Содержание

Введение

     Наше  время ставит перед школой задачи – повышение качества образования  и воспитания, прочное овладение  основами наук, обеспечение более  высокого уровня преподавания. В школах отказываются от традиционной формы обучения, не учитывающей индивидуальных способностей каждого ученика. Обновление образования требует разработки моделей школ нового типа, создания новых учебников и программ обучения, разработки новых методик обучения. Поднять работу школы на новый уровень можно путем индивидуализации обучения, создания условий, при которых каждый школьник мог бы полностью овладеть установленным программами образовательным минимумом.

     Постоянные  изменения, происходящие в жизни  современного информационного общества, безусловно, должны находить адекватное и незамедлительное отражение, как в самом учебном процессе, так и в учебных материалах. С каждым годом все проблематичнее становится производство традиционных бумажных учебников и учебных пособий, содержательный материал которых, зачастую, перестает быть актуальным еще до их попадания в учебные заведения. Одним из возможных выходов из сложившейся ситуации может являться разработка электронных средств обучения практически по всем дисциплинам и их публикация в мировых телекоммуникационных сетях или на информационных носителях, предоставляющих возможность несложного оперативного тиражирования. Данное утверждение основано, в первую очередь, на возможности динамического изменения и дополнения содержания электронных средств обучения в соответствии с текущими изменениями в жизни общества, науке, культуре и пр.

     Актуальность  выбранной темы состоит в следующем: использование в учебном образовательном  процессе цифрового образовательного ресурса позволяет повысить интерес к обучению и помощь в усвоении учебного материала, а так же комплексное использование информационных технологий с другими учебными предметами.

     Проблема  исследования заключается в качестве усвоения учащимися учебного материала и повышение интереса к изучаемому предмету.

     Объект  исследования - цифровые образовательные  ресурсы.

     Предмет исследования – цифровые образовательные  ресурсы и их разработка.

     Решение данной проблемы определило цель исследования: цифровые образовательные ресурсы  и их разработка.

     На  основе проблемы и цели исследования сформулирована рабочая гипотеза исследования: если цифровой образовательный ресурс будет использоваться в учебном процессе, то это будет способствовать повышению качества знаний студентов.

     На  основе гипотезы определены следующие задачи:

• Рассмотреть классификацию цифровых образовательных ресурсов.
• Изучить дидактические возможности цифровых образовательных ресурсов.
• Провести обзор инструментальных средств для создания цифровых образовательных ресурсов

Глава 1. Обзор цифровых образовательных ресурсов

§1. Что такое Цифровые образовательные ресурсы

     О том, что компьютер способен оказать  огромную, буквально неоценимую поддержку  учителю и учащимся – и при  подготовке к уроку, и на самом  уроке, и при выполнении различных творческих работ, и в рамках внеклассной деятельности, – сказано и написано уже немало. С 1986 года, когда компьютеры впервые пришли в школу, прошло уже более 20 лет, за это коренным образом сменили друг друга несколько концепций применения вычислительной техники в учебном процессе, – не говоря уже о том, что коренным образом сменился парк самой этой вычислительной техники и ее программного обеспечения. И вот сегодня мы снова наблюдаем очередную смену парадигм: теперь вместо традиционных «электронных учебников» и прочих «CD-ROMов» нам предлагается разрабатывать и использовать ЦОРы – Цифровые Образовательные Ресурсы. Что же представляют собой ЦОРы как образовательный программный продукт? Каковы их преимущества по сравнению с обучающими программами, использовавшимися прежде?

     Аббревиатура  «ЦОР» расшифровывается как «цифровой  образовательный ресурс». То есть –  некий содержательно обособленный объект, предназначенный для образовательных  целей и представленный в цифровой, электронной, «компьютерной» форме.

     Если  трактовать это название более широко, в соответствии с указанным выше смыслом, то в качестве «ЦОРа» мы должны будем признать любой фрагмент аудиовизуальной  информации, так или иначе представленный на компьютере в виде отдельного файла  или группы взаимосвязанных файлов. То есть в качестве ЦОРа мы можем рассматривать любой фрагмент текста, запись формулы, электронную таблицу, рисунок, фотографию, анимацию, аудио- или видеофрагмент, презентацию или базу данных, тест, интерактивную модель (в том числе – «виртуальную лабораторию», позволяющую свободно манипулировать представленными в ней модельными объектами в рамках представленной модельной среды) и т.д. Причем такое определение ЦОРа ничего не говорит ни о его целевом назначении (кроме того, что оно является образовательным), ни о полноте изложения учебного материала, ни даже о том, создан ли этот объект или просто «переконвертирован» в цифровой формат путем сканирования или иного способа «оцифровки».

     В отличие от такой вольной трактовки, «официальная» терминология, принятая, в частности, в документах НФПК (Национального фонда подготовки кадров) при организации различных грантовых программ и тендеров на разработку программных средств образовательного назначения, предусматривает более узкие и жесткие рамки понимания этого названия. Согласно этой терминологии, в настоящее время предлагается к разработке и применению в учебном процессе три категории подобных программных средств:

• ЦОРы – как отдельные «цифровые содержательные модули», поддерживающие изучение какого-либо конкретного фрагмента соответствующей учебной темы, жестко привязанные к конкретному учебнику по соответствующему предмету и сопровождаемые соответствующей методической поддержкой;
• ИУМК («инновационные учебно-методические комплексы») – как совокупность электронного компонента (обязательно покрывающего весь спектр тем, изучаемых в рамках базовой учебной программы для соответствующего возрастного уровня, реализующего все требуемые функции (от предоставления учебного материала до контроля полученных знаний) и содержащего в себе некий «инновационный» потенциал, позволяющий коренным образом усовершенствовать учебный процесс) и «бумажного» методического сопровождения;
• ИИСС (информационные источники сложной структуры) – своего рода аналог рубрики «разное», куда могут быть отнесены различные информационные объекты, затрагивающие лишь часть тем базового стандарта, расширяющие их, предоставляющие дополнительный и справочный материал, часто – носящие комплексный, интегративный характер и не обязательно жестко привязанные к учебникам.

     Таким образом, начиная разговор о ЦОРах, необходимо, прежде всего, договориться – что именно будет пониматься под этим названием. Хотя, наверное, обычному, «рядовому» учителю все же более близким является первый, «широкий» вариант трактовки этого понятия.

     Таким образом, начиная разговор о ЦОРах, необходимо прежде всего договориться – что именно будет пониматься под этим названием. [1 Усенков Дмитрий Юрьевич./ http://www.npstoik.ru]

§2. Классификация Цифровых образовательных ресурсов

     Информационное  содержательное обеспечение  в Информационно-телекоммуникационном сопровождений. (ИТС) включает две группы ЦОР:

1. Информационные источники:
• оригинальные тексты (хрестоматии; тексты из специальных словарей и энциклопедий; тексты из научной, научно-популярной, учебной, художественной литературы и публицистики….) не повторяющие стабильные учебники;
• статические изображения (галереи портретов ученых соответствующей предметной области; «плакаты» – изображения изучаемых объектов и процессов и пр.);– динамические изображения (изучаемые процессы и явления в пространственно-временном континиуме – кино- и видеофрагменты, анимационные модели на CD, DVD);
• мультимедиа среды (информационно-справочные источники. практикумы (виртуальные конструкторы), тренажеры и тестовые системы, программированные учебные пособия («электронные учебники», виртуальные экскурсии и пр.).
2. информационные инструменты – это информационные средства, обеспечивающие работу с информационными источниками.

     Как правило, информационные источники включают отдельные информационные объекты (элементарные информационные объекты), которые при возможности их выделения могут  самостоятельно использоваться в рамках ИТС.

     Элементарные  информационные объекты  могут рассматриваться:

• как органичный компонент традиционного учебного процесса, не заменяющий, а дополняющий и расширяющий возможности традиционных, методически целесообразные средства обучения, повышая тем самым эффективность, качество обучения;
• как объекты проектирования учебно-информационной среды в рамках педагогического дизайна с использованием инструментальных средств, что позволит повысить эффективность использования ИТС  в учебном процессе.

     Законченные полноценные информационные источники - конечные оцифрованные продукты, покрывающие весь учебный курс или раздел (тему), рассматриваются как содержательный компонент ИТС, что определяет их основной функционал.

     Информационно-образовательные  конечные оцифрованные продукты (оригинальные тексты, не повторяющие стабильные учебники) рассматриваются как дополнительные к основным.

     Виды  ЦОР по образовательно-методическим функциям.

1. Электронные учебники:

     Прототипы традиционных учебников; оригинальные электронные учебники; предметные обучающие системы; предметные обучающие среды.

2. Электронные учебные пособия:

     Репетиторы; тренажеры; обучающие; обучающие – контролирующие; игровые; интерактивные; предметные коллекции; справочники, и словари; практические и лабораторные.

3. Электронные учебно-методические комплексы (УМК):

     Предметные  миры; программно-методические комплексы; предметные учебно-методические среды; инновационные УМК.

4. Электронные издания контроля:

     Тесты; тестовые задания; методические рекомендации по тестированию; инструментальные средства.

     Классификация ЦОР по типу информации

1. ЦОР с текстовой информацией:

     Учебники и учебные пособия; первоисточники и хрестоматии; книги для чтения; задачники и тесты; словари; справочники; энциклопедии; периодические издания; нормативно-правовые документы; числовые данные; программно- и учебно – методические материалы.

2. ЦОР с визуальной информацией:
1. Коллекции: иллюстрации; фотографии; портреты; видеофрагменты процессов и явлений; демонстрации опытов; видеоэкскурс;
2. Модели: 2-3 –х мерные статические и динамические; объекты виртуальной реальности; интерактивные модели.
3. Символьные объекты: схемы; диаграммы; формулы.
4. Карты  для предметных областей
3. ЦОР с комбинированной информацией:

     Учебники; учебные пособия; первоисточники и  хрестоматии; книги для чтения; задачники; энциклопедии; словари; периодические  издания.

4. ЦОР с аудио информацией:

     Звукозаписи выступлений; звукозаписи музыкальных  произведений; звукозаписи живой  природы; звукозаписи неживой природы; синхронизированные аудио объекты.

5. ЦОР с аудио и видео информацией:

     Аудио – видео объекты живой и  неживой природы; предметные экскурсии; энциклопедии.

6. Интерактивные модели:

     Предметные  лабораторные практикумы; предметные виртуальные лаборатории.

7. ЦОР со сложной структурой:

     Учебники; учебные пособия; первоисточники и  хрестоматии; энциклопедии.

§3. Классификация электронных учебных изданий (ЭУИ)

     Виды  ЭУИ по представлению  содержания

     Классификация № 1

• Электронная библиотека – распределенная информационная система, позволяющая надежно сохранять и эффективно использовать разнородные коллекции электронных документов (электронные издания, содержащие произведения литературы, справочники и т.д.)
• Библиотека электронных наглядных пособий - пособие, в котором содержание передается при помощи набора мультимедиа компонентов, отображающих объекты, процессы, явления в данной предметной области.
• Электронная энциклопедия – пособие, содержащее огромное количество информации по различным направлениям, охватывающим определенные области знаний. Издания снабжены обилием иллюстраций, видео- и аудио- фрагментами, анимациями и трехмерными моделями.
• Репетиторы, тренажеры, практикумы – это учебно-методические комплексы, позволяющий самостоятельно подготовиться к занятиям, экзаменам, объективно оценить свои знания.
• Мультимедийные учебники - это программно-методический комплекс, обеспечивающий возможность самостоятельного или при участии преподавателя усвоения учебного курса или его большого раздела с помощью компьютера.
• Виртуальные лаборатории – представляет собой обучающий комплекс, позволяет осуществлять предметные эксперименты, в том числе те, проведение которых в условиях школы затруднено, требует дополнительного оборудования либо является слишком дорогостоящим.

     Классификация № 2

• Конвекционный ЦОР - соответствуют установившимся традициям и требованиям классической педагогики и имеют энциклопедический или монографический характер. Подобные информационные источники реализуют информационную функцию обучения. Это электронные учебники, виртуальные учебные кабинеты и тестовые компьютерные системы, потребность в которых возникает при необходимости осмысления, закрепления и контроля знаний:

     Рисунки и фоторепродукции  картин, памятников архитектуры и  скульптуры; фотопортреты и фотоизображения окружающего мира; таблицы (разъяснительные, сравнительные, обобщающие) и схемы; диаграммы, графики, карты; интерактивные таблицы, рисунки, карты, схемы; тексты определения понятий, процессов, явлений; математические, химические формулы и математические, химические уравнения; текстовые комментарии к описываемому процессу, явлению; текст, дублирующий содержание учебника; текст, дополняющий содержание учебника; фрагменты из литературных произведений; критические статьи и исторические документы, анимации процессов, анимации природных явлений, событий, социальных явлений, аудио коллекция; речевые фрагменты персоналий; видеофрагменты, аудио-видеофрагменты явлений, процессов, событий.

• Инструменты учебной деятельности - это программные продукты, предназначенные для создания, редактирования и компоновки текстовых и гипертекстовых документов, графических объектов, массивов числовых данных, изображений, звука и видео, а также различные компьютерные лаборатории, геоинформационные системы и т.п.: геоинформационная система; лаборатория; среда Вики-Вики; рутьюб.
• Программированный ЦОР отвечают требованиям системы образования по системе «стимул-реакция». Такие ресурсы ориентированы на самостоятельную работу обучаемого, раскрывают основы и методы получения знаний и их взаимосвязь с профессиональными навыками. Отличительными особенностями таких ресурсов является использование в их работе математических моделей изучаемых объектов или процессов и специализированный интерфейс, поддерживающий учащихся при решении учебных задач в режиме управляемого исследования: модели процессов; модели природных явлений; модели лабораторных работ; модели экспериментов; интерактивные практические задания.
• Проблемный ЦОР требуются при реализации проблемного обучения и направлен на развитие у учащихся логического мышления, стимулирование творческой составляющей восприятия знаний: интерактивная моделируемая среда.
• Комбинированные (универсальные) ЦОР содержат отдельные элементы перечисленных видов информационных источников и могут быть эффективно использованы при реализации различных подходов к обучению.

[2. С.Г.  Григорьев, В.В Гриншкун. Педагогические аспекты формирования образовательных ресурсов http://mf.mgpu.ru/main/content/vestnik/Vestnik5/06.]

     Педагогические  инструменты цифровых образовательных  ресурсов:

     Интерактив (взаимодействие) – поочередные высказывания (от выдачи информации до произведенного действия) каждой из сторон. Причем каждое высказывание производится с учетом как предыдущих собственных, так и высказываний другой стороны.

     Мультимедиа - представление ресурсов и процессов не традиционном текстовым описанием, а с помощью фото, видео, графики, анимации, звука.

     Моделинг - моделирование реальных ресурсов и процессов с целью их исследования.

     Коммуникативность - возможность непосредственного общения, оперативность предоставления информации, контроль за состоянием процесса.

     Производительность - автоматизация нетворческих, рутинных операций, отнимающих у человека много сил и времени. Быстрый поиск информации по ключевым словам в базе данных, доступ к уникальным изданиям справочно-информационного характера [3. http://resource.ippk.ru/mediawiki]

Глава 2. Дидактические возможности цифровых образовательных ресурсов

     "Образовательные  системы должны быть ориентированы  на развитие интеллектуального  потенциала, не только за счет  овладения содержанием, но и  посредством обработки, усвоения  и применения имеющейся информации, а также, что особенно важно, способности отыскивать путь к новым знаниям"

(мнение  министров образования стран  "большой восьмерки", высказанное  на форуме в Петербурге, в июне 2006 года.)

§1. Основные тенденции развития систем образования в мировой педагогической практике

     Прежде  чем приступить к изучению конкретных новых педагогических технологий, ознакомимся хотя бы в кратком изложении с основными тенденциями развития систем образования в мире. Это поможет лучше понять роль новых технологий в практике обучения, которую скорее следует рассматривать как необходимое условие интеллектуального, творческого и нравственного развития учащихся. Развитие становится ключевым словом педагогического процесса, сущностным, глубинным понятием обучения.

     Начнем наш разговор с анализа основных тенденций Развития систем образования в мировой педагогической практике.[4 Полат Е.С. Новые педагогические информационные технологии в системе образования. – М.: Академия, 2001]

     Неудовлетворенность многих стран результатами школьного  образования привела к необходимости его реформирования. С этой Целью важно было выработать стратегическое направление развития системы общего среднего образования на перспективу.

     Сравнительный анализ математической и естественно-научной  подготовки учащихся 50 стран мира по данным Третьего международного исследования (Third International Mathematics and Science Study — TIMSS)1[1] показал, что самые высокие результаты как по математике, так и естествознанию имеют школьники Сингапура. Их показатели статистически значимо отличаются от показателей других стран, участвовавших в исследовании по математике (7—8-е классы) и естествознанию (8-е классы). К ним приближаются школьники Южной Кореи и Японии, а также Бельгии и Чешской Республики.

     Результаты  российских школьников попадают в промежуточную среднюю группу. При этом, по заключению комиссии, анализировавшей данные исследования, наши школьники хуже владеют экологическими и методологическими знаниями; больших успехов они достигли в области владения фактологическим материалом — области, в которой требуется воспроизведение готовых знаний и применение их в знакомой ситуации. Нетрадиционная постановка вопросов для наших учащихся заметно снижала уровень их ответов. Что же касается умений интегрировать эти знания и применять их для получения новых знаний и объяснения явлений, происходящих в окружающем мире, то здесь наши школьники были откровенно не на высоте. Именно эти умения демонстрировали школьники лидирующих стран.

     Важно отметить, что данные показатели тестирования 13-летних школьников в 1991 и в 1995 годах в рамках проекта TIMSS были весьма близкими. Это показывает, что состояние естественно-научного образования практически не изменилось в этих странах за последние пять лет.

     По  результатам проведенного сравнительного анализа были сделаны и некоторые рекомендации к реформированию системы обучения не только этим, но и другим учебным предметам, поскольку весьма похожая картина наблюдается и в начальных классах, и по истории, и по иностранным языкам, по которым в 1995 году было проведено аналогичное исследование.

     Среди сформулированных рекомендаций нам  представляются наиболее существенными  следующие:

• усиление практической направленности содержания курсов естественнонаучного цикла; изучение явлений, процессов, объектов, веществ, окружающих учащихся в их повседневной жизни;
• изменение акцентов в учебной деятельности, нацеленных на интеллектуальное развитие учащихся за счет уменьшения доли, репродуктивной деятельности; использование заданий, проверяющих различные виды деятельности, увеличение веса заданий на применение знаний для объяснения окружающих явлений; учет знаний которые учащиеся получают вне школы из различных источников.

     В 1997 году были проанализированы результаты тестирования выпускников школ стран TIMSS по математике и физике. Цель данного  тестирования — оценить состояние математической и естественнонаучной подготовки выпускников общеобразовательных средних учебных заведений в сопоставлении с различными системами образования. Оценке также подлежала подготовка учащихся по углубленной программе по математике и учащихся, изучавших физику как отдельный предмет.

     При сопоставлении результатов тестирования выпускников, углубленно изучавших  математику, оказалось, что российские школьники занимают вторую (после  Франции) позицию среди стран, средний  балл которых существенно выше международного, а по результатам по физике — третью (после Норвегии и Швеции). Однако данные тестирования математического и естественнонаучного образования выпускников средних школ стран TIMSS менее утешительны. Россия попала в группу стран, набравших средний балл, существенно более низкий, чем международный[2].

     Что же подлежит проверке в таких исследованиях?

     Проверка  проводится по трем основным областям:

     1. Содержательная — какой понятийный  аппарат освоил выпускник за  годы обучения в школе? Проверяется не воспроизведение знаний и понятий, а освоение фундаментальных понятий, принципов и законов, таких как энергия, закон сохранения энергии в реальных процессах и др.

     2. Контекстуальная — может ли  выпускник школы использовать  знания, полученные в школе при решении повседневных задач, в контексте реальных жизненных ситуаций? Или, изучив курсы естественнонаучных предметов, ученик при объяснении наблюдаемых явлений опирается не на то, чему его обучали в школе, а на псевдонаучные, бытовые представления, сформированные у него за пределами школы?

     3. Процессуальная — сформированы  ли интеллектуальные умения, позволяющие  проводить логические мыслительные  операции и устанавливать причинно-следственные  связи при решении повседневных  задач?

     Основные выводы, которые были сделаны относительно российских школьников:

• недостаточный уровень естественно-научной грамотности российских выпускников, их умения применять знания, полученные при изучении естественно-научных дисциплин в реальных ситуациях;
• по большинству заданий результаты тестов российских школьников сравнимы со средними международными, однако по трети заданий они значительно ниже международных.