Использование электронных учебников на уроках информатики в средней школе (на примере "Лучинской СОШ")

Оглавление
Введение
Глава 1. Общие основы использования электронных средств обучения в образовательном процессе
§1.1. Общие сведения об электронных учебниках
§1.2. Проблемы создания использования электронных средств учебного назначения в образовательном процессе
Выводы по первой главе
Глава 2. Практическая значимость электронных учебников на уроках информатики в средней школе
§2.1. Организация и проведение констатирующего эксперимента
§2.2. Опыт применения электронных средств обучения на уроках информатики среднего звена школы.
Выводы по второй главе
Заключение
Список литературы
Приложения

Использование электронных учебников на уроках информатики в средней школе (на примере "Лучинской СОШ")

1. Обеспечение взаимодействия в коллективе авторов АОС, в который обязательно должны входить профессиональный дидакт, специалист-предметник, программист, кроме того, желательно наличие психолога, художника-дизайнера, а также других специалистов.
2. Оценка эффективности обучающей программы.
3. Проведение тестирования с целью устранения ошибок или улучшения качества разрабатываемой АОС.
Технические вопросы:
1. Выбор и обоснование программно-аппаратных средств для реализации поставленных целей.
2. Разработка ядра системы (компьютерной программы или комплекса программ).
3. Наполнение АОС конкретным информационным материалом (ввод в компьютер текстовой, графической, аудио-и видеоинформации). Установление логических связей между различными частями (кадрами) АОС.
4. Разработка системы электронной помощи и печатной документации.
5. Создание для преподавателей, обучаемых и администратора инструкций и рекомендаций по использованию и настройке АОС.
6. Предусматривание возможности модификации системы в связи с изменением внешних факторов, например, развитием науки, изменением учебной программы. Возможность адаптации к различным аппаратным ресурсам компьютеров и личным вкусам обучающих и обучаемых.
Экономические вопросы:
1. Сравнение экономических, технических, дидактических и других показателей разрабатываемой АОС с другими обучающими программами и АОС для оценки целесообразности ее использования.
2. Анализ минимальных и рекомендуемых аппаратных ресурсов компьютера или компьютерных систем.
3. Оценка дополнительных затрат, связанных с внедрением и дальнейшим использованием разрабатываемой АОС.
В числе других вопросов: учет эргономических аспектов взаимодействия программы с пользователем (обучаемым и /или обучающим).
Рассматривая взаимодействие компьютерной обучающей системы с обучаемым, важно учитывать, что процесс передачи информации преподавателем обучаемому включает ряд этапов. Во-первых, необходимо привлечь внимание обучаемого к тому, что сейчас начнется передача новой порции информации. Во-вторых, заинтересовать обучаемого в необходимости воспринимать ее. Далее поддерживать эту заинтересованность с тем, чтобы у обучаемого появилось устойчивое желание получать новые порции информации, новые знания по предлагаемому и смежным вопросам и дисциплинам, сформировать у обучаемого внутреннюю потребность в совершенствовании своих навыков и умений.
Такими возможностями располагают технические средства АОС. Основным, но не единственным источником передачи информации в современных компьютерных обучающих системах служат текстовые блоки; дополнительным, но передающим, как правило, лучше и больше информации является ее графическое представление в виде рисунков, чертежей, фотографий. Еще более эффективным средством оказывается одновременное озвучивание и анимация рисунков или показ видеофрагментов.
В ходе непосредственного общения учителя с обучаемыми существуют подъемы и спады внимания и активности, со всеми вытекающими из этого последствиями. И это необходимо учесть при разработке новой обучающей компьютерной системы. Целесообразно после выдачи нескольких порций информации, активизировать внимание обучаемого, предъявив ему контрольный вопрос, кроме того, таким образом можно уточнить дальнейшее продвижение по теме. Возможны также другие варианты, используемые преподавателями, а именно, использование аналогий, ярких примеров, а иногда и шутливых замечаний.
Существующие обучающие программы, выпускаемые многими известными компьютерами фирмами, следует отнести к классу электронных учебников. Несмотря на их возможности, удобство использования, красоту интерфейса и предъявления информации, в реальном учебном процессе их использовать нельзя, хотя как средство самостоятельного обучения, в том числе дополнительного к традиционным методикам или дидактически проработанным АОС, их применять можно и нужно. При этом эффект комплексного применения, при соответствующем подборе программ и систем, будет только увеличиваться.
Мы рассмотрели технологию создания электронного учебника для школьных общеобразовательных дисциплин. При создании других видов электронной продукции учебного назначения, безусловно, имеют место те же этапы в процессе из разработки. В заключение хочется подчеркнуть, что на компакт-дисках должны быть учебники, существенно отличающиеся технологически от бумажных и должны поддерживаться электронными технологиями, к которым относятся: анимация, многоуровневые и многовариантные задания, гипертекст и т.д., – то, что обеспечивает адаптивность содержательной части электронных учебников для различных кругов пользователей.
Выводы по первой главе
Определение понятий электронных средств обучения и образовательных электронных изданий традиционно производится опосредовано через более общее понятие электронного издания.
1. Электронное издание (ЭИ) представляет собой совокупность графической, текстовой, цифровой, речевой, музыкальной, видео-, фото- и другой информации [12].
2. Электронный учебник (ЭУ) – программно-методический обучающий комплекс, соответствующий типовой учебной программе и обеспечивающий возможность учащемуся самостоятельно или с помощью преподавателя освоить учебной курс или его раздел. Данный продукт создается со встроенной структурой, словарями, возможностью поиска и т.п.
3. Электронный учебник – компьютерное, педагогическое программное средство, предназначенное, в первую очередь, для предъявления новой информации, дополняющей печатные издания, служащее для индивидуального и индивидуализированного обучения и позволяющее в ограниченной мере тестировать полученные знания и умения обучаемого.
4. Электронный учебник может быть предназначен для самостоятельного изучения учебного материала по определенному предмету или для поддержки теоретического курса с целью его углубленного изучения.
5. Электронные книги позволяют сэкономить время и получить актуальную информацию. В электронных книгах можно найти более сконцентрированную и полезную информацию. Электронные книги могут стать важным источником информации.
6. ЭУ имеет ряд принципиальных отличий от учебника, изготовленного типографским способом:
возможность включения мультимедиа;
обеспечение виртуальной реальности;
высокая степень интерактивности;
возможность индивидуального подхода к обучающемуся.
7. Внедрение в структуру электронного учебника элементов мультимедиа позволяет осуществить одновременную передачу различных видов информации. Обычно это означает сочетание текста, звука, графики, анимации и видео.
8. Электронный учебник необходим для самостоятельной работы учащихся
9. Применение электронных учебников целесообразно только в комплексе с другими обучающими системами, при этом, не отрицая, а, взаимно дополняя печатные издания.
Глава 2. Методические исследования электронных учебников на уроках информатики в средней школе
§2.1. Практическая значимость электронных учебников
на уроках информатики
В настоящее время преподавание информатики невозможно себе представить без использования различных компьютерных учебных курсов, электронных учебников и книг, мультимедийных энциклопедий, тренажеров различных видов, контролирующих систем для автоматизированного тестирования.
В школе, где проходила апробация, накопился достаточно обширный материал, состоящий из различных учебных мультимедийных дисков по разным предметам; в том числе и по информатике (обучающая программа «Фобус», «Самоучитель по Microsoft Office», Практические курсы Word, Excel; Web-дизайн, «Обучение мультмедиа. Работа со звуком», Компьютерная графика и дизайн», «Информатика 9-11» и т.д.).
Все электронные учебные диски можно разделить на следующие классы:
электронные энциклопедии, справочники, учебники – подобны бумажным, только в электронном виде, которые содержат только изложение материала;
электронные учебные курсы-тренажеры, позволяющие не только узнать изучаемый материал, но и закрепить этот материал, отвечая на определенные вопросы и выполняя тесты или задания;
творческие среды, позволяющие ребенку с самого раннего возраста проявлять и развивать свои уникальные способности при работе над проектами, желательно, мультимедийными, позволяющие не только пассивно получать готовый материал, но и выдвигать свои версии и формировать свои миры.
контролирующие системы, которые позволяют проконтролировать уровень изученного материала;
Все эти учебные курсы можно использовать не только полностью от начала и до конца, но и как дополнительный материал на уроках. Можно использовать только некоторые компоненты систем, которые необходимы учителю в определенном случае или включить в свою методику или разработку.
Данные диски в определенной мере облегчают участь учителя по подготовке к уроку и обучению детей. Ведь наглядная демонстрация и объяснение материала профессиональным диктором – более эффективна. Электронные учебники помогают школьникам 5-6 классов изучить современную науку – информатику, понять устройство и принципы работы компьютеров. В наглядной и доступной форме школьники получают знания об истории появления компьютеров, способах хранения информации, правилах работы с компьютерами. Дружелюбный, интуитивный интерфейс; интерактивные анимации; разнообразные тестовые задания, выполненные в игровой понятной детям форме, позволят школьникам эффективно усвоить начала одной из сложнейших наук – информатики.
Помимо дисков в школе широко используются цифровые образовательные ресурсы. Они позволяют внести разнообразие урок, поднять настроение, осуществить динамику на уроке.
Для старших классов тоже необходимо правильно организовать урок с применением мультмедийных ресурсов: это рассказать теоретическую часть, правильно выбрать обучающий курс, проконтролировать усвоение материала, и грамотно спланировать практические задания.
Итак, использование мультимедийных курсов на уроках информатики помогает и учителю в преподавании предмета и ученику в освоении предмета. С другой стороны, слишком частое или долгое использование данных электронных учебных пособий ведет к утомлению учеников и, следовательно, к невнимательности и усталости.
Подводя итоги, можно сказать, что практически любой учитель информатики может использовать мультимедийные пособия или создать свои электронные презентации (именно по той теме, которая необходима на уроке), а также создавать тесты для своих уроков (именно с теми вопросами, которые необходимы учителю). Именно использование современных технологий позволят сделать урок современным, более увлекательным и интересным для учащихся, а также проверить их знания.
§2.2. Организация и проведение констатирующего
эксперимента
Констатирующий эксперимент проводился на базе Лучинской средней образовательной школы в 7 классе. Основным учебником, по которому проводится обучение в данном классе – Информатика и ИКТ для 7 класса Л.Л. Босовой. Календарное планирование приведено в приложении 1.
Учащиеся данного класса занимаются по учебникам Л.Л. Босовой с 5 класса (то есть третий год). В предыдущие этапы обучения информатике (в 5 и 6 классах) использовались только учебники и рабочие тетради данного автора, а также компьютеры для выполнения практических работ.
Минусы данного подхода к обучению информатики является то, что учащиеся часто теряют интерес к теоретическому материалу, который изложен в учебнике. Сложность возникала и с отслеживанием освоенности тем. Учесть надо и тот фактор, влияющий на степень усвоения тем, что каждый ребенок индивидуален и усваивает материал по-своему и с различной скоростью. Также нужно учесть, что люди воспринимают материал по-разному: кто-то лучше воспринимает на слух, кому-то нужна визуальная картина для лучшего усвоения.
Изучение информатики в школе проводится в подгруппах. Всего в классе 20 учащихся.12 девочек и 8 мальчиков. При делении на подгруппы получилось в каждой подгруппе – 6 девочек и 4 мальчика.
Первоначально для определения уровня знаний в классе было поведено тестирование на базе знаний, полученных в 6ом классе. Тестирование проводилось на тему «Основные устройства компьютера» (приложение № 2).
По результатам было выявлено, что ученики данного класса в первой подгруппе лучше усвоили и запомнили пройденный материал 6 класса.
I подгруппа – 45% выполнили на оценку «отлично»; 30% выполнили на оценку «хорошо»; 25% выполнили на оценку «удовлетворительно».
II подгруппа – 10% выполнили на оценку «отлично»; 40% выполнили на оценку «хорошо»; 50% выполнили на оценку «удовлетворительно».
Уровень интеллектуального развития детей в этих подгруппах различен: I подгруппа – более сильная, II подгруппа – слабее. Для того, чтобы показать эффективность методики и повысить уровень знаний была выбрана II подгруппа. Уроки с использованием электронных проводился на второй (более слабой) подгруппе, I подгруппа изучали материал по традиционной программе, работая с учебником, рабочими тетрадями на бумажном носители. Только некоторые моменты показывались учителем на компьютере.
После первого урока ученики II подгруппы стали проявлять интерес к изучаемому материалу. Им было интересно работать за компьютером, выполнять различного рода задания, так как учителем для выполнения заданий были введены элементы мультимедиа технологий.
По завершении изучения трех тем был проведен контрольный тест в обеих подгруппах.
Контрольное тестирование (приложение № 2) предназначено для фиксирования результатов проведенных уроков, для выявления динамики развития и усвоения у школьников знаний.
По результатам контрольного тестирования выявлено:
Ученики I подгруппа – 50% выполнили на оценку «отлично»; 30% выполнили на оценку «хорошо»; 20% выполнили на оценку «удовлетворительно».
II подгруппа – 30% выполнили на оценку «отлично»; 45% выполнили на оценку «хорошо»; 25% выполнили на оценку «удовлетворительно», т.е. более слабая подгруппа показала более высокий уровень усвоения материала, чем подготовленная лучше I подгруппа.
По этим данным видно, процент учеников, изучающих программу с использованием информационных технологий, с оценкой «хорошо» и «отлично» повысился по сравнению с результатами традиционной методики.
По своему курсу в большинстве разделов Л.Л. Босова предлагает презентации, которые используются на уроках при объяснении теоретического материала. К ним учащиеся седьмого класса имеют свободный доступ посредством локальной сети школы, а также имеют их дома на своих компьютерах. Данный электронный материал имеет возможность наглядно показать применение изучаемого раздела на практике, влияет на зрительное значение для детей-визуалов, которым сложно воспринимать материал «на слух».
Также, помимо презентаций автор учебника предлагает электронную версию тестов, написанную на html-языке. Учащиеся имеют возможность пройти тесты по разделам и оценить свой результат.
Но данные материалы не могут в полной мере инициироваться как электронные средства обучения. Для решения данного вопроса были использованы и распределены по темам обучающие программы, предложенные в [2].
Так, например, на шестом уроке по теме «Персональный компьютер как система» был использован учебный видеофильм «Компьютер и его назначение» (Рисунок 3), в котором объясняется структура компьютера и некоторые исторические аспекты. Затем на этом же уроке был использован тест-игру (Рисунок 4), в котором ученики могли определить состав компьютера. Таким образом, формирование знаний о составе ПК происходит в более интересной форме. Учащиеся с интересом его выполняли, сразу видя свой результат сбора компьютера в интерактивном режиме.
Рисунок 3. Видеоролик «Компьютер и его назначение»
Рисунок 4. Система тестов и заданий по теме «Персональный компьютер как система»
Для объяснения работы с текстовым процессором Microsoft Word были использованы следующие обучающие средства.
1. Среда текстового редактора
Рисунок 5
2. Ввод и редактирование текста.
Рисунок 6
Рисунок 7
3. Орфографическая проверка текста.
Рисунок 8
4. Перемещение по тексту
Рисунок 9
5. Поиск и замена в MS Word
Рисунок 10
6. Работа с фрагментами текста.
Рисунок 11
7. Основные режимы работы текстового редактора
Рисунок 12
8. Управление шрифтами
Рисунок 13
Для систематизации понятий использовались таблица, которые также были объединены в единый пакет и учащиеся имели свободный доступ к ним с любого компьютера в школе:
Рисунок 14. Для систематизации знаний
Рисунок 15. Для систематизации знаний
Рисунок 16. Для систематизации знаний
В качестве домашнего задания ученики получали электронные тесты в виде:
Рисунок 17. Пример домашнего задания по MS Word
После изучения каждого теоретического объяснения учащимся выдавалось практическое задание в электронном виде, используя мультимедийные учебные пособия, а также они должны были в качестве домашнего задания выполнить тренировочные тесты, по итогам изучения программы давался зачетный интерактивный тест для определения качества усвоения материала.
Рисунок 18. Пример пробного теста по теме MS Word
Рисунок 19. Титульный лист итогового теста
Рисунок 20. Примеры вопросов итогового тестирования по MS Word
В результате такого применения электронных средств обучения у учащихся повысился интерес к информатике, все учащиеся легко запоминали сложные элементы текстовых редакторов, правильно выполняли задания. Использование таких «помощников» на уроке также выгодно и для учителя тем, что освобождает от лишних вопросов со стороны учеников, просящих напомнить тот или иной момент.
Уроки по теме «Алгоритмы» были также дополнены также использованием электронным пособием.
Рисунок 21. Электронный учебник "Алгодром"
Раздел «Общая информация» содержит следующие разделы:
1. Зачем это нужно?
Рисунок 22. Введение в учебник
2. А можно без этого?
3. Правила для всех.
4. Домашние задания.
5. Если у Вас дома есть компьютер...
Сам, непосредственно, материал, содержит практические уроки по следующим темам:
Рисунок 23. Содержание учебника
Исполнитель «Робот» имеет:
Рисунок 24. Описание исполнителя "Робот"
Для первой программы в учебнике предлагается нарисовать цифру «2». Для того, чтобы указывать Роботу, что необходимо делать – имеются стрелочки по направлениям «Влево», «Вправо», «Вниз», «Вверх» и «Закрасить».
Исполнитель «Чертежник» предназначен для работы на координатной плоскости, строить отрезки различной длины по координатам.
Рисунок 26. Исполнитель "Чертежник"
Рисунок 27. Вычисление значений длины отрезка и угла наклона
У учащихся 7класса данное задание (не у всех, у некоторых) вызвало некоторое затруднение, так как углы наклона в математике проходят в 8 классе, а векторы еще позже. Поэтому пришлось пояснять, что такое угол, как вести расчет.
По данным разделам были заданы следующие домашние задания:
ЗАМЕЧАНИЕ: Если не оговорнено противное, все рисунки должны располагаться посередине экрана.
Д.З. № 1:
Составить программу для исполнителя Робот, рисующую Ваш инициал.
Д.З. № 2:
Составить программу для исполнителя Чертежник, рисующую Ваш инициал, с использованием команды:
a) сместиться в точку;
b) б) сместиться на вектор;
Д.З. № 3
Вспомогательные алгоритмы (Робот)
Д.З. № 4:
Составить программу для исполнителя Чертежник, рисующую 6 Ваших инициалов
а) в ряд:
 
М
М
М
М
М
М
 
б) по диагонали: из левого верхнего угла экрана в правый нижний:
М
 
 
 
 
 
 
М
 
 
 
 
 
 
М
 
 
 
 
 
 
М
 
 
 
 
 
 
М
 
 
 
 
 
 
М 
В результате применения материала данного учебника – учащиеся легко могли ориентироваться на плоскости, управлять Роботом. С Чертежником вышло сложнее, однако, многие ребята успешно справлялись с заданиями.
При изучении темы «Электронные таблицы» также использовались электронные обучающие средства [2].
Перед началом объяснения того, что такое MS Excel, сначала определили, что такое таблица и табличная модель данных:
Рисунок 28
При вводном объяснении материала использовались флэш-уроки, с помощью которых можно подробно познакомиться с интерфейсом табличного процессора MS Excel, со структурой окна, сосав листа книги ЭТ, режимами отображения рабочего листа электронной таблицы.
Рисунок 29.
Рисунок 30
Рисунок 31
Рисунок 32. Логическая схема понятий по теме: "Электронные таблицы"
Также при объяснении материала демонстрировались готовые ЭТ и объяснялся принцип работы с ними:
Рисунок 33. Оформление ЭТ
При выполнении практических заданий использовались мультимедийные уроки, находящиеся в классе специально предназначенные для выполнения практических работ.
Домашние задания также выдавались творческого плана: