 |
Астронет: Л. В. Жуков/РПГУ им. А.И. Герцена Современная астрономия и методика ее преподавания http://variable-stars.ru/db/msg/1177124/08.html |
| << Предыдущая |
Компьютерные обучающие системы в школьном астрономическом образовании
Рысин М.Л.
Вологодский государственный
педагогический университет
Email: mrysin@mail.ru
Одним из основных направлений развития современного школьного и вузовского образования является внедрение в учебный процесс компьютерных форм обучения, информационных технологий. В связи с этим происходит стремительный рост числа обучающих программ по различным дисциплинам школьных и вузовских программ, начиная от обучающих комплексов по иностранным языкам, и заканчивая моделированием сложных квантово-механических явлений.
Учебные программы по астрономии имеют специфические черты, обусловленные предметом астрономии, а также уникальной мировоззренческой ролью этого предмета в системе школьного образования, когда в ходе его изучения происходит привлечение и систематизация знаний из различных дисциплин. Поэтому преподавателями и методистами предъявляются особые требования к компьютерным обучающим программам по астрономии: максимальное использование мультимедийных возможностей современных ЭВМ, сочетание высокой наглядности и динамичности в подаче теории. Кроме этого, нельзя не учитывать базовые дидактические принципы обучения, такие как следование от простого к сложному, широкое использование внутри- и межпредметных связей в изложении учебного материала и др. Большинству указанных требований отвечает технология гипертекста, когда текстовый материал, рисунки, звук и видео образуют (с помощью гиперссылок) взаимосвязанную систему с удобным и интуитивно понятным интерфейсом.
Немаловажным критерием обучающей системы по любому предмету, в том числе и по астрономии, является возможность динамической адаптации продукта к неповторимому стилю работы каждого учителя, к индивидуальным особенностям учащегося или ученической группы, т.е. предоставление учителю инструментов для самостоятельной донастройки программного продукта.
Среди электронных учебных пособий можно выделить несколько типов программ, такие как электронные компьютерные учебники, мультимедийные энциклопедии, программы-планетарии, системы дистанционного образования (образовательные Интернет-сайты). Все эти программы отличаются по степени сложности разработки и создания, демонстрационным возможностям, способности к модернизации и донастройке.
В структуре электронного учебника можно выделить, как минимум три компонента: теоретические блоки, модели, блоки контроля знаний.
1. Теоретические блоки несут основную информационную нагрузку. Следует избегать часто встречающихся ситуаций, когда информационные блоки формируют обычным сканированием книжных изданий. В этом случае, как правило, электронный вариант получается не только не лучше, но и значительно проигрывает бумажному вследствие того, что на недостатки восприятия печатного текста накладываются недостатки восприятия статической информации с экрана монитора. Коллектив разработчиков программного обеспечения вместе с учеными-методистами должны выбрать наиболее эффективные способы представления учебного материала, в зависимости от его содержания. Удачный вариант теоретического блока по астрономии, по мнению авторов, включает в себя голосовое изложение материала, сопровождающееся динамическими иллюстрациями на дисплее компьютера. Обеспечение внутренних связей в изложении тем эффективно реализуется с помощью Web-технологии гипертекста.
2. Блоки - модели процессов или явлений. Использование в учебном процессе моделей особенно актуально при изучении астрономии - ведь мы не можем провести сколько-нибудь значимого реального эксперимента. Идеализированную модель реального астрономического процесса или явления создают как программный фрагмент, предоставляющий средства для изменения параметров данного процесса, задания начальных условий и т.п.
Моделирующие подпрограммы могут создаваться как производителем (внутренние модели - встраиваются в учебник, внешние - подключаются), так и пользователем программного комплекса, например, преподавателем; возможен и третий вариант - подключение моделей, созданных сторонними производителями. Наиболее распространенным в настоящее время является вариант с внутренними моделями, при котором значительно упрощается внутренняя архитектура таких пособий. Однако отрицательным следствием указанного подхода становится невозможность гибкой адаптации учебника к реальным условиям образовательного процесса, что является очевидным недостатком.
3. Блок контроля знаний включает в себя вопросник и модули анализа ответов (выставление оценки) и выбора соответствующего варианта дальнейших действий (в зависимости от оценки повтор предыдущей темы или переход на следующую). Вопросник реализуется в форме открытого, закрытого или комбинированного теста. Очевидно, что все вышесказанное относительно динамического конфигурирования в полной мере относится и к блоку контроля знаний.
Компьютерные электронные учебники могут быть реализованы в виде электронных презентаций или в виде компьютерной программы, созданной в специализированной среде программирования (например, Delphi).
Презентации - наиболее простые в плане создания пособия, предназначенные для иллюстрации учебного материала в процессе занятия на экранах мониторов или с помощью специализированных проекторов. Как правило, презентации используются для визуализации динамических явлений, например, движений небесных тел (Луны, планет, звезд), солнечных и лунных затмений и пр. Существует стабильное программное обеспечение для создания презентаций, например Microsoft PowerPoint, отлаженные технологии. К несомненным достоинствам презентаций также можно отнести возможность их создания непосредственно самими преподавателями, при этом очевидно, что такой программный продукт будет наиболее точно вписываться в контекст учебного материала. Специалистами кафедры информатики и вычислительной техники совместно с методистами кафедры общей физики и астрономии Вологодского государственного педагогического университета ведутся работы по созданию электронного учебника, выполненного в виде презентации (рис. 1). Учебник снабжается многочисленными звуковыми комментариями, анимированными изображениями, видеоклипами. Навигация по разделам учебника реализована методом гиперссылок.
Рис. 1
Важной составляющей электронных средств обучения являются мультимедийные компьютерные энциклопедии, включающие в себя огромный массив справочной и иллюстративной информации по предмету. Особенностью астрономических электронных энциклопедий является встроенный планетарий, позволяющий моделировать на основе различных параметров вид звездного неба, астрономические процессы и явления. Примером такого рода программных продуктов является известная отечественная разработка RedShift (правообладатель - компания Maris Multimedia).
Рис. 2
Основной проблемой при этом становится отсутствие эффективных методических рекомендаций по использованию мультимедийных энциклопедий в учебном процессе (рис. 2).
| << Предыдущая |