение повторят все эти действия. И наглядно, и забавно.

Создание условий для эффективного воспитания нового типа мышлений у школьников неразрывно связано с формированием этого типа мышления у школьных учителей. Для этого необходимо решить задачи, продиктованные информатизацией образования: обучить педагогов не только основам работы на компьютере и информационного обеспечения текущей работы учителя, но вызвать потребность у предметника, в первую очередь у геометра, в разработке методики использования компьютера при обучении своему предмету, в поиске области эффективного приложения и использования компьютера. Остается нерешенной проблемой - создание учебно-методического комплекса для учителей, который включал бы в себя программу и учебный план, учебное пособие, дидактический материал – комплект описаний практических занятий, методические рекомендации для преподавания предмета с использованием компьютерных средств.

Компьютер все больше играет роль эффективного средства учебно-воспитательной деятельности, является инструментом обработки и анализа педагогической информации, инструментом управления и организации учебно-воспитательного процесса.

В научной литературе отмечаются следующие возможные применения компьютера в процессе обучения:

- средство иллюстрации текста учебника;

- средство имитации работы различных устройств и объектов;

- средство моделирования различных явлений и процессов;

- виртуальная лаборатория;

- роль тренажера, позволяющего учащимся закреплять знания, умения и навыки;

- вычислительное устройство;

- информационно-справочная система.

При этом нельзя считать компьютер неотъемлемым средством обучения. Т.Вамош по этому поводу пишет: «Компьютерное обучение не должно занимать центральное место. Оно призвано содействовать достижению общеобразовательных целей, не превращаясь при этом в основное средство передачи знаний».

Компьютер никогда не будет наставником учащихся, это под силу лишь учителю. Компьютер не должен подменять собой взаимоотношения между учителем и учеником, в противном случае образование утратит гуманитарный аспект.

Ограниченность применения компьютеров в учебном процессе диктуется, в первую очередь, социально-педагогическими причинами. Компьютеры не должны править высшими человеческими ценностями, а должны служить им. Т.Вамош, В.Далингер обеспокоены ростом технократических тенденций в обществе в целом и в сфере образования в частности. Указаны следующие негативные последствия: утрата традиционных человеческих культурных ценностей вследствие усиленного акцента на технизацию обучения; унификация образования и постепенное исчезновение межличнсотных контактов; единобразие мышления в результате использования унифицированной технологии.

Компьютер не в состоянии передавать тонкие различия и нюансы прямой человеческой коммуникации, программные педагогичсекие средства передают знания пока упрощенными, усеченными, что унифицирует мышелние школьников. Любая, даже самая передовая технология приведет к успеху лишь тогда, когда будет учтен человеческий фактор.

Эффективность использования педагогических программных средств в обучении зависит от их качества. Педагогические программные средства должны служить мыслительным процессам, лежащим в основе формирвоания тех или иных навыков, то есть акцент в них должен быь сделан на процесс, а не на результат. Только в этом случае учащиеся будут выступать в роли «активных участников учебного процесса, конструирующих собственно мыслительные схемы, а не просто как пассивные получатели информации».

Существуют самые различные подходы к классификации педагогических программных средств. Далингер В.А предложил следующую:

1) Управляющие программы, выполняющие некоторые традиционные функции учителя. В частности, управления классом.

2) Обучающие программы, направляющие обучение, исходя из имеющихся у учащихся знаний и его индивидуальных предпочтений; как правило, они предполагают усвоение новой информации.

3) Диагностические программы, предназначенные для тестирования, оценивания или проверки знаний, способностей и умений.

4) Тренировочные программы, рассчитанные на повторение или закрепление пройденного и не содержащие нового учебного материала.

5) Базы данных по различным отраслям знаний, из которых хранимая в них информация может быть запрошена.

6) Измеряющие и контролирующие программы для датчиков, позволяющие получать и записывать информацию и управлять действиями роботов.

7) Имитационные программы, представляющие тот или иной аспект реальности с помощью ограниченного числа параметров для изучения его основных структурных или функциональных характеристик.

8) Моделирующие программы свободной композиции, представляющие в распоряжение обучаемого основные элементы и типы функций для моделирования определенной реальности.

9) Программы типа «микромир», похожие на имитационно-моделирующие, однако не отображающие реальность; в идеале – это воображаемая учебная среда, создаваемая при участии учителя.

10) Инструментальные программные средства, обеспечивающие выполнение конкретных операций, например, обработку текстов, составление таблиц, редактирование графической информации.

11) Языки программирования: системы кодирования, позволяющие управлять компьютером.

Уже высказано немало идей относительно использования компьютеров в учебном процессе, но эти идеи, странствуя по свету, ищут своего практического воплощения. Вот почему мы ставим своей задачей указать конкретные способы и приемы использования новых информационно-коммуникационных технологий в обучении геометрии.

На самых различных этапах обучения геометрии может быть использован компьютер, и это применение основано, прежде всего, на его графических и вычислительных возможностях.

Рассмотрим подробнее применение компьютера в процессе обучения геометрии.

В геометрии компьютер должен играть роль эффективного средства для наглядной иллюстрации понятий, демонстрирования чертежей и рисунков. И эта возможность компьютера, представлять динамику графических изображений, как никакая другая возможность, изменит характер преподавания геометрии: геометрические фигуры могут описываться с помощью процедур, а не только уравнений.

Заметим, что в школьном курсе геометрии можно выделить три вида чертежей:

а) чертежи, иллюстрирующие содержание вводимого понятия;

б) чертежи, которые образно представляют условие решаемой задачи или рассматриваемого математического предложения;

в) чертежи, иллюстрирующие преобразования геометрических фигур.

По отношению к тексту учебника иллюстрации можно разделить на три группы: ведущие, равнозначные и обслуживающие.

Ведущие иллюстрации самостоятельно раскрывают содержание учебного материала, заменяя основной текст.

Так, например, понятие луча в учебнике вводится следующим текстом: «На прямой а отметим точку О. Она разделяет прямую а на две части, называемые лучами, исходящими из точки О». Рисунок, иллюстрирующий этот текст учебника, дан статично, что не дает возможности увидеть его динамику. Вместо этого текста на компьютере можно реализовать демонстрацию презентации, которая поэтапно представит рисунок, иллюстрирующий понятие луча.

Вообще следует заметить, что все понятия, которым в школьном курсе геометрии даются конструктивные определения, следует подкреплять ведущей иллюстрацией. К таким понятиям можно отнести: луч, цилиндр, конус, сфера, шар и т.д. Программа «Тела вращения» демонстрирует на экране дисплея компьютера способы образования цилиндра и конуса.

Одновременно с демонстрацией ученикам предлагается озвученные определения тел: Цилиндром называется геометрическая фигура, полученная вращением прямоугольника вокруг одной из его сторон.

Конусом называется геометрическая фигура, полученная вращением прямоугольного треугольника вокруг одного из катетов.

Равнозначные иллюстрации служат целям более глубокого и эффективного усвоения содержания учебного материала.

Цель этих иллюстраций – дать определениям геометрических понятий, сформулированных в учебнике в свободной логической форме, адекватную алгоритмическую процедуру получения этих понятий.

Так, например, определение медианы треугольника дано в учебнике геометрии в следующей логической форме: «Отрезок, соединяющий вершину треугольника с серединой противоположной стороны, называется медианой треугольника». С помощью компьютера следует продемонстрировать внутрипонятийные связи этого понятия динамичным рисунком, на котором бы вначале был показан треугольник, затем высвечивались произвольная вершина треугольника и середина противоположной стороны его, после чего был бы проведен отрезок, соединяющий эти точки. Должно быть три различных рисунка на случай всех трех медиан, затем эти три рисунка объединяются в один.

Еще один пример. В учебнике дан текст, вводящий понятие «угла в 1 радиан»: «Центральный угол, опирающийся на дугу, длина которой равна радиусу, называется углом в 1 радиан». Следует сопроводить этот текст на компьютере равнозначной иллюстрацией, дающей возможность ученику увидеть процедурный характер получения этого понятия. Демонстрация этой иллюстрации может воспроизводиться по схеме:

а) чертится окружность произвольного радиуса с центром в точке О;

б) имитируется нитка, с помощью которой измеряется радиус этой окружности;

в) эта нитка откладывается по окружности от точки А, в результате чего появится точка В;

г) точка В соединяется с центром О окружности;

д) высвечивается радиус окружности ОА и дуга АВ и подчеркивается равенство их длин;

е) высвечивается центральный угол ВОА, и появляется соответствующий текст на экране дисплея.

Как замечено Далингером В.А., в учебниках геометрии, как правило, даются стандартные чертежи, и это приводит к связыванию школьниками формируемого геометрического понятия с фигурами определенного вида и расположения. Это происходит вследствие того, что использование стандартного чертежа вызывает у учащегося неверные ассоциации, в результате которых он в содержание понятия вносит и частные признаки демонстрируемой фигуры.

Равнозначные иллюстрации должны устранить разобщенность между словесным объяснением понятия и геометрической наглядностью, с этой целью учащимся следует предлагать рисунки, на которых бы варьировались несущественные признаки понятия.

Так, например, понятие угла в учебниках для VI класса иллюстрируется таким стандартным рисунком (рис. 1).

На дисплее компьютера надо показать вариативные рисунки (рис.2а, б, в, г, д, е.)

Обслуживающие иллюстрации призваны дополнять, конкретизировать содержание текста учебника.

В работе с геометрическими понятиями эти иллюстрации должны предлагать рисунки, на которых представлены различные комбинации существенных признаков понятий. Роль обслуживающих иллюстраций – сформировать у учащихся навык подведения под понятие.

Приведем пример. В понятии «биссектриса угла» можно выделить следующие существенные признаки:

1. Биссектриса угла – это луч.

2. Биссектриса угла выходит из вершины угла.

3. Биссектриса угла делит угол пополам.

Для того, чтобы учащиеся сознательно усвоили необходимость каждого признака и их достаточность для определения понятия биссектрисы угла, следует предложить слайды, на которых бы иллюстрировались объекты, обладающие только лишь свойствами 1 и 2 (рис …), лишь свойствами 1 и 3 (рис…), лишь свойствами 2 и 3 (рис…), свойствами 1 и 2 и 3 (рис…).

Компьютер может сыграть роль эффективного средства активного диалога в работе учащихся с моделями геометрических фигур. Педагогическое программное средство, реализующее эту функцию компьютера, должно удовлетворять следующим требованиям:

- давать возможность учащемуся контролировать динамику процесса конструирования модели, задавая режимы изменения параметров;

- давать возможность управлять позицией наблюдателя при зрительном исследовании модели;

- давать возможность отбора наиболее приемлемых с психолого-педагогической точки зрения соотношения размеров модели из большого числа экспериментальных данных;

- позволять выборочно стирать изображение;

- давать возможность учащимся достраивать модель;

- проводить дублирование изображений;

- позволять проводить анализ корректности вводимых данных;

- сопровождать модели интеллектуализированным диалогом, в ходе которого будут вводиться термины, обозначающие элементы модели, давать поясняющие сообщения.

Важное место в работе с моделями занимают упражнения на развертки различных фигур. Многие программы выводят различные плоскостные конфигурации, а учащимся предлагается узнать, какие из них являются развертками той или иной фигуры.

Пространственные соотношения между реальными объектами (положение и ориентация объектов в пространстве и их размеры) изучаются с помощью геометрических моделей. Для визуализации геометрических моделей используются идеализированные геометрические объекты (точка, линия, плоскость и др.), которые в отличие от реальных объектов обладают набором только наиболее существенных свойств. Так геометрическая точка отличается от реальной точки на чертеже тем, что имеет только координаты, но не имеет размеров, геометрическая линия не имеет ширины, геометрическая плоскость - толщины и т.д. В школьном курсе геометрии не только изучаются различные геометрические модели (теоремы), но рассматривается процесс их построения. Важное место занимают геометрические построения с использованием линейки и циркуля. Для создания геометрических моделей на компьютере удобно использовать системы автоматизированного проектирования (САПР). В качестве примера выполнения геометрического построения рассмотрим задачу о построении перпендикуляра к прямой.

Задача. Даны прямая и точка на ней. Построить прямую через данную точку и перпендикулярную к данной прямой. Формальная модель. Построим формальную модель процесса геометрического построения, зафиксировав его в форме алгоритма:

1. Построить прямую a и точку M на ней.

2. На равных расстояниях от точки М построить на прямой точки А и В.

3. Построить две окружности с центрами в точках A и В с радиусом АВ.

4. Через точки пересечения окружностей P и Q провести прямую. Данная прямая пройдет через точку М и будет являться перпендикуляром к прямой a.

Компьютерная модель. Реализуем геометрическое построение в соответствие с разработанным алгоритмом с использованием системы КОМПАС-3D.

	Построение перпендикуляра к заданной прямой.
1	Построить прямую a. На панели Геометрические построения щелкнуть по кнопке Ввод отрезка и с использованием ручного ввода параметров задать координаты начальной точки p1 (10,0) и конечной точки p2 (70,0).
2	Построить точки M, A и B на прямой a. На панели Геометрические построения щелкнуть по кнопке Ввод точки и с использованием ручного ввода параметров задать координаты точки М (40,0), точки А (25,0) и точки B (55,0).
3	Построить окружность с центром в точке A и с радиусом АВ. На панели Геометрические построения щелкнуть по кнопке Ввод окружности и с использованием ручного ввода параметров задать координаты центра (25,0). Задать радиус окружности с использованием Геометрического калькулятора, для этого щелкнуть правой клавишей мыши в поле Радиус окружности и в появившемся меню выбрать пункт Между двумя точками. После того как курсор примет форму мишени, щелкнуть по точкам A и B. Окружность с заданным радиусом будет построена.
4	Аналогично построить окружность с центром в точке В и с радиусом АВ.
5	Соединить точки пересечения окружностей отрезком. Задать начальную и конечную точки отрезка с использованием Геометрического калькулятора, выбрав пункт меню Пересечение.
6	Ввести на чертеже обозначения. Выбрать на Панели управления кнопку Размеры и технологические обозначения, и на появившейся панели щелкнуть по кнопке Ввод текста. Ввести обозначения.
7	Алгоритм построения перпендикуляра к заданной точке прямой выполнен.
8	Сохранить чертеж.

Исследование модели. С помощью геометрических теорем необходимо доказать, что построенный отрезок PQ действительно является перпендикуляром к прямой a.

Задача. Дан неразвернутый угол A. Построить его биссектрису. Формальная модель. Построим формальную модель процесса геометрического построения, зафиксировав его в форме алгоритма:

1. Построить окружность произвольного радиуса с центром в вершине заданного угла А, которая пересечет стороны угла в точках В и С.

2. Построить две окружности радиуса ВС с центрами в точках B и C. Точку пересечения окружностей внутри угла обозначить буквой Е.

3. Через вершину угла А и точку пересечения окружностей Е провести прямую. Луч АЕ – биссектриса заданного угла.

Компьютерная модель. Реализуем геометрическое построение в соответствие с разработанным алгоритмом с использованием системы КОМПАС-3D.

	Построение биссектрисы неразвернутого угла.
1	Построить неразвернутый угол и окружность с центром в точке А (вершине угла). На панели Геометрические построения щелкнуть по кнопке Ввод отрезка и построить два отрезка, выходящих из точки А. Щелкнуть по кнопке Ввод окружности и в автоматическом режиме построить окружность произвольного радиуса с центром в точке А.
2	Ввести обозначения точек пересечения окружности. Активизировать панель Размеры и технологические обозначения, щелкнуть по кнопке Ввод текста и ввести обозначения вершины угла А и точек пересечения окружности со сторонами угла В и С.
3	Построить две окружности одинакового радиуса с центрами в точках В и С. Задать радиусы окружностей в ручном режиме. Точку пересечения окружностей обозначить E.
4	Через вершину угла А и точку пересечения окружностей Е провести прямую. Щелкнуть по кнопке Ввод отрезка и в автоматическом режиме последовательно указать точки А и Е.
7	Алгоритм построения биссектрисы неразвернутого угла выполнен.
8	Сохранить чертеж.

Исследование модели. С помощью геометрических теорем необходимо доказать, что построенный луч АЕ действительно является биссектрисой угла А.

Таким образом, демонстрируется возможность использования средств ИКТ для решения геометрических задач.

2.3 Организация деятельности учащихся по формированию геометрической грамотности

Каждый педагог, использующий мультимедиа, неминуемо столкнется с проблемой модификации методов преподавания, направленной на органичное включение компьютера в структуру урока. В простейшем варианте класс должен быть подготовлен к наиболее эффективному усвоению демонстрируемого материала. Так же, как и в любой педагогической стратегии, компьютерное обучение требует специальной подготовки к занятиям, организации процессов взаимодействия и логического завершения предпринимаемой работы. Поскольку не существует какого-то одного способа построения такой модели обучения, важно, чтобы учитель заранее планировал типы учебных ситуаций, в которых будет использоваться компьютер.

ЭВМ не может заменить учителя в том, что ему самому не под силу. Боле того, она не может выполнить многие из тех функций, которые осуществляют учителя. Вместе с тем бывает, что учитель не успевает оказать необходимую индивидуальную помощь ученикам в соответствии с требованиями учебного процесса.

Если одновременно с этим другие ученики выполняют иные типы работы или изучают какую-то другую часть той же самой темы, то учителю становится значительно труднее организовать учебный процесс. Более того, ему приходится решать, чему отдавать предпочтение.

В рамках школьных программ существует немало тем, а в школьной методике и стратегиях обучения много аспектов, которые могут быть обогащены за счет привлечения содержания, моделируемого при помощи компьютера. При этом как компьютер, так и программный продукт должны отвечать требованиям педагогической среды и обеспечивать контролируемое обучение. Благодаря компьютеру учитель должен получить возможность более совершенного управления процессом обучения, в котором уменьшается степень инструктивного введения в учебные ситуации и необходимость пассивных иллюстраций примерами.

Таким образом, в работе сделана попытка исследовать не «административную среду» использования ИКТ, а взаимодействие учителя и ученика, сам процесс освоения содержания, обучающие стратегии и возможности, фундаментальные основания для выяснения того, что привносит компьютер в школьную практику нового и эффективного, чего в ней никогда не было. Рассмотрение всех этих вопросов основывается на убеждении авторов в том, что не сам компьютер диктует методы и содержание обучения, но что он адекватно и эффективно включается в программы обучения, обеспечивая полноценную организацию учебой деятельности.

Использование компьютеров имеет важное значение для совершенствования учебной деятельности и работы самого учителя. Это касается не только ознакомления с определенной областью знания, но и конкретного содержания. Подобные цели могут формулироваться разными способами, однако, как только они определены, согласованы и приняты, возникает необходимость в строгом описании соответствующего предметного содержания, а затем обучающих приемов и учебных ситуаций. Задачей педагога в этом случае становится интегрирование отобранных элементов в некоторую целостную программу учебной работы, которая могла бы одновременно обеспечить фронтальные и индивидуальные формы усвоения. В обязанности учителя, кроме того, входит умение оценить разрабатываемый курс, определить его сильные и слабые стороны. Мерой эффективности курса при этом может служить индивидуальный уровень овладения каждым школьником целями и планируемыми результатами подготовленной программы.

Правильно указывая на то обстоятельство, что именно учитель решает, какая часть курса должна осваиваться с помощью ИКТ, авторы подчеркивают необходимость предварительной апробации «обучающего пакета», поскольку реально оценить эффективность нового содержания и средств овладения этим содержанием вне педагогической практики не представляется возможным. И хотя информированность педагога относительно имеющегося программного продукта может разрешить немало вопросов, однако однозначная оценка эффективности разрабатываемого ППП зависит, прежде всего, от наличия адекватных действий со стороны учащихся. Является ли конкретная программа наилучшим способом репрезентации того или иного содержания? Выигрывает ли запрограммированная задача или тема по сравнению с другой, более традиционной формой представления? Открываются ли перед учениками возможности моделирования ситуаций, которые не могут быть построены непосредственно, или же возможности исследования и процессов, которые не могут быть воспроизведены в условиях урока и кабинета? Этими и подобными вопросами должен задаваться учитель, перед которым стоит задача оценки конкретной программы обучения как эффективного «обучающего пакета».

Р.Вильямс и К.Маклин в работе «Компьютеры в школе» [Вильямс Р., Маклин К. Компьютеры в школе: Пер.с англ./ Общ.ред.и вступ. ст. В.В.Рубцова. – М.: Прогресс, 1988. – 336с.: ил.69. ] формулируют ряд принципов, которые по важно учитывать в тех случаях, когда компьютер входит в школьное обучение. Так, педагог, непосредственно участвующий в практической проверке эффективности ИКТ, должен сформулировать определенные выводы относительно дидактической ценности разрабатываемой программы обучения с применением компьютера: если восприятие учащимися учебного материала не улучшилось, если их понимание не изменилось в качественном смысле, если не углубились их навыки и умения, то тогда правомерным становится вопрос, а к каким другим положительным результатам привело компьютерное обучение? Возможно, оно оказало заметное влияние на развитие общей мотивации или сформировало у отдельных учащихся стойкий стимул к учению и существенно повысило уровень их вербальных умений и т.д. Если оценка учителя не содержит указания ни на один положительный момент, предлагаемая программа не должна использоваться.

Приемы компьютерного обучения могут эффективно применяться для усвоения любой школьной дисциплины, и существует огромное разнообразие методик, которые только выигрывают от включения ИКТ в обучающий процесс. При этом педагогу необходимо помнить, что существуют общие принципы использования компьютера в обучении, и учителю должны быть известны возможные последствия применения ЭВМ в качестве средства обучения, если с самого начала ставится задача эффективного и адекватного включения ИКТ в процесс обучения. Особенности компьютера как средства обучения, специфичность программного продукта как особого содержания, потенциальное влияние как первого, так и второго на ситуацию обучения и учения ставят перед педагогами задачу разработки соответствующих методических материалов для различных школьных дисциплин.

Необходимо помнить о возможных отрицательных последствиях использования компьютеров в школьном обучении. Освоение нового опыта достигается, как известно, путем конструктивной сферы предметной совместной деятельности ребенка со взрослым и другими детьми. Отсюда есть опасность того, что введение машин повлечет за собой ориентацию ребенка на фигуративные и символические способы анализа объектов. Более того, кооперация и взаимодействие являются главными характеристиками общения ребенка со сверстниками. Делаем вывод о необходимости создания и внедрения в школьную практику новых методов обучения с использованием машин. Это вызвано тем, что мы сталкиваемся с необходимостью нового взгляда на развитие определенных навыков и умений, способы самовыражения, достижение взаимопонимания, роль взрослого в процессе обучения и т.д. Представляется, что эти проблемы заслуживают самого пристального внимания.

Цель исследований – показать своеобразие учебной деятельности и процесса освоения содержания, стратегии обучения и формы взаимодействия учителя и детей, то есть те реальные основания, которые определяют то, что вносит компьютер в учебную работу принципиально нового, чего в ней не было в уже существующих методах обучения. ИКТ рассчитаны на организацию и управление учебной деятельностью и дают неоценимую помощь учителю в обеспечении ранее недостижимого результата.

Различные возможности представления информации на основе ИКТ позволяют изменять и неограниченно обогащать содержание образования. Выполнение любого задания, упражнения с помощью компьютера создает возможность для повышения интенсивности урока. Использование вариативного материала и различных режимов работы способствует индивидуализации обучения. Таким образом, информационные технологии, в совокупности с правильно подобранными педагогическими приемами, создают необходимый уровень качества, вариативности, дифференциации и индивидуализации обучения.

При анализе целесообразности использования компьютера в учебном процессе нужно учитывать следующие дидактические возможности компьютера:

· расширение возможности для самостоятельной творческой деятельности учащихся, особенно при исследовании и систематизации учебного материала;

· привитие навыков самоконтроля и самостоятельного исправления собственных ошибок;

· развитие познавательных способностей учащихся;

· интегрированное обучение предмету;

· развитие мотивации у учащихся.

При этом компьютер может представлять: источник учебной информации; наглядное пособие (качественно нового уровня с возможностями мультимедиа и телекоммуникаций); тренажер; средство диагностики и контроля.

Посредством уроков с использованием информационно-коммуникационных технологий активизируются психические процессы учащихся: восприятие, внимание, память, мышление; гораздо активнее и быстрее происходит возбуждение познавательного интереса. В первую очередь большую роль играет дидактическое достоинство уроков с использованием информационных технологий – принцип наглядности. На умении строить процесс обучения в соответствии с этим одним из основных дидактических принципов основаны умение хорошо излагать свой предмет и педагогическое мастерство учителя.

Важное место для объяснения нового материала и подбора учебных заданий по геометрии уделено использованию ИКТ как источника учебной информации и наглядного пособия. Визуальное представление определений, качественных чертежей к геометрическим задачам, предъявление подвижных зрительных образов в качестве основы для осознанного овладения научными фактами обеспечивает эффективное усвоение учащимися новых знаний и умений.

Мы придерживаемся, точки зрения исследователей, что основными функциями учителя в учебном процессе с применением ИКТ являются: отбор учебного материала и заданий, планирование процесса обучения, разработка форм предъявления информации обучаемым. Подбор заданий для обучения геометрии на основе использования ИКТ является сложной и творческой деятельностью педагога. Большую роль при этом играет опыт учителя, глубина знаний им предмета.

В работе рассматривается возможность проведения уроков с использованием программного обеспечения, на которых ученики в ходе учебной деятельности добывают знания, прослеживают всю динамику последовательных действий. Затем составляют алгоритм выполнения заданий и реализуют его. Такой урок, на наш взгляд, очень эффективен, так как ученики получают знания в процессе творческой работы, знания необходимы им для получения конкретного, видимого на экране компьютера, результата. Педагог, выступая в роли посредника, наставника, создает ситуацию активного поиска и практической деятельности.

В настоящее время разработана компьютерная поддержка курса любого предмета, в том числе и геометрии. Не подменяя учебник или другие учебные пособия, электронные издания обладают собственными дидактическими функциями. Основное внимание уделено разноплановости задачного материала, использование которого может варьироваться педагогами. Предложенные задания не привязаны жестко к какому-либо конкретному учебнику, в них представлены наиболее значимые принципы применения информационно-коммуникационных технологий. Предусмотрено обучение учащихся выполнению чертежей, иллюстраций, графиков по геометрии с использованием мультимедийных возможностей компьютера. Это устраняет одну из важнейших причин отрицательного отношения к учебе – неуспех, обусловленный непониманием, значительными пробелами в знаниях. В ходе выполнения заданий ученик может убедиться в правильности своего решения или узнать о допущенной им ошибке визуальным путем, получив соответствующую «картинку» на экране. Создается благоприятный психологический климат, так как ученик не комплексует из-за незнания темы, а самостоятельно добывает знания при помощи компьютерной программы.

Общество становится все более зависимым от информационных технологий, поэтому учащиеся могут применять возможности компьютера в исследовательской деятельности.

Таким образом, использование средств ИКТ на уроках геометрии – один из методов, позволяющих интенсифицировать образовательный процесс, активизировать познавательную деятельность, увеличить эффективность урока, сформировать геометрическую компетентность учащихся.

Попробуем выстроить задания по геометрии в систему, в которой выполнение каждого из заданий будет способствовать формированию одного из компонентов геометрической грамотности учащихся.

В первую очередь в состав геометрической компетентности включаем такие геометрические умения, как владение приемами работы, связанными с наглядным геометрическим материалом (чертежами, схемами, рисунками, графиками, моделями).

Поэтому выполнение следующих заданий с использованием графических средств компьютера будет способствовать формированию умения учащихся строить чертежи .

Для решения задач по геометрии большая часть успеха зависит от правильного чертежа. Рассмотрим, задание - выполнить построение по образцу (например, рис.1), используя графические средства MicrosoftWord. Для работы с графическими объектами необходимо использовать инструменты панели Рисование

Для изображения основной фигуры чертежа можно воспользоваться библиотекой геометрических фигур меню Автофигуры .

Затем проводим линию одной из сторон, не отпуская левой кнопки мыши. Захватив один из концов отрезка, можем изменить его направление. Для того, чтобы сделать линию пунктирной, необходимо выделить её и выбрать инструмент . В раскрывшемся меню выбрать необходимую штриховку и линия станет пунктирной.

Для выполнения надписей необходимо взять на панели рисование (рис.2) инструмент

Появившийся в прямоугольнике курсор позволяет ввести текст надписи, причем выделив его можно изменить и размер, и шрифт, и цвет надписи. После ввода текста надписи необходимо ее отредактировать. В контекстном меню (вызывается нажатием правой кнопки мыши на рамочке надписи), выбираем команду Формат надписи… Появляется следующее диалоговое окно, где мы убираем заливку и линию вокруг надписи.

Желательно после построения объединить все объекты и детали чертежа в одно целое. Для этого используется инструмент . Щелкнув левой кнопкой мыши, выбираем его. Указатель мыши меняет принимает форму стрелки. Теперь необходимо, нажав левую кнопку мыши тянуть пунктирный прямоугольник, чтобы в него вошли все объекты чертежа, которые окажутся выделенными, как только отпустить кнопку.

Затем в меню необходимо выбрать команду Группировать Теперь все элементы чертежа будут перемещаться, изменять размеры как одно целое, то есть группа.

При перемещении выделенного объекта необходимо удерживать нажатой правую кнопку мыши, при этом указатель принимает форму стрелок четырех направлений.

Для изменения размера выделенного объекта необходимо захватить указателем мыши при нажатой правой кнопке маркер выделения. Указатель принимает форму двойной стрелки. Остается переместить указатель в нужное положение

Изменить цвет объекта позволяет команда Формат автофигуры (объекта).

Решение многих планиметрических задач требует дополнительных построений. Во многом успех в выполнении построения зависит от того, насколько развит у школьников визуально-оперативный опыт.

Дополнительная информация в обозначениях на рисунке материализуют закодированное в тексте или в символах условие задачи. Благодаря такой материализации отпадает необходимость постоянно удерживать условие в памяти - к нему можно вернуться в любое время. Чем больше материализовано фактов на рисунке, тем быстрее и легче может быть проведен анализ задачи и ее решение.

Для закрепления навыков выполнения чертежей предлагаем рассмотреть построения следующих чертежей:

Для построения стрелок выбираем инструмент , направление, вид и толщина которой может быть изменена с помощью кнопок Меню «Стрелки» и Тип линии .

Достаточно легко с помощью программных средств выполняется построение двух коллинеарных векторов.

При этом копия любого объекта (линия, фигура, стрелка и др.) вставляется рядом с оригиналом, и его направление как правило сохраняется. Если повторить команду «Вставить», можно поместить множество одинаковых объектов и добавляться они будут через определенное расстояние. По необходимости, клавишами со стрелками или захватом мыши, можно их переместить, поменять толщину, направление и т.п. (рис.) Например, необходимо построить векторы противоположно направленные:

В дальнейшем навыки построения чертежей очень помогают при изучении элементов стереометрии. К примеру, можно выполнить следующие чертежи:

Для этого необходимо выбрать фигуру для основания призмы, например, шестиугольник. Затем выбираем стиль объема, например, стиль 3.

Получили призму, вид которой можно изменить, выбрав команду Настройка объема.

С помощью панели кнопок «Настройка объема», можно отрегулировать и цвет объема, и глубину, и освещение, и разворот получившейся объемной фигуры.

Следующее задание, построить проект офисного здания, способствует формированию немаловажного геометрического умения , входящего в состав геометрической компетентности - анализ взаимного расположения геометрических фигур.

При необходимости можно изменить цвет и размер готовых автофигур.

Для построения необходимо использовать копирование фигурок, а также команду Порядок кнопки для размещения фигур в определенном порядке.

В завершении проект можно сохранить в виде отдельного файла или вывести на бумагу, что позволяют средства ИКТ.

Образец выполнения проекта офисного здания, выполненного с применением графических возможностей программ.

Выполняя многие задания на персональном компьютере, используя его графические возможности средства, учащиеся способны расширить и углубить свои знания по геометрии. Кроме построения к задачам по геометрии, немаловажную роль играют преобразования фигур на плоскости, изучению которых посвящен целый раздел школьного курса геометрии. Компьютерные средства позволяют выполнять любой вид движения фигур без затруднений.

Следующие задания с использованием ИКТ формируют следующий компонент геометрической компетентности - преобразование фигур на плоскости.

Знакомство учащихся с понятием движения можно провести при выполнении следующего задания: выполнив преобразование елочки с помощью копирования и перемещения, рассадите множество елочек в парке.

Очень легко многие движения выполняются с помощью команд Повернуть/отразить инструмента :

Преобразование подобия легко объяснить, если изменять размеры любого рисунка. На компьютере это выполняется очень наглядно. Достаточно захватить левой кнопкой мыши за любой угловой маркер выделения объекта и потянуть в нужную сторону, не отпуская кнопки – рисунок уменьшиться или увеличиться, сохранив вид.

Осевая симметрия выполняется командами Отразить слева направо и Отразить сверху вниз. Центральная симметрия – последовательностью нескольких отражений, Повороты выполняются командами Повернуть… и Свободное вращение.

Задание построить фигуру, симметричную относительно точки выполняется следующей последовательностью действий: выделяем объект, копируем его, затем отражаем копию слева направо и затем отражаем сверху вниз.

Для доказательства признаков подобия треугольников, очень просто построить чертеж: строим произвольный треугольник, можно воспользоваться автофигурами, выделить его, скопировать (меню Правка, команда Копировать, затем команда Вставить), изменить размеры копии, сохраняя при этом пропорции (проверить равенство углов можно наложением треугольников). Останется добавить надписи для обозначения вершин.

Понятие преобразования фигур – поворот закрепляется при выполнении задания на компьютере, например, изобразите колобка, который катится по тропинке.

Из автофигур выбираем Улыбающееся лицо. Копируем фигуру. При выделении объекта появляется зеленый кружочек – маркер свободного вращения. Если навести указатель мыши на него, то появляется фигурная стрелка, обозначающая, что фигуру можно повернуть. Захватом левой кнопки мыши поворачиваем фигуру, не отпуская кнопки мыши. Если добавить еще копию (Правка - Вставить), можно повернуть ее на больший угол и т.д.

Желтый ромбик на автофигуре позволяет видоизменять фигуру.

Например, на лице можно изменить форму улыбки.

Аналогично, с помощью желтого ромбика изменяется вид других геометрических фигур.

Применение графических средств компьютера позволяет выполнить каждое из преобразований фигур на плоскости.

На уроках обобщения и систематизации знаний и способов деятельности можно предложить учащимся выполнить проектные и творческие работы: компьютерные презентации или веб-странички об истории развития определенной темы геометрии, о применении изучаемого материала в других областях знаний. Выполнение творческих заданий предполагает использование учащимися информационно-коммуникационных технологий, освоение проектно-исследовательской деятельности: работу с Интернет-ресурсами, создание презентаций и веб-страниц как представления результатов самостоятельной исследовательской деятельности. Такой вид работы развивает творческие, исследовательские способности учащихся, повышает их активность, способствует приобретению навыков, которые могут оказаться весьма полезными в жизни. Информационные технологии создают условия для самовыражения учащихся: плоды их творчества могут оказаться востребованными, полезными для других. Подобная перспектива создает сильнейшую мотивацию для их самостоятельной познавательной деятельности в группах или индивидуально.

Компоненты геометрической грамотности учащегося основной школы - навыки черчения и измерения, вычисление периметра, площади фигур, применение координатно-векторного метода – складываются при выполнении заданий на уроках по теме «Движение». Взяв за основу предложенные учителем Бирюковой С.С.сценарии уроков по темам:

1.Поворот

2.Центральная симметрия

3.Поворотная симметрия фигур

4.Осевая симметрия

5.Фигуры, обладающие осевой симметрией.

6.Параллельный перенос

с использованием программы«Живая геометрия», мы рассмотрели некоторые задания.

Изучение темы «Движение» включает в себя изучение поворота, центральной и осевой симметрии и параллельного переноса.

Следующие компоненты геометрической грамотности:

- навыки построения фигур,

- измерение величин углов и отрезков,

- выполнение различного рода движений

приобретаются учащимися на уроках с использованием программы «Живая геометрия». Этому способствуют следующие задания.

Задание 1: Выполнить поворот треугольника АВС вокруг т М на угол 40⁰

Проверяем: точки движутся по окружностям,

Задание 2: Выполнить поворот треугольника АВС вокруг т М на угол 40⁰

Задание 3. Начертить окружность с центром в т О и радиусом 2 см. Выполнить поворот на угол -50⁰ вокруг точки А, не принадлежащей окружности.

Задание 4. Выполнить поворот четырехугольника MNPQ на заданный угол вокруг т М.

Задание 5. Повернуть отрезок ВС на угол 180⁰ вокруг т А, не принадлежащей прямой ВС.

В «Живой геометрии»на готовом чертеже учащиеся выполняют поворот шестиугольника на 60⁰ , на 120⁰ вокруг точки О.

Затем можно предложить практическую работу по определению видов четырехугольников, имеющих осевую симметрию.

Задание 6. На чертеже изображен параллелограмм.

Выяснить, обладает ли он поворотной симметрией.

Определяем порядок, выполняя поворот на 180⁰ .

Делаем из параллелограмма прямоугольник, а затем квадрат, измеряя углы и стороны.

Определяем порядок поворотной симметрии квадрата.

Фигуры, образующие «инь-ян» центрально симметричны, а следовательно равны.

Задание 7. Построение параллельных прямых с использованием возможностей программы «Живая геометрия».

Каждое из заданий способствует формированию одного из компонентов геометрической грамотности. Показаны большие преимущества выполнения таких заданий на основе использования возможностей программных средств.

2.4 Педагогический эксперимент

Экспериментальная работа проводилась в течение ___ лет, начиная с 200_ года с использованием различных образовательных средств ИКТ, разработанных по сценарию диссертанта и методических указаний по использованию ИКТ в обучении геометрии учащихся школ г. Семипалатинска, г. Алма-Аты. Педагогическим экспериментом было охвачено более ____ учащихся школ. Здесь мы привели данные только по школе №1 имени Чернышевского г. Семипалатинска: средние показатели других школ дали аналогичные результаты.

Эффективность предложенных нами образовательных средств ИКТ по геометрии оценивался следующими дидактическими показателями:

– уровнем успеваемости учащихся;

– активностью и мотивацией учащихся в процессе урока;

– уровнем усвоения материала;

– сформированностью геометрической грамотности учащихся;

– качеством обучения.

Рассмотрим использование образовательных средств ИКТ по геометрии учащимися 9 класса для изучения темы «Преобразование фигур на плоскости». С целью закрепления полученного материала учащиеся выполняют выполнение упражнений и заданий, условия которых предоставлены на экране в динамике действий.

Анализ подразумевает совокупность методических средств, используемых для подготовки и обоснования результатов экспериментальной работы по развитию оценочных компетенций будущих учителей. При анализе опытно-экспериментальных данных мы опирались на математические и статистические методы, выявляющие количественные зависимости между педагогическими явлениями и их качественными изменениями. Их реализация на практике является важным инструментарием для обработки исследуемой совокупности, определения уровней распределения показателей, подсчета коэффициента корреляции.

Для проведения сопоставительного анализа результатов опытно-экспериментальной работы мы сравнивали результаты контрольных и экспериментальных групп по ряду критериев (уровень геометрической грамотности учащихся, умение учащихся использовать ИКТ при решении задач по геометрии, владение учителей информационными технологиями, понимание значимости и возможности применения ИКТ в учебном процессе, владение умениями и навыками разработки методики использования ИКТ в обучении геометрии).

Результаты тестирования экспериментальных групп по первому критерию мы сравнивали с результатами тестирования контрольных групп. Результаты анализа контрольных и экспериментальных групп по итогам тестирования представлены в таблице ___ и проиллюстрированы на рис.____.

Таблица – анализ результатов тестирования контрольных и экспериментальных групп по первому и второму критериям

Более высокие показатели по уровням по второму критерию (учащихся использовать ИКТ при решении задач по геометрии) непосредственно связаны с включением в экспериментальное обучение средств ИКТ, позволяющих учащимся овладеть умениями и навыками решения задач по геометрии.

Результаты контрольной и экспериментальной групп подверглись сравнению и представлены на рис.___ и в таблице ___.

Сравнительная характеристика результатов контрольных и экспериментальных групп показала, что учащиеся, прошедшие экспериментальное обучение, имеют более высокие показатели, характеризующие уровень геометрической грамотности по сравнению с учащимися контрольных групп. Данный факт мы связываем с целенаправленным введением в обучение геометрии средств ИКТ.

Проверка геометрических умений осуществлялась с помощью заданий, целью которых являлась определить уровень усвоения геометрии учащимися. С этой целью были определены следующие критерии оценки уровня геометрической грамотности:

– способность выделять характерные свойства геометрических фигур;

– выполнять изображение фигуры по указанным свойствам;

– умение строить изображение геометрической фигуры по заданным величинам;

– умение находить решение геометрической задачи на вычисление, выполнив чертеж по условию задачи;

– выполнять необходимые дополнительные построения к заданному чертежу;

– способность выполнять измерения по готовым чертежам.

Задания оценивались экспертом по вышеназванным критериям. Эксперт анализировал ход выполнения задания. Наличие того или иного критерия отмечалось знаком «+», если этот критерий отсутствовал – знаком «-».

Результат абсолютной оценки был получен путем суммирования показателей, отмеченных знаком «+». Результат относительной оценки был получен путем деления абсолютной оценки на количество учащихся. Для анализа полученных показателей были рассчитаны средние арифметические значения величины по группам критериев и обобщены нами в таблице ___. Динамика уровня сформированности геометрических умений учащихся проиллюстрирована на рис.___.

Сравнительная характеристика сформированности геометрической грамотности показала значительные изменения по следующим критериям:

– способность выделять характерные свойства геометрических фигур: контрольные группы - 65%, экспериментальные группы - 70%;

– выполнять изображение фигуры по указанным свойствам: контрольные группы -52 %, экспериментальные группы - 84%;

– умение строить изображение геометрической фигуры по заданным величинам: контрольные группы - 70%, экспериментальные группы -75 %;

– умение находить решение геометрической задачи на вычисление, выполнив чертеж по условию задачи: контрольные группы - 56%, экспериментальные группы - 65%;

– выполнять необходимые дополнительные построения к заданному чертежу: контрольные группы - 84%, экспериментальные группы - 88%;

– способность выполнять измерения по готовым чертежам: контрольные группы - 80%, экспериментальные группы -85%.

С целью более наглядного представления о динамике уровней сформированности геометрических умений мы представили их на рис.___ и таблице ____.

Таблица___. Анализ результатов диагностирования контрольных и экспериментальных групп

Эффективность использования ИКТ при обучении геометрии оценивалась следующими дидактическими показателями:

– уровнем успеваемости учащихся;

– качеством обучения;

– уровнем усвоения;

– сформированностью умений;

– активностью и мотивом.

В течение двух лет мы изучали вопрос и причинах низкого качества знаний геометрии учащихся основной школы среди более 200 учащихся. Основной причиной нежелания учащихся изучать геометрию является отсутствие интереса к обучению, когда учебная деятельность совершается под принуждением, при котором ученик заставляет себя выполнить требуемые от него учителем задания. Учителям необходимо создать благоприятные условия учебного процесса. Это в первую очередь может быть достигнуто использованием новых педагогических технологий – применением ИКТ при обучении: во-первых создается положительная внутренняя мотивация к изучению новой темы за счет интересных и занимательных моментов, реализующихся посредством программных средств; во-вторых, учащиеся имеют возможность в меру своих способностей подниматься вверх по уровневой лестнице, так как каждое задание является логическим и не составляет особого труда при последовательном и добросовестном их выполнении; в-третьих, у учащихся появляется возможность открыть свои геометрические способности, использовав компьютер, создается рабочая обстановка, а не соперничество, вызывающая неприязнь между лтдерами и отстающими, оттягивающими класс.

Анализ полученных данных показал, что на констатирующем этапе эксперимента успеваемость учащихся по первому уровню усвоения была ___ %, но через достаточно малый промежуток времени выросла до ___ %. Это говорит о том, что применение новых информационных технологий удовлетворяет первому из требований, предъявляемых образовательным процессом – обеспечению ___% гарантии результата.

Для подтверждения достоверности отличий результатов в контрольной и экспериментальной группах нами был применен критерий согласия К.Пирсона. [Шкутина Л.А., Плотников В.М., Егоров В.В. Основы исследовательской работы в профессиональной педагогике, Алматы, Ғылым, 2000, 264 с.] Данный выбор обоснован тем, что результаты эксперимента измерены с помощью шкал наименований.

Значение χ² находится по формуле:

(1)

где - относительная частота интервала экспериментальных данных;

- относительная частота интервала контрольных данных.

Проверим достоверность отличий результатов контрольной и экспериментальных групп по всем критериям формирования геометрической грамотности:

– способность выделять характерные свойства геометрических фигур;

– выполнять изображение фигуры по указанным свойствам;

– умение строить изображение геометрической фигуры по заданным величинам;

– умение находить решение геометрической задачи на вычисление, выполнив чертеж по условию задачи;

– выполнять необходимые дополнительные построения к заданному чертежу;

– способность выполнять измерения по готовым чертежам.

Для первого критерия - способность выделять характерные свойства геометрических фигур была построена рабочая таблица χ² (см. таблицу ___)

Таблица ____ - Расчет χ² по определению различий между группами для первого критерия.

Уровни	Значение, %	Значение, %	()	()2
Наглядный
Прикладной
Углубленный
Сумма	100	100	χ2 =

Исходя из критических значений χ² - критерия [Новиков Д.А. статистические методы в педагогических исследованиях (типовые случаи, М.: МЗ-Пресс, 2004, 67 с.)], при составляющих степенях свободы (n=2, т.к. интервалов 3), выясняем, что критическое значение χ² с вероятностью ___% равно ___. Следовательно χ² _emp > χ² _{krit 95%} , (34, 83> 6,0). Это подтверждает, что такие значения χ² можно получить при случайном отборе учащихся с вероятностью более ___ %.

Таким образом, результаты экспериментальной группы, полученные при использовании ИКТ в обучении геометрии, существенно выше по сравнению с результатами контрольной группы и это правомерно при случайном отборе учащихся с вероятностью ___%. Тем самым подтверждена достоверность результатов исследования.

В процессе измерения уровней сформированности геометрической грамотности нами одновременно устанавливалось диалектическое единство и взаимосвязь формирования геометрических умений с использованием ИКТ в обучении геометрии. Полученные в ходе нашей работы эмпирические данные подвергались математико-статистической обработке, в частности, корреляционному анализу. Корреляционный анализ дает возможность точной количественной оценки степени согласованности изменений двух и более признаков. Степень согласованности изменений характеризует теснота связи – абсолютная величина коэффициента корреляции [].

Коэффициент корреляции вычисляется по формуле:

(2)

Где - отклонение каждого отдельного значения X в отношении арифметического среднего.

- отклонение каждого отдельного значения Y в отношении арифметического среднего.

Для сокращения арифметических вычислений использовались инструменты статистического анализа в электронных таблицах MicrosoftExcel, входящих в стандартный комплект MicrosoftOffice.

Результаты корреляционного анализа сведены в матрицу корреляций

Таблица __- Матрица корреляций между критериями сформированности геометрической грамотности.

Матрица корреляций симметрична относительно своей главной диагонали. В первом столбце и строке матрицы находятся порядковые номера коррелируемых признаков, в качестве которых выступают критерии сформированности геометрической грамотности:

Анализ формирования геометрической грамотности на основе использования ИКТ в обучении геометрии показал динамику сформированности основных геометрических умений и навыков, их ориентированность на практическое применение при решении задач любой сферы деятельности, позволяющих повысить мотивацию учебно-познавательной деятельности учащихся на уроках геометрии в основной школе.

Проведенная нами опытно-экспериментальная работа показала, что основными условиями формирования геометрической грамотности учащихся основной школы на основе использования ИКТ являются:

– владение учителей информационными технологиями;

– умение разрабатывать методику организации уроков с применением средств ИКТ;

– способности учащихся выполнять графические задания на компьютере;

– ориентация процесса обучения геометрии на использование графических возможностей педагогических программных средств.

В ходе исследования нами разработана система заданий, выполнение которых ориентировано на использование ИКТ, научно обоснован выбор средств, показаны принципиальные преимущества ИКТ перед традиционными методами решения задач. На примере уроков показана методика организации уроков геометрии с использованием ИКТ.

Проведенное экспериментальное обучение показало принципиальную осуществимость обучения учащихся основной школы геометрии на основе использования компьютерных средств.

Эффективность экспериментального обучения в рамках разработанной нами модели формирования геометрической грамотности учащихся на основе использования ИКТ подтверждено следующими показателями: повышением уровня усвоения геометрии учащимися; повышением уровня владения учащимися программными средствами; осмыслением учителями значимости и возможностей ИКТ в процессе преподавания геометрии; более высокими умениями и навыками учащихся применения средств ИКТ для решения различных геометрических задач.

Заключение

Обобщая основные результаты теоретической и эмпирической частей исследования, можно сделать следующие выводы:

Актуальность проблемы использования образовательных средств ИКТ для формирования геометрической грамотности обусловлена компетентностным подходом к преподаванию геометрии, информатизацией и оптимизацией способов организации образовательного процесса, а также переходом современного общества к качеству математического образования.

На основе проведенного аналитического обзора научно-педагогических исследований по проблемам формирования геометрической грамотности нами было:

– сформулировано понятие «геометрическая грамотность» как уровень образованности, который характеризует овладением элементарными геометрическими умениями (способность выделять характерные свойства геометрических фигур; выполнять изображение фигуры по указанным свойствам и т.д.);

– выделены и обоснованы возможности ИКТ, которые в значительной степени способствуют формированию геометрической грамотности учащихся, а также служат для реализации информатизации образования.

В результате проведенного исследования были получены следующие основные результаты:

1. Обоснованы способы организации методической системы обучения геометрии на основе использования ИКТ.

2. Даны методические рекомендации к выполнению системы заданий по геометрии с применением ИКТ.

3. Исследована взаимосвязь применения средств ИКТ в процессе преподавания геометрии и уровнем сформированности геометрической грамотности учащихся.

4. Исходя из цели, задач и объекта исследования, была сконструирована модель формирования геометрической грамотности учащихся на основе использования ИКТ: задания по темам модулей, дидактические цели использования ИКТ (обобщение ранее изученного материала, эффективное предъявление большого по объему теоретического материала, повышение учебной мотивации, эффективное создание реального объекта творческого продукта, моделирование учебной или профессиональной деятельности учащихся), виды ИКТ (презентации, пакеты прикладных программ, электронные учебники, мультимедийные обучающие программы, коммуникационные сети и др.), обоснование выбора средств ИКТ (визуализация знаний, проведение виртуальных лабораторных работ, закрепление изложенного материала, система контроля и проверки и др.), уровни (наглядный, прикладной, углубленный) и компоненты геометрической грамотности (умение выполнять построения, логическое мышление, навыки черчения и измерения, определение свойств геометрических фигур, преобразование фигур).

5. Экспериментальным путем проверена эффективность использования средств ИКТ при обучении геометрии для формирования геометрических умений учащихся основной школы. Полученные в ходе опытно-экспериментальной работы данные показали, что формирование геометрической грамотности учащихся будет более успешным, если: специально учитываются условия, обеспечивающие реализацию процесса обучения геометрии на основе ИКТ.

6. Сконструирован и внедрен в образовательный процесс вуза электронный задачник, способствующий формированию геометрических умений учащихся (способность находить эффективный метод решения задачи, умение выполнять построения геометрических фигур).

7. Разработаны рекомендации по организации и проведению уроков геометрии с использованием электронного учебника.

8. На основе апробации в реальном учебном процессе разработанной методической системы показано, что ее применение позволяет достичь целей и задач данного исследования. Решение этих задач подтвердило выдвинутую нами гипотезу.

Настоящее исследование не могло, естественно, охватить все стороны поставленной проблемы. Дальнейшего изучения требуют такие вопросы как: исследование возможностей внедрения ИКТ в учебный процесс для других дисциплин.

Список использованных источников

1. Гнеденко Б.В. Формирование мировоззрения уч-ся в процессе обучения математике. – М.: Просвещение, 1982. – 145 с.

2. Глейзер Г.Д. Развитие пространственных представлений школьников при обучении геометрии. – М.: Педагогика, 1978. – 319 с.

3. Груденов Я.И. Совершенствование методики работы учителя математики: Кн. для учителя. – М.: Просвещение, 1990 – 224 с.: ил.

4. Далингер В.А. Методика реализации внутрипредметных связей при обучении математике: Кн.для учителя. – М.: Просвещение, 1991. – 80 с.: ил.

5. Епишева О.Б., Крупич В.И. Учить школьников учиться математике: Формирование приемов учебной деятельности: Кн.для учителя. – М.: Просвещение, 1990. – 128 с.: ил.

6. Зенкевич И.Г. Эстетика урока математики: Пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1981

7. Зив Б.Г. и др. Задачи по геометрии для7-11 классов/ Б.Г.Зив, В.М.Мейлер, А.Г.Баханский. – М.: Просвещение, 1991. – 171 с.: ил.

8. Нестандартный урок по математике: Метод. разработки: в 2 ч./ Автор-сост.: Л.В.горбачева и др. – Челябинск. 1994.

Ч.1. Обучающие уроки – 188 с.

Ч.2.Контроль знаний – 119 с.

9. Практикум по методике преподавания математики в средней школе: Учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов/ Т.В.Автономова, С.Б.Верченко, В.А.Гусев и др.; Под ред. В.И.Мишина.– М.: Просвещение, 1993. – 192 с.: ил.

10. Прасолов В.В. Задачи по планиметрии: (в 2 ч.) – М.: Наука, 1991.

11. Прасолов В.В., Шарыгин И.Ф. Задачи по стереометрии. – М.: Наука, 1989 – 286 с.

12. Преподавание геометрии в 6-8 классах. Сб. статей / Сост. В.А.Гусев. – М.: Просвещение, 1979. – 281 с.: ил. – (Б-ка учителя математики).

13. Карп А.П. Даю уроки математики.: Кн.для учителя: Из опыта работы. – М.: Просвещение, 1992. – 191 с.: ил.

14. Проблемы совершенстования преподавания математики в средней школе: Сб.науч. тр. – М.: МГПИ, 1986. – 212 с.

15. Чакликова С.Е. Как научить учащихся работать с учебной и дополнительной литературой по математике: Пособие для учителя. – Алматы: Рауан, 1995. – 96 с.

16. Шарыгин И.Ф., Голубев В.И. Факультативный курс по математике: Решение задач: Учеб.пособие для 11 кл.сред.шк. – М.: Просвещение, 1991. – 384 с.: ил.

17. Ляпин М.П.Геометрические преобразования и их применение при решении задач на построение. Учеб. Пособие. – Казань, 1964.

18. Варданян С.С. Задачи по планиметрии с практическим содержанием: Кн. для уч-ся 6-8 кл.сред.шк. – М.: Просвещение, 1989.

19. Крутецкий В.А.Психология обучения и воспитания школьников. – М. 1968. – 223 с.

20. Фридман Л.М. психолого-педагогические основы обучения математике в школе: Учителю математики о педагогической психологии. – М., 1983 – 150 с.

21. Егизбаева А.С.Методика повышения интеллектуальных способностей учащихся в процессе обучения математике: Авторереф.дис.канд. - Алматы, 2000. – 23 с.

22. Дидактика средней школы / Под ред. М.А.Данилова, М.Н.Скаткина. – М.: Просвещение, 1975. – 303 с.

23. Данилова Е.Ф. Как помочь учащимся находить путь к решению геометрических задач. М.: Просвещение, 1991. – 143 с.

24. Амонашвили Ш.А. Воспитание и образование функции оценки учения школьников. - М.: Педагогика, 1984. – 297 с.

25. Лернер И.Я. Процесс обучения и его закономерности. – М.- «Знание», 1980 – 65 с.

26. Лысенкова С.Н. Когда легко учиться. / В сб. Пед.поиск. – М.: Педагогика, 1988, С. 97-101

27. Александров А.Д. О геометрии // Математика в школе. – 1981. - №3 - С.56-62

28. Левитас Т.Г.Современный урок математики. Методы преподавания. - М.: Высшая школа, 1989. – 88 с.

29. Государственный общеобразовательный стандарт образования Республики Казахстан (издание официальное). Астана, 2000. – 16 с.

30. Селевко Т. Современные образовательные технологии: Уч.пособие. – М.: народное образование, 1998 .-

31. Столяр А.А. Педагогика математики. – Минск, 1979. – 211 с.

32. Колягин Ю.М. Математические задачи как средства обучения, развития учащихся СШ: дис.докт. – М. 1997. – 398 с.

33. Каражигитова Т.А. Методические особенности развивающего обучения геометрии в основной школе. Канд.дис. Алматы, 2002.

34. Щедровицкий Г., Розов В., Алексеев Н., Непомнящая Н. Педагогика и логика.М.,1993.

35. И.Н.Фалина, М.Н.Мохова «Использование активных методов обучения на уроках информатики»// Информатика, №9.2006. С.3-8

36. Строгий мир геометрии: Кн. для учителя/ А.А.Окунев и др. – М.: МИРОС, 1994. – 69 с.

37. Н.Х.Розов. Некоторые проблемы методики использования информационных технологий и компьютерных продуктов в учебном процессе средней школы.// Информатика, №6, 2005. С.26-29

38. Беспалов П.В. Компьютерная компетентность в контексте личностно ориентированного обучения// Педагогика, №4, 2003. С.41-45

39. Мамыкина Л.А. Направления реализации профессионально-ориентированного подхода при обучении геометрии в старшей профильной школе//Стандарты и мониторинг в образовании, №3, 2006. С.42-46

40. Волович М.Б. Ключ к пониманию геометрии . 7-9 классы. (уч.Атанасяна и др): Пособие для учителя, ученика и его родителей – М.: Аквариум, 1997. – 272 с.

41. Семушин А.Д., Фетисов А.И. Геометрические построения. Учеб. материалы по геометрии для V класса. – М.: Наука, 1967.

42. Бескин Н.М. Изображения пространственных фигур. – М.: Наука, 1971.

43. Актуальные вопросы обучения геометрии в средней школе.: Межвузовский сб.науч.тр./ Владимирский гос.пед.ин-т им.П.И.Лебедева-Полянского; - Владимир, ВГПИ, 1989 – 94 с.

44. Артемов А.К. Состав и методика формирования геометрических умений школьников. – М.: Просвещение, 1969. – 366 с.

45. Данилова Е.Ф. Как помочь учащимся находить путь к решению геометрических задач. – М.: Учпедгиз, 1961. – 144 с.

46. Фетисов А.И. Геометрия в задачах: Пособие для учащихся школ и классов с углубленным теоретическим и практическим изучением математики. – М.: 1977.

47. Войтович Ф.С. Комбинации геометрических тел: Вписанные и описанные шары.

48. Бондаренко Б.А. Обобщенные треугольники и пирамиды Паскаля, их фракталы, графы и приложения.

49. Борисов Н.И. Как обучать математике: Учитель математики учит учиться. Пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1979. – 96 с.

50. Березовин Н.А., Сманцер А.П. Воспитание у школьников интереса в учению. Кн. для учителя. – Минск: Нар.асвета, 1987. –

51. Тесленко И.Ф. и др. Методика преподавания планиметрии: Метод.пособие/ И.Ф.Тесленко, С.М.Чащечников, Л.И. Чащечникова. – Киев: Рад.школа, 1986. – 169 с.

52. Изучение отдельных тем школьного курса математики при использовании компьютера: Методические рекомендации. – СПб.: Образование, 1993. – 81с.

53. Альжанов А.К. Дидактические основы использования электронного обучения математике в общеобразовательной школе. - Автореф.дис.канд.пед.наук. - Астана, 2006, 26 с.

54. Бидайбеков Е.Ы., Григорьев С.Г., Гриншкун В.В. Создание и использование образовательных электронных изданий и ресурсов.// Учебно-методическое пособие. Алматы: КазНПУ, - 2006, 136 с.

55. Компьютерно-ориентированное преподавание геометрии в средней школе: Методический аспект проблемы: Методические рекомендации для студ.физ.-мат. Факультета/ Далингер В.А., ОГПИ им. А.М.Горького, 1989. – 58 с.

56. Огородников Е.В. Резервы системы компьютерных средств обучения в школе: (естественно-математические предметы)/ РАН ин-т средств обучения. – М.: 1993. – 84 с.

57. Хеннер Е.К., Сайдашев А.А. Компьютер на уроке математики: Учеб.пособие. – Пермь: Изд-во Перм.университета, 1992. – 132 с.

58. Мостовой А.И. Вопросы активизации обучения геометрии в восьмилетней школе. – Алма-Ата, 1976. – 103 с.

59. Орехов Ф.А. графические лабораторные работы по геометрии. Пособие для учителей 8-х классов. – М.: просвещение, 1967. – 78 с.

60. Развитие геометрических представлений у учащихся начальных классов: Метод. Рекомендации/ автор- составитель: Э.И. Еланова, Т.Н.Титова, Е.Н.Казакова и др. – Сыктывкар, 1994. – 106с.

61. Саврасова С.М., Ястребинецкий г.А. Упражнения по планиметрии на готовых чертежах: Пособие для учителя. – М.: Просвещение, 1987. – 111[1] с.

62. Средства обучения: Информационно-методический сборник/ Ин-т средств обучения РАО – М., 1993. – 87 с.

63. Закон Республики Казахстан «Об образовании» с постатейным комментарием. – Астана, 2000. – 336 с.

64. Выготский Л.С. Психология. – М.: АПРЕЛЬ ПРЕСС ЭКСМО-ПРЕСС, 2000. – 1008 с.

65. Выготский Л.С. Педагогическая психология/ Под .ред. в.В.Давыдова. – М.: Педагогива, 1991. – 480 с.

66. Фридман Л.М. Психолого-педагогические основы обучения математике в школе: учителю математики о педагогике психологии. – М., 1983 – 150 с.

67. Колягин Ю.М. Задачи в обучении математике/ Ю.М. Колягин; Науч-исследов.ин-т школ. – М.: Просвещение, 1977.

Ч.1:Математические задачи как сресдвто обучения и развития учащихся СШ, 1977 – 110с.

Ч.2:Обучение математике через задачи и обучение решению задач. –144 с.

68. Колмогоров А.Н. О профессии математика. – М.:Изд-во МГУ,1959. – 30 с.

69. Новые встречи с геометрией. – М.: Наука, 1978. – 186с.

70. Ананьев Б.Г. Пространственное различение.– Л.: Изд-во ЛГУ,1953. –184с.

71. Гаврилова М.А. Компьютерная ориентация методической подготовки будущих учителей математики. – Автореф. Дисс на соискание уч.ст.канд.пед.наук. – М.: - 1994 – 16с.

72. Габович И.Г. К решению стереометрических задач// Математика в школе. – 1977. - №2. – с.22-26.

73. Далингер В.А. Чертеж учит думать// Математика в школе. – 1990- №4 – с.29-32.

74. Грабарь М.И., Краснянская К.А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях. Непараметрические методы: справ. Пособие. – М.: Педагогика, 1977. – 136 с.

75. Гешунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования: Проблемы и перспективы. – М.: Педагогика, 1987. – 264 с.

76. Боженкова Л.И. Теоретические основы интеллектуального воспитания учащихся в обучении геометрии: Монография. – Омск: Изд-во ОМГПУ, 2002. – 206 с.

77. 12-летняя школа. Проблемы и перспективы развития общего среднего образования/ Под ред. В.С.Леднева, Ю.И.Дика, А.В.Хуторского. – М.: ИОСО РАО, 1999. – 210 с.

78. Гусев В.А. Психолого-педагогические основы обучения математике. – М.: Вербум – Академия, 2003. – 432 с.

79. Апатова Н.В. Влияние информационных технологий на содержание и методы обучения в СШ. Автореф. – М.: - 1994. – 37 с.

80. Болтянский В.Г. // Математика в школе. – 1971. - №6. – с.

81. Болтянский В.Г. Математическая культура и эстетика// Математика в школе. – 1982. - №2. – с.

82. Калкина Т.М. Динамические задачи как средство совершенствования процесса обучения геометрии в СШ. – Автореф. Дис. на соискание уч.степени. – Саранск, 1995. – 16 с.

83. Корнфельд С.Г. Методические реализации к проверке сформированности пространственных представлений учащихся. – М.: Ак.пед.наук СССР, 1985. – 162 с.

84. Шарыгин И.Ф. // Квант. – 1974.- №10, №5.

85. Якиманская И.С. Развитие пространственного мышления школьников. – М.: Педагогика, 1980. – 316 с.

86. Краевский В.В. Воспитание или образование// Педагогика, 2001. – №3. С.9-10.

87. Методика работы с сюжетными задачами: Учебно-методическое пособие/ Рос.гос.пед.ун-т им. А.И.Герцена; Н.А.Малахова и др – СПб.: Образование, 1992 – 46 с.

88. Окунев А.А. Спасибо за урок дети!: О развитии творческих способностей учащихся: Кн. для учителя: Из опыта работы. – М.: Просвещение, 1988. – 127 с.

89. Повышение эффективности обучения математике в школе: Кн. для учителя: Из опыта работы/ Сост.Г.Д.Глейзер. – М.: Просвещение, 1989. – 239 с.

90. Пойа Д. Как решать задачу/ Всесоюз.ассоц.учителей математики. – Львов: Журнал «Квантор», 1991. – 214 с.

91. Роль задач в формировании математических знаний и развитии учащихся. Учебное пособие/ Под ред.: И.Н.Семеновой. – Екатеринбург, 1993. – 84 с.

92. Роль и место задач в обучении математике: Сб.науч.тр./Под ред. Ю.М.Колягина – М.: НИИ школ, 1980. – 121 с.

93. Рыжик В.И. 25000 уроков математики: Кн.для учителя. – М.: Просвещение, 1993. – 238 с.

94. Терешин Н.А. Прикладная направленность школьного курса математики: Кн. для учителя. – М.: Просвещение, 1990. – 95 с.

95. Дахин А.Н. Компетенция и компетентности: сколько их у российского школьника?// Народное образование. – 2004. – №4. – С.136-144

96. Китов Р.Д. Информатика и информатизация// Информатика. – 2004. – №17. – С. 12-16.

97. Юрченко О. Методы мотивации и стимулирования деятельности учащихся//Математика. – 2005. – С.9-14.

98. Молочков В.П. Наглядность как принцип обучения//Информатика и образование. – 2004. – №3. – С.20-25.

99. Чакликова С.Е. и др. Тенденции совершенствования качества естественно-математического образования в развитых странах и странах переходного периода//Средняя школа Казахстана. – 2004. – С.4-16

100. Болотов В.А., Сериков В.В. Компетентностная модель: от идеи к образовательной программе// Педагогика. – 2003. – №10. – С.8-14

101. Манвелов С.Г. Строение базовой системы уроков математики// Математика в школе. – 2006. - №6. – с.18-27

102. Беспалов П.В. Компьютерная компетентность в контексте личностно ориентированного обучения//Педагогика. – 2003. – №4. – 41-45

103. Введенский В.Н. Моделирование профессиональной компетентности педагога//Педагогика. – 2003. – №10. – С.51-55

104. Иванова О. Интегрированный урок: Многогранники вокруг нас//Математика. – 2005. – №3. – С.16-19

105. Педагогический дизайн// Информатика. – 2003. – №30. – С.10-26

106. Боженкова л.И. Интеллектуальное воспитание в обучении геометрии как составляющая стандарта общего образования// Стандарты и мониторинг. – 2005. – №3. – С.38-42

107. Хуторской А. Ключевые компетенции личностно-ориентированной парадигмы образования// Народное образование. – 2003. – 2. – С.58-64

108. Фирсов В.В. О прикладной направленности ориентации курса математики// Математика в школе. – 2006. - №6. – с.2-9

109. Рыжик В.И. Геометрия и практика// Математика в школе. – 2006. - №6. – с.9-17

110. Крымова Л.Н. Метод проектов в обучении математике// Математика в школе. – 2006. – №4. – с.62-68

111. Щедровицкий Г., Розов В., Алексеев Н., Непомнящая Н. Педагогика и логика. – М.,1993.

112. Фалина И.Н. Современные педагогические технологии и частные методики обучения информатике//Информатика. – 2001. – № 41. С.2-6

113. Фалина И.Н., Мохова М.Н. Использование активных методов обучения на уроках информатики//Информатика. – 2006. – №9. – С.3-8

114. Никифорова М.А. Преподавание математики и новые компьютерные технологии//

115. Хабибуллин К.Я. Как смоделировать решение геометрической задачи// Школьные технологии. – 1999. – С.115-117

116. Власова И.А., Лобашев В.Д., Тропин В.Ф. Стимулирование интереса учащихся к учебной деятельности // Стандарты и мониторинг в образовании. – 2006. – №3. – С.47-51

117. Когановский С.Р. Как обучать школьников математике? // Школьные технологии. – 2005. – №1. – С.28-36

118. Карпушина Н.М. Динамические задачи в обучении геометрии// Математика в школе. – 2006. - №3. – С.48-54

119. Недошивкин Е.Ф., Недошивкин Д.Е. Исследование в задачах на преобразование фигур// Математика в школе. – 2006. - №3. – с.54-58

120. Чакликова С.Е. Цели обучения математике в новой образовательной парадигме //Средняя школа Казахстана. – 2004. – №8. – С.4-11

121. Воронин Ю.А. Компьютеризированные технологии в процессе предметной подготовки учителя //Педагогика . – 2003. – №8 . С.53-59

122. Дмитренко Т.А. Образовательные технологии в системе высшей школы// Педагогика. – 2004. – №2. – С.54-59

123. Зайцева О.Б. Информационная компетентность учителя образовательной области «технология»//Педагогика. – 2004. – №7. – С.17-23

124. Холодная О.В. Методы работы с одаренными детьми на уроках математики // Образование в современной школе. – 2001. – №2. С. 32-35

125. Трошина М.Г. Развитие творческих способностей в процессе многоуровневого обучения// Образование в современной школе. – 2001. – №3. С. 51-55

126. Торхова А.В. Индивидуальный стиль деятельности учителя// Педагогика. – 2003. – №6. – С.59-66

127. Поздняк С.Н. Исследовательская деятельность школьников и метод проектов // Стандарты и мониторинг в образовании. – 2006. –№3. – С.52-56

128. Плотникова Е.Г. Педагогика математики: предмет, содержание, принципы // Педагогика. – 2003. – №4. – С.32-35

129. Башмаков М.И., Поздняков С.Н., Резник Н.А. классификация обучающих сред // Информационные технологии. – С.135-146

130. Кузнецова Л.Г. Повышение качества обучения математике студентов экономических специальностей в условиях реализации образовательных стандартов// Стандарты и мониторинг в образовании. – 2003. – №4 . – С.13-17

131. Рыжик В.И. Непрерывность в геометрии// Математика в школе. – 2006. - №3. – С.44-47

132. Мамыкина Л.А. О стандартизации школьного математического образования технического профиля обучения // Стандарты и мониторинг в образовании. – 2003. – №6 . – С.21-26

133. Хуторской А. Ключевые компетенции. Технология конструирования//Народное образование. – 2003. – №5. – С.55-61

134. Борисов П.П. Компетентностно-деятельный подход и модернизация содержания общего образования// Стандарты и мониторинг в образовании. – 2003. – №1 . – С.58-61

135. Введенский В.Н. Измерение и оценка качества повышения квалификации учителей в системе дополнительного педагогического образования// Стандарты и мониторинг в образовании. – 2003. – №4 . – С.41-44

136. Фалина И.Н. Компетентностный подход в обучении и стандарт образования по информатике // Информатика. – 2006. – №7 . – С.4-6

137. Перевознюк Е.С. Уроки математики в рамках концепции личностно ориентированного обучения// Математика в школе. – 2006. – №4. – с.52-57

138. Каражигитова Т.А. Развитие личностных качеств учащихся на уроках математики //Средняя школа Казахстана. – 2004. – №3. – С. 17-21

139. Якиманская И.С. Личностно-ориентированное обучение в современной школе. – М.: Сентябрь, 1996

140. Педагогика / Под ред. П.И.Пидкасистого. – М.: Педагогическое общество России, 1998

141. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. – М.: Педагогика, 1981

142. Миракова Т.Н. Развивающие задачи на уроках математики в 5-8 классах //Квантор, Львов.- 1991.

143. Манвелов С. Основы творческой разработки уроков // Математика. Приложение к газете «1 сентября», 1997.- №11, 13, 19, 21

144. Окунев А.А.Подготовка к уроку // Математика в школе. -1991. -№1

145. Смирнова Е.М. Разработка урока // Математика в школе. – 1992. - № 6

146. Фуше А. Педагогика математики: Пер.с франц. М.З.Рабиновича / Под ред И.К.Андронова. – М.: Просвещение, 1969

147. Гершунский Б.С. Философия образования для XXI века (в поисках практико-ориентированных образовательных концепций). – М.: ИнтерДиалект+, 1997

148. Виленкин Н.Я. Современные проблемы школьного курса математики и их исторические аспекты // Математика в школе. – 1988.- №4

149. Дорофеев Г.В. Математика для каждого. – М.: Аякс, 1999

150. Миракова Т.Н. Гуманитаризация школьного математического образования (методология, теория и практика). – М.: ИОСО РАО, 2000.

151. Столяр А.А. Роль математики в гуманизации образования // Математика в школе. – 1990. №6

152. Дорофеев Г.В. О принципах отбора содержания школьного математического образования // Математика в школе. – 1990. - №6

153. Кудрявцев Л.Д. Современная математика и ее преподавание / С предисловием П.С.Александрова . – М.: Наука, 1985

154. Леднев В.С. Содержание образования. – М.: Высшая школа, 1989

155. Теоретические основы содержания общего среднего образования / Под ред. В.В.Краевского и И.Я. Лернера. – М.: 1983

156. Арнольд В.И. Для чего мы изучаем математику? // Школьное обозрение, 199 №1

157. Розов Н.Х. Вечные вопросы о школьном курсе математики. Чему учить? // Математика в школе. – 2000. - № 6

158. Саранцев Г.И. Цели обучения математике в средней школе в современных условиях // Математика в школе. -1999.- №6

159. Давыдов В.В. Теория развивающего обучения. – М.: ИНТОР, 1996

160. Болотова Н.В. и др. Компьютеры в школьной геометрии. Опыт проведения совместных уроков // Информатика и образование.- 1998, №7.- с.3-9

161. Шабат Г.Б. Живая геометрия. Компьютер на уроке математики // Медиатека, 1997. – с.51-55

162. Шабат Г.Б. О компьютерном эксперименте в преподавании математики // Монитор-Аспект. 1995. №3. С.122-125

163. Шабат Г.Б. «Живая геометрия» на экране вашего компьютера // Монитор-Аспект. 1995. №3. С.116-119

164. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. – М.: 1989

165. Кларин М.В. Педагогическая технология в учебном процессе. – М.: 1989

166. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии. М.: Народное образование, 1998

167. Кабанова-Меллер Е.Н. Учебная деятельность и развивающее обучение. – М.: Знание, 1991

168. Селевко Г.К. Доминанта в развитии личности // Народное образование. 1995. № 8

169. Щадрикова В.Д. Психология деятельности и способности человека. М.: Логос. 1996

170. Беспалько В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения .- М.: -1995

171. Хазанкин Р.Г. Как увлечь учеников математикой //Народное образование. – 1987.№ 10

172. Хазанкин Р.Г. Десять заповедей учителя математики // Народное образование. – 1991. № 1

173. Сериков В.В. Личностно-ориентированное образование // Педагогика. – 1994 - №5

174. Волович М.Б. Наука обучать. – М.: Linka-press. 1995

175. Ферхо С.И. Формирование профессиональной компетентности учителей по использованию электронных учебных изданий в процессе обучения. Автореф.дис.канд.пед.наук.Алматы, 2004, 24 с.

176. Зимняя И.А. Ключевые компетенции – новая парадигма результата образования// Высшее образование сегодня, 2003, №5.

177. Нургалиева Г.К., Кунанбаева С.С., Ахметова Г.Б., Тажигулова А.И. Педагогическая технология создания электронных учебников для студентов переводческих специальностей. Алматы, РЦИО, 2000, 140 с.

178. Нургалиева Г.К., Тажигулова А.И. педагогическая технология конструирования электронных учебников // Учебник третьего тысячелетия: создание издания и распространения: Материалы 3-й Международной научно-практической конференции (5-7 июня 2003 г., Алматы), Алматы: Атамура, 2003, с.215-218

179. Караев Ж.А. Активизация познавательной деятельности учащихся в условиях применения компьютерной технологии обучения: Дис. … докт.пед.наук, Алматы, 1994

180. Бабанский Ю.К. Педагогика: Учеб.пособие для студентов / М.: Просвещение, 1983, 608 с.

181. Новиков Д.А. Статистические методы в педагогических исследованиях (типовые случаи), М.: МЗ-Пресс, 2004, 67 с.

182. Кузнецов Э.И. Новые информационные технологии и обучение математике // Математика в школе. - 1990, №5 - с. 5-8.

183. Цукарь А.Я. Применение ЭВМ в обучении математике // Математика в школе. - 1991, №2 - с. 26-28.

184. Ершов А.П. Компьютеризация школы и математическое образование // Математика в школе. - 1989, №1 - с.14-31.

185. Болтянский В.Г. Информатика и преподавание математики // Математика в школе. - 1989, №4 - с.86-90.

186. Монахов В.М. Что такое новая информационная технология обучения // Математика в школе. - 1990, №2 - с.47-53.

187. Высоцкий И.Р. Компьютер в образовании. // Информатика и образование, 2000, №5, стр. 86-87

188. Гутгарц Р.Д., Чебышева В.П. Компьютерная технология обучения. // Информатика и образование, 2000, №5, стр. 44-45

189. Коротков А.М. Компьютерное обучение: система и среда. // Информатика и образование, 2000, №2, стр. 35-38

190. Браун Ю.С. Модульное обучение мультимедийным технологиям // Информатика и образование, - 2000, №2. C. 71-77.

191. Вострокнутов И.Е. Гомогенность и агрессивность визуальной среды в программных средствах учебного назначения // Педагогическая информатика. -1997. - № 4. - С. 43-50.

192. Глазов Б.И., Ловцов Д.А., Михайлов С.Н., Сухов А.В. Компьютеризированный учебник // Информатика и образование. -1994. - № 6. - С. 86-94.

193. Джонассен Дэвид X. Компьютеры как инструмент познания: изучение с помощью технологии, а не из технологии // Информатика и образование. - 1996. - № 4. - C.117-131.

194. Панюкова С.В. Информационные и коммуникационные технологии в личностно ориентированном обучении // М.: "Про-пресс", - 1998. 226 с.

195. Полат Е.С. Телекоммуникации в школе // Информатика и образование. - 1993. №1, - С. 50-57.

196. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования. - М.: Школа-Пресс, 1994. - 205 с.

197. Роберт И.В. Теоретические основы создания и использования средств информатизации образования: Автореф. дис. докт. пед. наук. - М., 1994. - 54 с.

198. Роберт И.В. Экспертно-аналитическая оценка качества программных средств учебного назначения // Педагогическая информатика. - 1993. - №1; С. 54-62.

199. Ротмистров Н.Ю. Мультимедиа в образовании // Информатика и образование. - 1994. - № 4. - С. 89-96.

200. Рубцов В.В. и др. Компьютер как средство учебного моделирования // Информатика и образование. -1987. - № 5. -С8.13.

201. Христочевский С.А. Электронные мультимедийные учебники и энциклопедии. // Информатика и образование, - 2000, №2. С. 71-77.