Особенности разработки электронного пособия

Что же такое «Электронный учебник» и в чем его отличия от обычного учебника? Обычно электронный учебник представляет собой комплект обучающих, контролирующих, моделирующих и других программ, размещаемых на магнитных носителях (твердом или гибком дисках), в которых отражено основное научное содержание учебной дисциплины. ЭУ часто дополняет обычный, а особенно эффективен в тех случаях, когда он: обеспечивает практически мгновенную обратную связь; помогает быстро найти необходимую информацию (в том числе контекстный поиск), поиск которой в обычном учебнике затруднен; существенно экономит время при многократных обращениях к гипертекстовым объяснениям; наряду с кратким текстом – показывает, рассказывает, моделирует и т.д. (именно здесь проявляются возможности и преимущества мультимедиа – технологий) позволяет быстро, но в темпе наиболее подходящем для конкретного индивидуума, проверить знания по определенному разделу.

К недостаткам ЭУ можно отнести не совсем хорошую физиологичность дисплея как средства восприятия информации (восприятие с экрана текстовой информации гораздо менее удобно и эффективно, чем чтение книги) и более высокую стоимость по сравнению с книгой.

Важным требованием интерфейса является его интуитивность. Следует заметить, что управляющие элементы интерфейса должны быть удобными и заметными, вместе с тем они не должны отвлекать от основного содержания, за исключением случаев, когда управляющие элементы сами являются основным содержанием.

Полнофункциональный электронный  уч ебник (ЭУ) состоит из нескольких основных частей, из которого видно, что к ним относятся:

• главная часть, в которой излагается содержание предмета, представленная в виде гиперте к ста с графическими иллюстрациями и, возможно, с аудио – и видеофрагментами;
• тестирующая часть, включающая контрольные вопросы, упражнения и задания для практического освоения материала и самотестирования вместе с рекомендациями и примерами выполнения заданий;
• толковый словарь;
• часто задаваемые вопросы и подготовленные ответы на них;
• описания лабораторных работ, если в учебной программе такие работы предусмотрены, включая оригинальное программное обеспечение для выполнения этих работ.

Главная часть ЭУ обычно или представляется в виде совокупности лекций (уроков), или структурируется с выделением разделов, глав, параграфов аналогично построению книг традиционной формы. Возможно также модульное построение ЭУ с возможностями оперативной компиляции текста ЭУ из  набора  имеющихся модулей, что реализуется в интерактивных электронных  те хнических руководствах (ИЭТР) и в электронных прикладных энциклопедиях.

Тестирующая часть может быть или сконцентрирована в виде задачника, или распределена по разделам и главам основного текста, или выражена в совокупности тестирующих модулей.

Толковый словарь состоит из терминов в форме гиперссылок на соответствующие места основной части и кратких определений этих терминов (иногда определения могут отсутствовать).

К электронным учебным материалам предъявляются как традиционные, так и специфические требования, порождаемые возможностями информационных технологий. Среди основных характеристик учебных материалов, к которым предъявляются традиционные требования, выделяют следующие свойства:

• полнота изложения, определяемая как соответствие принятой учебной программе дисциплины;
• доступность изложения материала, соотносимая с уровнем предварительной подготовки контингента обучаемых, для которых материал предназначен;
• научность содержания, отражающая соответствие содержания современному состоянию и последним достижениям в соответствующей научной области;
• логичность и последовательность изложения материала.

Традиционность названных свойств не означает одинаковости степени их удовлетворения в традиционных и компьютерных технологиях обучения. Так, возможность сравнительно легкого обновления учебных материалов позволяет обеспечивать более высокую степень актуальности и отражения современного состояния предметных областей в ЭУ по сравнению с традиционными печатными изданиями. Модульная структура ЭУ способствует оптимизации последовательности изложения материала.

Интеллектуальность – свойство, превращающее ЭУ в партнера обучаемого, реагирующего на действия обучаемого и корректирующего его действия в процессе обучения. Очевидно, что степень интеллектуальности может меняться в широких пределах от подсказок при выполнении контрольных упражнений до имитации виртуальным собеседником разумного поведения партнера, наставника, учителя.

Именно эти свойства являются положительными особенностями ЭУ. Важное значение для повышения уровня изобразительности, интерактивности и интеллектуальности имеет применение средств мульт им едиа, т.е. комплексное использование различных форм представления информации (текст, графика, звук, видео, фото, кино) как статической, так и динамической совместно с возможностями интерактивной работы пользователей. Благодаря мультимедиа во многих дисциплинах повышается скорость и качество усвоения учебного материала, поскольку при комбинированном воздействии на слух и зрение запоминается приблизительно половина информации, а при вовлечении обучаемого еще и в активные действия, что и происходит при использовании интерактивного мультимедиа, доля усвоенного материала достигает 75%.

К негативным сторонам использования ЭУ относят возможное отрицательное влияние продолжительного общения с компьютером на здоровье пользователя. Существуют рекомендации, ограничивающие продолжительность сеансов работы учеников на компьютере. В связи с этим часто используют твердые копии электронных учебных материалов в той их части, в которой отсутствуют интерактивные и анимационные фрагменты. При выводе материала на печатающее у ст ройство, возлагаются также функции компиляции индивидуальных версий учебных пособий, если, конечно, обладает свойством адаптивности. Наряду с печатными копиями, можно воспользоваться озвучиванием электронных изданий с помощью специализированной программы.

Создание ЭУ на основе преобразования таких пособий не может в достаточной мере удовлетворить требования, предъявляемые к учебным материалам в современных устройствах, прежде всего в сфере ДО. Значительные усилия приходится затрачивать на сопровождение каждого учебника, особенно в динамично развивающихся приложениях. Причем внесение в учебник изменений и дополнений в соответствии с авторским правом разрешается только самим авторам, что затрудняет адаптацию ЭУ к конкретным условиям применения.

При разработке ПС эргономические требования могут быть представлены к процедуре взаимодействия пользователя с ЭВМ; видам диалога пользователя с ЭВМ; проектированию дисплейных форматов; контролю ошибок пользователя; временным параметрам диалога пользователя с ЭВМ; организации информации на экране; кодированию информации на экране; языкам взаимодействия пользователя ЭВМ.

Можно выделить целый ряд эргономических требований к организации информации на экране:

• информация, предъявляемая на экране, должна быть понятной, логически связной, распределенной на группы по содержанию и функциональному назначению;
• при организации информации на экране следует избегать избыточного кодирования и неоправданных, плохо идентифицируемых сокращений;
• рекомендуется минимизировать на экране использование терминов, относящихся к ЭВМ, вместо терминов, привычных для пользователя;
• не следует для представления информации использовать краевые зоны экрана;
• на экране должна находиться только та информация, которая обрабатывается пользователем в данный момент.

В современных программных средствах используется ряд приемов для выделения части информации на экране: переструктурирование информации и выделение зон, окон для выделяемой части информации, а также инверсное изображение для части информации и различные эффекты, привлекающие внимание пользователей (мелькание и др.). Использование этих приемов должно быть психологически обосновано особенно для ПС, функционально обусловлено и эргономично .

Средства создания электронных учебников можно разделить на группы, например, используя комплексный критерий, включающий такие показатели, как назначение и выполняемые функции, требования к техническому обеспечению, особенности применения.

В соответствии с указанным критерием возможна следующая классификация:

• традиционные алгоритмические языки;
• инструментальные средства общего назначения;
• средства мультимедиа;
• гипертекстовые и гипермедиа средства.

Ниже приводятся особенности и краткий обзор каждой из выделенных групп. В качестве технической базы в дальнейшем имеется в виду IBM совместимые компьютеры, как наиболее распространенные в нашей стране и имеющиеся в распоряжении школы .

Итак, мультимедиа означает объединение нескольких способов подачи информации – текст, неподвижные изображения (рисунки и фотографии), движущиеся изображения (мультипликация и видео) и звук (цифровой и MIDI) – в интерактивный продукт.

Наиболее важным вопросом при этом является информационный объем носителя. По сравнению с аудио видеоинформация представляется значительно большим количеством используемых элементов. Прежде всего, сюда входят элементы статического видеоряда, которые можно разделить на две группы: графика (рисованные изображения) и фото. К первой группе относятся различные рисунки, интерьеры, поверхности, символы в графическом режиме. Ко второй – фотографии и сканированные изображения.

Структурная организация электронного учебника.

На рынке компьютерных продуктов с каждым годом возрастает число обучающих программ, электронных учебников и т.п. Одновременно не утихают споры о том, каким должен быть «электронный учебник», какие функции «вменяются ему в обязанность». Традиционное построение ЭУ: предъявление учебного материала, практика, тестирование.

В настоящее время к учебникам предъявляются следующие требования:

• информация по выбранному курсу должна быть хорошо структурирована и представлять собою законченные фрагменты курса с ограниченным числом новых понятий;
• каждый фрагмент, наряду с текстом, должен представлять информацию в аудио – или видео («живые лекции»). Обязательным элементом интерфейса для живых лекций будет линейка прокрутки, позволяющая повторить лекцию с любого места;
• текстовая информация может дублировать некоторую часть живых лекций;
• на иллюстрациях, представляющих сложные модели или устройства, должна быть мгновенная подсказка, появляющаяся или исчезающая синхронно с движением курсора по отдельным элементам иллюстрации (карты, плана, схемы, чертежа сборки изделия, пульта управления объектом и т.д.);
• текстовая часть должна сопровождаться многочисленными перекрестными ссылками, позволяющими сократить время поиска необходимой информации, а также мощным поисковым центром. Перспективным элементом может быть подключение специализированного толкового словаря по данной предметной области;
• видеоинформация или анимации должны сопровождать разделы, которые трудно понять в обычном изложении. В этом случае затраты времени для пользователей в пять – десять раз меньше по сравнению с традиционным учебником. Некоторые явления вообще невозможно описать человеку, никогда их не видавшему (водопад, огонь и т.д.). Видеоклипы позволяют изменять масштаб времени и демонстрировать явления в ускоренной, замедленной или выборочной съемке;
• наличие аудиоинформации, которая во многих случаях является основной и порой незаменимой содержательной частью учебника.

Можно выделить 3 основных режима работы ЭУ:

• обучение без проверки;
• обучение с проверкой, при котором в конце каждой главы (параграфа) обучаемому предлагается ответить на несколько вопросов, позволяющих определить степень усвоения материала;
• тестовый контроль, предназначенный для итогового контроля знаний с выставлением оценки.

Электронный вариант учебника вмещает в себе и средства контроля, так как контроль знаний является одной из основных проблем в обучении. Задания для контроля знаний учащихся представлены на отдельной странице учебника. Долгое время в отечественной системе образования контроль знаний, как правило, проводилось в устной форме. На современном этапе применяются различные методы тестирования. Многие, конечно, не разделяют этой позиции, считая, что тесты исключают такие необходимые навыки, как анализирование, сопоставление и т.д.

Электронный учебник используется при изучении нового материала и его закреплении (20 мин. работы за компьютером). При переходе к изучению нового материала ученики парами садятся у компьютера, включают его и начинают работать со структурной формулой и структурными единицами параграфа под руководством и по плану учителя. Электронная модель учебника может использоваться на этапе закрепления материала. На данном уроке новый материал изучается обычным способом, а при закреплении все учащиеся 5 – 7 мин. под руководством учителя соотносят полученные знания с формулой параграфа.

В рамках комбинированного урока с помощью электронного учебника осуществляется повторение и обобщение изученного материала (15-17 мин.). Также при изучении нового материала можно использовать странички «Знаешь ли ты» и «Невероятные световые явления» для ознакомления со световыми явлениями, встречающимися в природе. Отдельные уроки могут быть посвящены самостоятельному изучению нового материала и составлению по его итогам своей структурной формулы параграфа.

Такая работа проводится в группах учащихся (3 – 4 человека). В заключении урока (10 мин.) учащиеся обращаются к электронной формуле параграфа, сравнивая её со своим вариантом. При сопоставлении вариантов будем исходить из того, что обучение осуществляется преимущественно по дедуктивной схеме, т.е. путем дифференциации некоторой «относительно примитивной, но целостной основы». На этапе введения знаний учащийся переходит от полного отсутствия знаний, но подлежащей изучению теме к овладению ими в первом приближении. С учётом упомянутой схемы этот переход должен осуществляться таким образом, чтобы у учащегося сложился общий, не дифференцированный каркас требуемого знания, некоторое общее представление о теме. Основная форма усвоения – вербальная, часто в виде учебных правил, решение задач играет преимущественно вспомогательную иллюстративную роль. Этап проходит при максимальной помощи со стороны учителя.