Мультимедийные технологии. 2

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

Глава 1 Мультимедийные технологии в  преподавании математики

1. Характеристика мультимедийных продуктов……………………………5
2. "Уроки геометрии Кирилла и Мефодия: 9 класс"………………………12

Глава 2. Модели визуализации знаний…………………………………………17

Глава 3.Опытно – экспериментальная работа и анализ ее результатов……...21

Заключение………………………………………………………………………32

Список использованной литературы…………………………………………...36

Введение

В XXI веке все больше внимания уделяется вопросу внедрения современных информационных компьютерных технологий практически во все сферы деятельности человека. Cфера образования не могла стать  исключением. Именно сфера образования наряду с немногими другими характеризуется огромным потенциалом и разнообразием направлений применения компьютерных технологий.¹ [12, с. 4]

В учебных заведениях, преобладают  речевые занятия, и наблюдается  недостаточность наглядной зрительной информации, что снижает эффективность  получения знаний учащимися. Использование  мультимедийных средств, и в том числе электронных учебников, позволяет повысить эффективность учебного процесса  и качества обучения детей.  Использование мультимедийных учебников,  создание презентаций помогут преподавателю привнести эффект дополнительной наглядности  в занятия, что способствует усвоению учащимися материала быстрее и в большем объеме. По данным ученых более 60% информации поступает к нам через зрение и слух. Зрение и слух самые мощные и эффективные каналы передачи и приема информации. Чем разнообразнее будет представление информации, тем эффективнее будет процесс ее усвоения.

Термин “мультимедиа”  – можно перевести с английского  языка как “многие среды”. Мультимедиа  презентация – это программа, которая может содержать текстовые  материалы, фотографии, рисунки, слайд-шоу, звуковое оформление, дикторское сопровождение, видеофрагменты и анимацию, трехмерную графику.  Основные преимущества презентаций – наглядность, компактность и интерактивность преподнесения материала.

Важнейшей особенностью мультимедийных технологий является  их интерактивность, т.е. пользователь является не пассивным слушателем, а играет роль активного деятеля.

Мультимедийная технология помогает упорядочить весь материал, выстроить его, следуя логике изложения  и хранить его в одном файле. Сохранение наглядных материалов и возможность их корректирования тоже является важным моментом  для преподавателя.

Информационные  технологии характеризуются основными  свойствами:

• предметом (объектом) являются данные;
• целью процесса является получение информации;
• процессы обработки данных разделяются на операции в соответствии с заданной предметной областью;
• выбор управляющих воздействий на процессы должен осуществляться лицами, принимающими решение;

- критериями оптимизации процесса являются своевременность доставки информации пользователю, ее надежность, достоверность, полнота.

Возможны различные  виды уроков с применением информационных технологий: уроки-беседы с использованием компьютера как наглядного средства; уроки постановки и проведения исследований; уроки практической работы; уроки-зачеты; интегрированные уроки и т.д.²

Одна из важнейших  задач обучения школьников математике – повышение уровня качества знаний учащихся. Использование необходимого программного обеспечения и ресурсов в сочетании с интерактивной доской улучшает  качество знаний учащихся. Опираясь на вышеизложенное, можно утверждать, что данная тема является актуальной в настоящее время. Это и привело автора к выбору данной темы.

Глава 1 Мультимедийные технологии в преподавании математики

1.1. Характеристика мультимедийных продуктов

Мультимедиa-технологии являются одним из наиболее перспективных  и популярных направлений информатики. Они имеют целью создание продукта, содержащего "коллекции изображений, текстов и данных, сопровождающихся звуком, видео, анимацией и другими визуальными эффектами (Simulation), включающего интерактивный интерфейс и другие механизмы управления". Данное определение сформулировано в 1988 году крупнейшей Европейской Комиссией, занимающейся проблемами внедрения и использования новых технологий.

Идейной предпосылкой возникновения  технологии мультимедиа считают  концепцию организации памяти "MEMEX", предложенную еще в 1945 году американским ученым Ваннивером Бушем. Она предусматривала  поиск информации в соответствии с ее смысловым содержанием, а не по формальным признакам (по порядку номеров, индексов или по алфавиту и т.п.) Эта идея нашла свое выражение и компьютерную реализацию сначала в виде системы гипертекста (система работы с комбинациями текстовых материалов), а затем и гипермедиа (система, работающая с комбинацией графики, звука, видео и анимации), и наконец, в мультимедиа, соединившей в себе обе эти системы.³

Однако всплеск интереса в конце 80-х годов к применению мультимедиа-технологии в гуманитарной областях (и, в частности, в историко-культурной) связан несомненно с именем выдающегося американского компьютерщика-бизнесмена Билла Гейтса, которому принадлежит идея создания и успешной реализации на практике мультимедийного (коммерческого) продукта на основе служебной музейной инвентарной базы данных с использованием в нем всех возможных "сред": изображений, звука, анимации, гипертекстовой системы ("National Art Gallery. London").

Именно этот продукт  аккумулировал в себе три основные принципа мультимедиа:

Представление информации с помощью комбинации множества воспринимаемых человеком сред (собственно термин происходит от англ. multi - много, и media - среда);

Наличие нескольких сюжетных линий в содержании продукта (в  том числе и выстраиваемых  самим пользователем на основе "свободного поиска" в рамках предложенной в содержании продукта информации);

Художественный дизайн интерфейса и средств навигации.

Несомненным достоинством и особенностью технологии являются следующие возможности мультимедиа, которые активно используются в представлении информации:

1. возможность "свободной"  навигации по информации и  выхода в основное меню (укрупненное  содержание), на полное оглавление  или вовсе из программы в  любой точке продукта

2. возможность выделения  в сопровождающем изображение текстовом или другом визуальном материале "горячих слов (областей)", по которым осуществляется немедленное получение справочной или любой другой пояснительной (в том числе визуальной) информации (технологии гипертекста и гипермедиа);

3. возможность работы с различными приложениями (текстовыми, графическими и звуковыми редакторами, картографической информацией);

4. возможность хранения  большого объема самой разной  информации на одном носителе (до 20 томов авторского текста, около  2000 и более высококачественных изображений, 30-45 минут видеозаписи, до 7 часов звука);

5. возможность увеличения (детализации) на экране изображения  или его наиболее интересных  фрагментов, иногда в двадцатикратном  увеличении (режим "лупа") при  сохранении качества изображения.  Это особенно важно для презентации произведений искусства и уникальных исторических документов;

6. возможность сравнения  изображения и обработки его  разнообразными программными средствами  с научно- исследовательскими или  познавательными целями;

7. возможность осуществления непрерывного музыкального или любого другого аудиосопровождения, соответствующего статичному или динамичному визуальному ряду;

8. возможность использования  видеофрагментов из фильмов, видеозаписей  и т.д., функции "стоп-кадра", покадрового "пролистывания" видеозаписи;

9. возможность включения  в содержание диска баз данных, методик обработки образов, анимации (к примеру, сопровождение рассказа  о композиции картины графической  анимационной демонстрацией геометрических  построений ее композиции) и т.д.;

10. возможность создания  собственных "галерей" (выборок)  из представляемой в продукте  информации (режим "карман" или  "мои пометки");

11. возможность "запоминания  пройденного пути" и создания "закладок" на заинтересовавшей  экранной "странице";

12. возможность автоматического  просмотра всего содержания продукта ("слайд-шоу") или создания анимированного  и озвученного "путеводителя-гида" по продукту ("говорящей и показывающей  инструкции пользователя"); включение  в состав продукта игровых  компонентов с информационными составляющими;

Практическая реализация проекта по созданию мультимедиа-издания. Реализация любого CD-ROM проекта, требует  от специалистов творческих подходов в подготовке и подаче сложного и  объемного  материала в нестандартной  форме мультимедиа продукта, включающей разнообразную информацию. Основной идеей подобных дисков является представление пользователю обширного, подготовленного специалистами материала, позволяющего всесторонне изучать те или иные предметы, и выполнять на достаточно высоком научном уровне общеобразовательную, познавательную и популяризаторскую функции.⁴

Мультимедиа продукт - это  результат совместного творчества специалистов двух направлений: той  предметной области, которой посвящено  издание, и собственно компьютерных технологий. Только при их полном взаимопонимании может получиться хороший CD-ROM.

Технологическая цепочка  создания мультимедиа продукта включает в себя несколько этапов:

Формулирование основной темы и идеи издания.

Разработка концепции (укрупненного содержания и основных технических приемов, использование которых предполагается в издании).

Написание покадрового  сценария и определение навигационной  схемы.

Сбор и подготовка части материала, необходимой для  создания макета издания (решение вопросов авторских прав, написание образцов текстовой информации, оцифровка и цветокорректура образцов изображений, видео и аудио, отрисовка экранных форм и т.д.).

Создание макета (a-версии) диска, включающего в себя все  типовые экранные формы, заполненные  типовой информацией и демонстрирующего логику навигации и технические возможности, предусмотренные в издании.

Сбор и подготовка всего объема информации.

Создание полного варианта диска (b-версия).

Тестирование продукта.

Создание матрицы продукта ("золотой диск"), готовой к тиражу.

Тиражирование.

Мультимедиа - направление  новое, но оно уже явно начало делиться на жанры. У каждого жанра - свои особенности, законы, проблемы.

Самым малочисленным, но уже востребованным, пока остается жанр мультимедийных обучающих программ. Серьезная конкуренция есть пока только в секторе учебников английского языка (их более десяти). Между тем, многие признают этот жанр весьма перспективным. У него есть большое достоинство, - хорошо сделанный учебник может продаваться долго. Многие из наиболее популярных сейчас обучающих программ были разработаны три-пять лет назад, среди них встречаются даже "долгожители", функционирующие в среде MS DOS. Вместе с тем, обучающие программы редко бывают на верхних строчках рейтингов популярности, спрос на них подвержен заметным сезонным колебаниям.⁵

К созданию учебников  для старшеклассников нередко применяют  подходы, заимствованные у мультимедиа-энциклопедий. Очень многие "мультимедийные учебники" при ближайшем рассмотрении оказываются  всего лишь гипертекстовыми справочниками с мультимедийными иллюстрациями, но именно эти учебники оказывают неоценимую помощь в восприятии того или иного материала.

Следует различать понятия "учебник" и "учебное пособие". Большинство обучающих программ (тестирующие программы, компьютерные задачники, гипертекстовые справочники) являются учебными пособиями, т.е. лишь вспомогательными инструментами обучения, принципиально неспособными заменить традиционный учебник.

Иллюстрированные  учебники, интерактивные модели, виртуальные  лаборатории, разноуровневые вопросы и задачи, справочники и поисковая система мультимедийных  дисков  позволяют применять на уроке математики различные виды  учебной деятельности:

   I уровень обучения - воспроизведение знаний с подсказкой (осознал, запомнил, воспроизвел), где возможна совместная деятельность учителя и ученика, а можно применить для оценки уровня знаний в начале обучения.

   II уровень- воспроизведение  знаний по образцу в знакомой  ситуации, но без подсказки, самостоятельно, где проверяется усвоение знаний в течение обучения.

   III уровень- применение  знаний в незнакомой ситуации, без предъявления алгоритма решения,  где целью является определение  трудностей обучения, предлагаются  диагностические тесты.

   IV уровень - действия, для которых характерна проверка умений и навыков в конце обучения;  выполнение итоговых тестов.      

На сегодняшний день существует множество электронных  изданий для преподавателей, как  в младших, так и в старших  классах.    «Стереометрия. Открытая математика»,   «Планиметрия», «Стереометрия» (Открытая математика).

    Позволяет  изучать геометрические понятия,  демонстрирует трехмерные модели  многогранников, содержит тестовые  и проверочные задания, иллюстрированный  учебник, поисковую систему, методические  комментарии для учителя.

   Электронный учебник – справочник «Алгебра 7-11» содержит учебник, задачник,  справочник, рабочую тетрадь и позволяет учащимся самостоятельно освоить пропущенный материал и подготовиться к экзаменам

       Уроки алгебры Кирилла и Мефодия 10-11 класс  позволяет  учащимся

самостоятельно разобрать  материал, используя подсказки, звуковое сопровождение и текстовые справочники; провести самоконтроль; ликвидировать пробелы в освоении какой-либо темы.

  «Математика 5-11». Данное электронное издание содержит теоретический материал по алгебре, виртуальную лабораторию, справочную систему, что позволяет стимулировать разнообразную творческую и исследовательскую деятельность учащихся, осуществлять индивидуализацию и дифференциацию обучения.

  Серия «1С: Репетитор»  содержит теоретический и практический материал по алгебре, геометрии, теории вероятностей,  интерактивные контрольные измерительные материалы, позволяющие учащимся самостоятельно подготовиться к ЕГЭ.

  «Уроки геометрии Кирилла и Мефодия»

Учебный материал на диске представлен в конспективном виде с иллюстрациями. Материал содержит звуковое сопровождение, подается небольшими порциями, что позволяет учителю давать свои комментарии, а учащимся делать записи в тетради.

   Все электронные   издания обеспечивают  многовариативность представления информации - текст, графику, звук, видео и  применяются на уроках математики  как дополнительные учебники, позволяющие осуществлять подготовку  учителя  к урокам, а также для подготовки учащихся к олимпиадам, конкурсам. Кроме того, в работе с детьми можно использовать интернет, где существует множество занимательных математических сайтов.

Множество методических новинок, большая медиатека, книги, видео-лекции, занимательные математические факты, различные по уровню и тематике задачи, истории из жизни математиков помогают ученикам окунуться в удивительный и увлекательный мир математики на сайте.

Преимущество современного урока математики в условиях информатизации заключается в свободе выбора учителем методик и технологий, учебников и программ. Но результативность педагогической деятельности всегда зависела, и будет зависеть от того, насколько умело педагог умеет организовать работу с учебной информацией.⁶[10, c.123]

   Применяя нетрадиционные формы урока и новые педагогические технологии, можно добиваться активизации познавательной активности учащихся, повышения эмоциональной насыщенности урока, которая помогает раскрыться способностям детей.

Используя  все возможности  компьютера в современной школе, творческий учитель не только себе доставляет  удовольствие и восхищение от таких многогранных уроков, но и своим пытливым ученикам, приобщая их к творчеству и познанию, тем самым переводя образовательный процесс на  более высокий уровень.

1.2. "Уроки геометрии Кирилла и Мефодия: 9 класс"

    Мультимедийный учебно-методический комплект (УМК) «Уроки Кирилла и Мефодия» это электронные образовательные ресурсы нового поколения, ориентированные на инновационное развитие российского образования и соответствующие существующим образовательным стандартам по предметам обучения.

УМК содержит методически  выверенные наборы учебных медиаобъектов  к урокам по различным предметам  и простую эффективную систему  управления учебным процессом в  компьютерном классе, как со стороны  учителя, так и со стороны ученика.

Методические рекомендации учителю по встраиванию УМК в  уроки позволяют быстро подготовить  и организовать различные формы  обучения на занятиях: наглядные демонстрации нового материала, интерактивные практические занятия по отработке умений и  закрепления знаний на уроках в школе.⁷

Отличительными особенностями  мультимедийного УМК «Уроки Кирилла  и Мефодия» являются:

• повышение мотивации детей к обучению и самостоятельной учебной активности, благодаря увеличению разнообразия материала и усилению его интерактивности и наглядности;
• повышение ритмичности уроков, благодаря возможности управления темпом обучения на основе интерактивной мультимедийной составляющей обучения;
• возможность организации индивидуальных траекторий обучения учащихся;
• достижение полной индивидуализации обучения: индивидуальная работа на компьютере позволяет настроить оптимальный для каждого ученика темп работы; определить и отобрать наиболее приемлемые для ученика способы представления информации (аудиально, визуально, кинестетически),
• возможность включения в учебную работу исследовательской составляющей на основе метода проб и ошибок: ученик не боится делать ошибки, так как на компьютере он имеет возможность вернуться назад, отменить ошибочный шаг и выполнить его заново правильно, достигнув тем самым педагогической цели – достичь в учебной ситуации правильного решения;
• реализацию объективности в оценивании учебных достижений на уроке средствами компьютерных диагностических заданий, что снимает у детей психологическое напряжение, помогает сформировать у ребенка чувство критической самооценки выполненной работы;
• обеспечивается возможность самостоятельной работы учащихся при выполнении домашних заданий и подготовке к урокам.

УМК включает в себя инструментальные средства для организации обучения на персональных компьютерах школьников, объединенных в локальную компьютерную сеть, и учебные медиаобъекты по различным предметам.

Все учебные медиаобъекты в мультимедийном УМК распределены по четырем предметным областям и  в каждой предметной области представлены комплектами либо в форме медиауроков, либо в форме медиатеки по предмету.

В настоящее время  мультимедийный учебно-методический комплекс «Уроки Кирилла и Мефодия» достаточно широко используется в российских школах либо в рамках информационного интегрированного продукта «КМ-Школа», либо в сетевом варианте.

Электронные образовательные ресурсы  компании «Кирилл и Мефодий» для  школы либо в составе информационного  интегрированного продукт «КМ-Школа», либо в составе «Детской энциклопедии Кирилла и Мефодия», либо представленные в виде отдельных продуктов серии «Уроки Кирилла и Мефодия» неоднократно представлялись на различных образовательных выставках и форумов и заслужили там высокую оценку.

Опыт использования мультимедийного  УМК «Уроки Кирилла и Мефодия» и отзывы учителей школы показали его педагогическую целесообразность, высокое качество и доступность для освоения учителями школы, что позволило обеспечить на уроках в школе:

• повышение качества обучения и эффективности подготовки детей за счет использования имеющихся современных электронных образовательных ресурсов;
• дополнительную мотивацию учащихся и стимулирование их интереса к обучению;
• мотивацию учителей школы к использованию на уроках в школе современные электронные образовательные ресурсы;
• снижение временных затрат учителей при подготовке к урокам и во время уроков;
• реализацию на практике принципа доступности высококачественного обучения за счет использования современных образовательных и информационных технологий в школах страны, начиная с начальной школы. Проводимые компанией «Кирилл и Мефодий» исследования влияния электронной среды обучения на качество образования младших школьников позволяет сделать следующие выводы:
• использование информационных технологий в учебном процессе школы, значительно изменяют качество образовательного процесса;
• электронная среда обучения дает возможность рационально использовать учебное время, помогает в определенной степени снять перегрузку учащихся;
• приобщение школьников к работе с компьютерными технологиями приводит к совершенствованию психических процессов (восприятия, логического мышления, внимания и др.), познавательной мотивации, регуляции собственной деятельности на статистически значимом уровне;
• овладение компьютером как средством получения нового знания становится критерием конкурентоспособной личности, что осознается сегодня как самим ребенком, так и его родителями;
• новые технические и программные средства современных компьютеров способствуют реализации индивидуальных образовательных маршрутов в тех ситуациях, когда темп продвижения в предметных областях отдельного ребенка не совпадает с темпом продвижения всего класса;
• внедрение информационных технологий в учебный процесс позволяет современному учителю приобрести новые профессиональные компетенции, что качественно изменяет педагогическую культуру;
• изменения в практике учебной деятельности в условиях электронной среды напрямую зависит от подготовки учителя не только как пользователя ПК, но и от его личной мотивации, уровня понимания педагогом психолого-педагогических основ построения учебного процесса, умений создавать комфортную учебную атмосферу, снимать тревожность и напряженность учащихся, создавать ситуацию успеха для каждого школьника.⁸

   "Уроки геометрии Кирилла и Мефодия: 9 класс" станут незаменимым помощником при подготовке к урокам. Их цель - помочь школьникам освоить курс геометрии на базовом или повышенном уровне, закрепить и систематизировать полученные знания. Применение современных мультимедиа-технологий, разнообразный иллюстративный материал, нестандартная форма подачи учебного материала стимулирует познавательный интерес и поисково-исследовательскую деятельность учащихся!

Продукты серии "Уроки  Кирилла и Мефодия" разработаны  в соответствии с государственным  стандартом образования РФ. В создании и разработке "Уроков геометрии Кирилла и Мефодия. 9 класс" приняли участие высокопрофессиональные специалисты: ученые-педагоги, учителя, программисты, дизайнеры, сценаристы и психологи.

"Уроки геометрии  Кирилла и Мефодия: 9 класс" - это:

• Получение основополагающих знаний по изучаемому курсу.
• Факультативные материалы по курсу - энциклопедические и хрестоматийные статьи, карты, модели и анимации; отработка умений и навыков с помощью интерактивных тренажеров.
• Проверка знаний по отдельным частям урока, уроку целиком, теме, всему курсу - экзамен.
• Занесение результатов тестирования в дневник успеваемости.
• Отслеживание динамики успеваемости.
• Обучение самостоятельной работе с учебным материалом.
• Выявление слабых мест в понимании предмета и стимулирование к более глубокому его изучению.
• Подготовка к уроку, контрольному занятию, экзамену.

Особенности продукта:

30 уроков.

Более 270 медиаиллюстраций.

Более 150 тестов и проверочных  заданий.

Около 180 терминов и понятий  в справочнике.

Более 15 анимаций и трехмерных моделей.

Около 30 энциклопедических  статей.

Около 60 интерактивных  тренажеров.

Экзамен по курсу.

Многократное прохождение  одной и той же темы или урока.

Тестирование по темам  урока.

Дневник успеваемости.

Глава 2. Модели визуализации знаний

Новые взгляды  на процесс обучения, обуславливающие  переход к модели учебного процесса, ориентированной на учащегося, возникли на основе исследований в области когнитивного обучения и под влиянием некоторых теорий, которые определили наши представления о характере и содержании обучения. Из наиболее известных теорий отметим здесь следующие:

• социокультурную теорию (построенную на понятиях интерсубъективности

и зоны ближайшего развития, предложенных Выготским);

• теорию конструктивистских моделей учебного процесса;

• ситуативные модели процессов познания;

• модель «распределенного сознания» (Salomon и др., 1993);

• модель учебного процесса «мастер–подмастерье»;

• теорию проблемно-ориентированного обучения (группа

«Сознание и технологии»  Вандербильтского университета,

Cognition and Technology Group at Vanderbilt);

• теорию когнитивной гибкости (Spiro и др., 1988);

• рефлексивное обучение.

Все эти теории строятся на одних и тех же исходных предпосылках:

учащиеся являются активными  субъектами процессов целенаправленного поиска и создания знаний в рамках значимого для них контекста.

Учебная среда, которую можно  построить исходя из таких предпосылок, изображена на рис. 1.

В предлагаемой учебной среде  учащийся взаимодействует с другими учащимися, преподавателем, информационными ресурсами и технологиями. Он занимается выполнением аутентичных заданий в аутентичных условиях с помощью аутентичных инструментов;

аттестация происходит на основе аутентичных результатов его работы. Эта среда позволяет учащемуся работать с учителем по моделям наставничества и «строительных лесов». В ней создается благоприятная обстановка для сотрудничества учащихся, для обсуждения ими различных точек зрения на исследуемую проблему.

Учащийся получает возможность  размышлять о том, как он учится (рефлексия).⁹

     Новая учебная среда может быть создана и без использования технологий, однако ясно, что информационные и коммуникационные технологии предоставляют учащимся мощные средства для получения доступа к обширным информационным ресурсам, сотрудничества с другими людьми, консультаций с экспертами, обмена знаниями и решения сложных проблем с применением когнитивных инструментов, а также для презентации своих знаний в виде мультимедиа-объектов (сочетание текста, образов, графики,

звука и видео).

Многие из известных  теоретических схем отражают конструктивистские модели учебного процесса. Такой подход основан на предположении о том, что учащиеся являются активными субъектами деятельности, формирующими собственные системы знания путем внесения в них новой информации. Обучение рассматривается как процесс «создания смыслов» в социально, исторически и политически обусловленном контексте. В рамках конструктивистских моделей учебного процесса учащиеся создают свои знания, проверяя различные идеи и подходы; при этом они опираются на ранее полученные знания и опыт, которые применяют к новым задачам и новым ситуациям. В итоге учащиеся встраивают полученные новые знания в уже сформировавшиеся к этому моменту в их сознании интеллектуальные логические структуры.