Електронний підручник - поточний стан

Хрісточевскій С.А.

Передісторія

Обчислювальні машини з'явилися порівняно недавно, у середині минулого століття. Вони були "святая святих" особливої касти людей (математиків і програмістів), які (єдині) могли їх досить ефективно використовувати. Потім коло користувачів розширився, в першу чергу, за рахунок вчених, які використовували обчислювальні машини для проведення машинних експериментів. Завжди широкий коло працюють на комп'ютерах фахівців намагався використовувати їх у навчальному процесі. Прорив був здійснений академіком А.П. Єршовим, які висунули гасло "Програмування - друга грамотність". Якраз на той час з'явилися і перші персональні комп'ютери, які можна було розмістити в навчальних закладах.

Перші боязкі досліди використання обчислювальних машин в освіті полягали у спробах відтворення на комп'ютерах дозованих шматків тексту підручника або зводилися до навчання програмуванню. Останні роки увагу суспільства буквально прикута до використання засобів обчислювальної техніки, або (по-сучасному, а також і більш правильно) до використання інформаційних та комунікаційних технологій (ІКТ) в навчальному процесі. Всі ці роки спостерігаються завищені очікування буквально у всіх. Батьки, педагоги, учні, студенти - всі чекають дива. Одні чекають, що знання будуть самі собою засвоюватися без зайвих клопотів і праці, інші - що не треба готуватися до лекцій, семінарів, уроків, що їх учні будуть найкращі і т.д. Хотілося б, щоб процес інформатизації освіти, використання ІКТ протікав без зайвих емоцій і приносив дійсно позитивні результати (сьогодні, до речі, не завжди очевидні).

Один з сучасних міфів пов'язаний з розробкою та використанням електронних підручників (ЕУ). Саме цієї теми хотілося б торкнутися в цій статті. Чому "торкнутися"? Тому що тема дуже серйозна, вимагає інтеграції знань з педагогіки, психології, інженерії знань, оформлювального мистецтва, екранного і т.д. Звичайно, все це неможливо розглянути в рамках однієї невеликої статті.

Як термін ЕУ замінив багато інших змінюють один одного терміни. Можна назвати ППС (педагогічні програмні засоби), ПСУН (програмні засоби навчального призначення), АОС (автоматизовані навчальні системи) та ін У зв'язку з тим, що особливо успішних розробок масових ЕУ ще немає, можна припустити, що на зміну цьому терміну прийде новий. Можливо, що це буде вже з'явився ИОР (інформаційний освітній ресурс).

Поточне положення

Отже, поточне становище. Колосальний прогрес у галузі засобів інформатики (зверніть увагу: раніше ми говорили "засобів обчислювальної техніки") приводить достатньо до масового розповсюдження дешевих мультимедійних персональних комп'ютерів, які можуть працювати не тільки з текстом, але і з графікою (ілюстрації) дуже високої якості, зі звуком і відео. Одночасно відбувся перехід від гнучких дисків як основних носіїв інформації до ZIP і іншим дискети ємністю більше 100 Мб, до CD-ROM - 650 Мб, до DVD-ROM, а також з'явилася можливість розміщувати великі обсяги інформації під Всесвітній павутині.

У зв'язку з появою потужних авторських коштів для розробки мультимедійних додатків відбувся перехід від використання мов програмування до досить простим скриптовою систем, значно спростився процес налагодження програмних коштів. Тепер створення мультимедійних продуктів стало можливим для великого числа розробників.

Як наслідок, на компакт-дисках (CD-ROM), у Всесвітній павутині, на дискетах з'явилося колосальне число інформаційних ресурсів освітнього характеру, велика частина яких оголошується електронними підручниками (виданнями, посібниками та т.д.). Наприклад, тільки на сайті http:/www.dlcoursefinder.com рекламується більше 50 тисяч навчальних курсів для дистанційного навчання.

Поняття електронного підручника

На цьому етапі доцільно повернутися до поняття електронного підручника, порівняти ЕУ зі звичайним текстовим підручником (ОУ) [1]. Використання комп'ютера для відтворення на екрані монітора тексту і кольорових ілюстрацій, повністю копіюють ОУ, не дає права отриманого продукту називатися ЕУ, це всього лише електронна форма ОУ, яку значно важче читати на екрані. ОУ може постати перед нами і в письмовій (рукописної) формі і не зрадити своїй суті і в той же час буде більш зручний для читання в порівнянні з електронною формою. Повторимо, не можна називати ЕУ будь-який продукт освітнього характеру лише через те що він може бути використаний виключно за допомогою комп'ютера. Відтворення або використання такого продукту за допомогою засобів інформатики є необхідним, але не достатньою умовою. До речі, звернемо увагу, що відтворення великих обсягів тексту і простих ілюстрацій можливо за допомогою телебачення - у телетексті, а часткове відтворення текстів, розміщених у Всесвітній павутині (у нас часто пишуть "в Інтернеті") - за допомогою мобільних телефонів.

Доцільно в поняття ЕУ вкладати дещо інший сенс. ЕУ називається продукт освітнього характеру, який може бути відтворений (використаний) тільки за допомогою засобів інформатики (у тому числі і комп'ютера), відповідний до затвердженої програми навчання або програмі, розробленій автором для запропонованого курсу, і що має принципово нові риси по порівняно з ОУ. До таких звичайно відносять властивості мультимедійності, віртуальної реальності, високий ступінь інтерактивності, використання "педагогічних агентів впливу ", налаштування на особистісні характеристики учня і т.д. Замість слів "відповідний до затвердженої програми навчання", може Можливо, навіть краще використовувати "забезпечує безперервність і повноту дидактичного процесу навчання ", за визначенням Л. Х. Зайнутдіновой [2].

Починаючи з 1998 р., з'явилося багато робіт, в яких розглядаються проблеми розробки ЕУ, дещо менше - використання ЕУ в навчальному процесі. До цього часу основними творцями ЕУ є програмістські колективи, для яких важливо заявити про себе в якості розробників мультимедійних і пр. продуктів (але, на жаль, не настільки прагнуть стати дійсними пропагандистами використання ІКТ в освіту). Вони зовсім не замислюються про те, як можна використати розроблений продукт у навчальному процесі. Їм здається, що вони вклали в продукт все, що могли: ЕУ багато ілюстрований, є гіпертекст, гіпермедіа, індекси, різноманітні засоби навігації і т.д. Дивує тільки одне: розроблений продукт чомусь не використовується ні вчителями, ні школярами. Добре б зрозуміти, чому це відбувається.

Електронний підручник і освітній процес

Звичайно, нові електронні продукти (та й, взагалі, можливості нових інформаційних технологій) з працею вписуються у вузьке русло існуючої класно-урочної системи, до того ж є ряд інших проблем [3, 4]. На жаль, розробкою і використанням нових форм навчання займається не так багато фахівців, хоча про проблемному підході, методі проектів, креативному навчанні та пр. багато хто вже не раз чули. Доводиться констатувати, що розробляються програмістських колективами ЕУ часто не вписуються й у нові форми навчання, оскільки програмісти знайомі з ними тільки з чуток. Виходить протиріччя: новітні (за технологіями) продукти розробляються програмістами, що знають на власному досвіді тільки старі форми навчання і намагаються пристосувати розробляється електронний продукт саме до цієї застарілої формі. Щось подібне вже було в Радянському Союзі, коли новітні верстати використовувалися для виготовлення що вийшли з ладу деталей від застарілих дореволюційних верстатів.

Виключимо з подальшого розгляду електронну форму ОУ, яка в певних випадках (наприклад, необхідність в найкоротші терміни поширити спецкурс або факультатив для обмеженого числа студентів) має право на існування, але не представляє інтересу в рамках даної статті. Зауважимо лише, що для електронної форми ОУ, як і для самих ОУ, є перевірені часом методичні прийоми використання їх у навчальному процесі.

Більшість розробників так званих ЕУ пропонує вже готовий продукт і не може одночасно запропонувати ефективний спосіб використання цього продукту, оскільки не володіють основами психолого-педагогічних знань (зверніть увагу, про це пише представник інформатики, у недалекому минулому сам колишній кваліфікованим програмістом). Такий продукт може бути дуже симпатичним, містити всякі програмістські "прибамбаси" типу ізоморфінга, що крутиться 3D-моделей або миготливих флеш-зображень, але бути абсолютно непридатним до використання в школі чи ВУЗі.

Що робити, або програмування "зверху-вниз"

Програмістам, знайомим з вельми популярним методом проектування "зверху-вниз", а також колективам, який веде розробки ЕУ, хотілося б дати, відповідно до цим методом, наступну рекомендацію. Уявіть, що ЕУ, який ви хочете створити, вже розроблений. Напишіть, як ви (або ваші знайомі викладачі) рекомендуєте його використовувати в навчальному процесі в класі. Що повинен зробити викладач, що будуть робити студенти, як ця діяльність хоча б приблизно буде пов'язана з навчальною програмою і кількістю годин, відводяться на вивчення даної теми, чи зможуть студенти успішно працювати з клавіатури або мишкою при використанні даного інтерфейсу, який початковий рівень знань (не тільки з предмета, а й за використанням коштів інформатики) необхідний для вивчення даного розділу, скільки необхідно мати комп'ютерів у класі для успішного вивчення теми, що буде, якщо за одним комп'ютером сидітимуть дві, три, а то й чотири студенти, як зміниться ефективність і якість навчання.

Якщо продукт розробляється не для класно-урочної системи, запропонуйте метод навчання, дайте рекомендацію педагогу у зв'язку з його новою роллю (тьютора, наставника або консультанта і т.д.), знову ж таки дайте відповідь на велику частину питань з попереднього абзацу ... Тільки переконавшись, що ви в змозі дати необхідні роз'яснення та рекомендації, що розробляється продукт поліпшить якість навчання, підвищить "продуктивність праці студента або викладача ", приступайте до розробки ЕУ.

Доводиться констатувати, що розробники не ставлять собі цих питань. У більшості фірм їх навіть нікому сформулювати, тому що в їхньому складі переважають менеджери і тестувальники, а представники педагогічної форми діяльності практично повністю відсутні. Звичайно, не тільки на них економлять фірми, але саме зараз, у зв'язку з останніми державними програмами інформатизації освіти, різко зростає ринок мультимедійних освітніх продуктів, і відсутність педагогів серед розробників призводить до негативних економічних результатами для цих фірм. Пропозиція починає не відповідати попиту.

Принципово нові можливості ЕУ

Автор зовсім не є противником використання ІКТ в освіті. Навпаки, можу підкреслити, що під першими концепціями використання засобів обчислювальної техніки, комп'ютерів в освіті, інформатизації освіти, опублікованими в нашій країні, стоїть і мій підпис [див., наприклад 5]. Заслугою автора є і введення терміну "інформатизація освіти", замість "комп'ютеризація", з відповідною зміною змісту цього процесу (не кількість комп'ютерів, а якість доступної інформації освітнього характеру). Тому й тут автор виступає за "розумний" оптимізм, хоче попередити, що з нальоту не можна швидко досягти якісних результатів, хоча сам напрямок створення ЕУ вельми перспективно.

Для розуміння деяких нових можливостей ЕУ спробуємо навести приклади, коли використання звичайних підручників неефективно.

I. Уявімо собі, що ми повинні дати докладне уявлення про великий лекційно-демонстраційному або лабораторному залі. У цьому випадку потрібно описати форму залу, висоту стель, меблі, яка там знаходиться, обладнання, склад аудиторії, одяг що знаходяться в залі, розташування світильників і т.д. Відомо, що в художній літературі такі описи пейзажу, внутрішнього оздоблення будинків займають досить багато місця, і потрібно декілька хвилин, щоб прочитати відповідний текст-опис і представити це приміщення або пейзаж. У той же час звичайній людині, який увійде в такий зал чи вийде на високий берег річки, достатньо десяти-двадцяти секунд, щоб озирнутися навколо та отримати досить повне уявлення про приміщення або пейзажі.

ЕУ повинен надавати аналогічні (близькі до реальності) можливості. У ньому, наприклад, можна використовувати на порядок більше ілюстрацій, ніж у звичайному підручнику, фрагменти відеофільмів, а можна використовувати панорами віртуальної реальності, з допомогою яких на екрані комп'ютера можна отримати повне уявлення про навколишнього оточення, у тому числі і про джерела звуку, розглянути докладніше певні предмети і навіть прочитати їх опис або прослухати (продовжуючи їх розглядання) цю ж інформацію [6].

Цей спосіб подання інформації може бути широко використаний у навчальних дисциплін, яких присутня описова інформація: географія, історія, в певною мірою - література, представлення різних експериментальних установок (фізика і хімія) та ін

II. Є цілий клас життєво важливих завдань, які абсолютно не вивчаються в шкільних курсах. Освоївши математику і фізику, всі ми можемо розрахувати точку А, в якій зустрінуться два тіла, які рухаються зі швидкостями V1 і V2. У житті ж ми постійно вирішуємо ці завдання без формул і паперу. Дійсно, чи встигне пішохід перейти на протилежний бік вулиці, по якій інтенсивно рухаються автомобілі? Чи встигне автомобіліст об'їхати перешкоду і не зіткнутися із зустрічним автомобілем? Таких прикладів можна навести багато. На жаль, ні один звичайний підручник принципово не може поставити таке завдання і, тим більше, навчити її вирішувати. З певними обмеженнями (все-таки це буде тільки модель реальному житті) ЕУ може навчати і вирішувати такі завдання. До речі, і в цьому прикладі ми говоримо про пред'явлення наочно-образної інформації, замість вербального (текстового) опису.

III. Неосяжні можливості надають ЕУ у викладанні іноземних мов. Не будемо зачіпати підрядковий переклад або миттєву перевірку правопису (ефективну і для рідної мови). Є широко відома програма "Професор Хіггінс" [7], за допомогою якої можна вивчати курс фонетики англійської мови. У програмі є звичне опис того, як слід вимовляти певні звуки (так само, як і в ОУ), але крім того, є анімований рух губ і язика, необхідна для правильного вимови. ОУ може дати тільки кілька послідовних ілюстрацій. Але й це не все.

Значно важливіше наступний рівень. "Професор Хіггінс" разом з анімацією одночасно пред'являє еталонне звучання досліджуваних звуків (від носія мови), а потім надає можливість записати своє власне вимову тих же самих звуків і прослуховувати їх. Раніше такі дії можна було виконувати тільки в лінгафонному кабінеті, але й то з великими незручностями (відмотати стрічку, включити відтворення, записати свою вимову в строго регламентоване місце на магнітній стрічці, поставити на відтворення запис свого голосу і т.д. - Дуже незручний процес). Крім того, програма "Професор Хіггінс" пропонує цілком нову можливість: від суб'єктивного порівняння свого і еталонного вимови вона переходить до об'єктивного, переводячи вимовлені звуки в графічну форму і надаючи порівняння з еталоном, але вже в графічній формі.

Таким чином, електронний підручник повинен, зберігаючи всі можливості звичайних підручників, володіти принципово новими, у порівнянні з ними, якостями, що включають елементи гіпермедіа і віртуальної реальності, що забезпечують високий рівень наочності, ілюстративності і високий ступінь інтерактивності, забезпечувати нові форми структурованого подання большіх обсягів інформації та знань, можливості ефективного пошуку необхідної інформації (у тому числі використовуючи "дерево знань", індекси, різні способи навігації та т.д.).

Як розробляти ЕУ?

Тепер ми підходимо до самого основного питання. А як усе це втілити в життя (зберігаючи позитивні сторони ОУ, включити принципово нові риси, забезпечити нові форми структурованого представлення великих обсягів інформації та знань і т.д.)? У виданнях конференції "ІТО", конференції "Електронні підручники і електронні бібліотеки у відкритому освіту "є низка цікавих робіт, у яких детально розглядаються окремі сторони розробки ЕУ [див., наприклад, 8, 9].

Більшість пишуть про це у владно-рекомендаційному стилі, правильно стверджуючи, що повинно бути зроблено, але не дають конкретних рекомендацій, як досягти зазначених цілей, а тим більше прикладів. Можливо, проблема пов'язана з відсутністю Чогось подібного, як видно, вчать сценаристів та режисерів в Інституті кінематографії (у тому числі й основ екранної культури). У сфері освіти подібне напрямок (за моєю інформацією) не розроблено навіть на рівні передпроектних робіт, хоча завдання створення ЕУ для сфери освіти вже внесена в державні плани. Автор буде неоригінальний. Він теж не знає, як це зробити повною мірою, хоча разом з колективом співробітників ІПІ РАН брав участь у розробці CD-ROM навчального призначення "Історія Стародавнього світу. Загадки сфінкса "[10] і має великий досвід експертизи продуктів мультимедіа.

Розробникам ЕУ в якості одного з можливих варіантів можна запропонувати метод за проектування інформаційної діяльності (частково допомагає вирішити зазначену проблему), у тому числі і з розробки програмного забезпечення навчального призначення. Цей метод запропонований Федосєєвим А.А. і опубліковано в навчальному посібнику "Інформаційні технології" [11]. Сенс його в тому, що розробникам необхідно відповісти на ряд питань, що стосуються можливих реалізацій ЕУ (в даному випадку під проектуванням інформаційної діяльності мається на увазі створення ЕУ). Зокрема, бажано відповісти і на питання, а чи потрібно взагалі використовувати комп'ютер і створювати даний ЕУ, може бути, краще обійтися добре відомим ОУ?

Дуже багато корисного для розробки ЕУ можна почерпнути в [12]. В. Д. Паронджанов в цій книзі вводить поняття діосцени - двовимірної інформаційної оптичної сцени. Діосцена повинна відображати не тільки сутність, але і структуру проблемної ситуації, полегшувати мислення, надавати йому велику точність і силу. Діосцену бажано розбивати на зони, що мають візуально смислове значення, призначення зон бажано роз'яснити за допомогою написів. Тобто, необхідно зробити все можливе, щоб в ЕУ текстова парадигма поступилася місцем візуальної парадигмі.

Проект "мультимедіа в освіті"

Представляється, що як користувачам, так і розробникам буде корисно ознайомитися з матеріалами проекту Інституту ЮНЕСКО з інформаційних технологій в освіту "Мультимедіа в освіті". Розробники проекту д-р Бент Андресен (Данія) та Катя Ван Ден Брінк (Німеччина) зуміли підготувати навчальний курс, в якому розглядаються питання використання і створення мультимедійних програмних засобів, що застосовуються в освіті.

З моєї точки зору, у матеріалах проекту зроблено дуже важливий крок до розуміння проблеми, основна увага в курсі приділяється сценаріями використання мультимедійних засобів у навчальному процесі. Звичайно, думка автора упереджено, оскільки він був координатором цього проекту і брав участь у його створенні як експерта, але, мабуть, вперше так детально прописані достоїнства і недоліки мультимедіа, велику увагу приділено методичним складовим. Курс пройшов практичну апробацію на Кіпрі і отримав високі оцінки учасників. За результатами навчання можна констатувати, що курс практично знайомить учнів із основами інформаційної культури.

Висновок

Таким чином, нам дійсно треба буде зробити дуже важливий крок: провести масову розробку ЕУ для різних предметів. При цьому хотілося б нагадати, що навіть успішне створення ЕУ з багатьох предметів не здатне саме по собі кардинальним чином поліпшити якість освіти. Дуже багато залежить від наявності відповідної інфраструктури, а ще більше - від якості підготовки та перепідготовки викладачів, їх можливості успішно використовувати розроблені засоби.

Список літератури

С.А. Хрісточевскій. Електронні мультимедійні підручники та енциклопедії. Інформатика і освіта, 2000, 2, стор 70-77.

Л.Х. Зайнутдінова. Створення і застосування електронних підручників. Астрахань, ТОВ "ЦНТЕП", 1999, с. 364.

С.А. Хрісточевскій. Інформатизація освіти. Чому так повільно? Інформатика та освіта, 1997, 3.

С.А. Хрісточевскій. Мультимедіа в освіті. Проблеми розробки і використання. Системи і засоби інформатики. Вып.8. М.: Наука. Физматлит, 1996, стор.166-176.

Б.Є. Алгінін, Б.Г. Кисельов та ін Концепція інформатизації освіти. Інформатика та освіта, 1990, 1.

С.А. Хрісточевскій. Базові елементи електронних підручників і мультимедійних енциклопедій. Системи і засоби інформатики. Вип.9. М.: Наука. Физматлит, 1999.

"Професор Хіггінс ". CD-ROM, 2000.

Д.А. Власов, Л.С. Кузіна, В.М. Монахов та ін "Технологічні процедури створення електронного підручника ". 2-га всеукраїнська конференція" Електронні підручники і електронні бібліотеки у відкритому освіту ". М: "МЕСІ", 2001, с.118.

А.А. Гречихин, Ю.Г. Древс. Вузівська навчальна книга. Типологія, стандартизація, комп'ютеризація: Учеб.-метод. Посібник на допомогу авт. и ред. М.: Логос. Московський державний університет друку, 2000, С.255.

С.А. Хрісточевскій. Особливості електронних підручників на прикладі комп'ютерного задачника з історії Стародавнього світу. X конференція-виставка "Інформаційні технології в освіті ". - Збірник праць. Частина IV. М.: МИФИ, 2000, с. 40.

С.А. Хрісточевскій, В.В. Віхров, А.А. Федосєєв, Е.Н. Філіна. "Інформаційні технології ". Навчальний посібник. М.:" АРКТИ ", 2001, с. 200.

В.Д. Паронджанов. Як поліпшити роботу розуму. М.: "Радіо і зв'язок", 1998. с. 352.