Электронный учебник

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

  Институт развития стратегического партнерства и компетенций Кафедра инженерной педагогики

Введение

Электронный учебник (даже самый лучший) не может и не должен заменять книгу. Так же как экранизация литературного произведения принадлежит к иному жанру, так и электронный учебник принадлежит к совершенно новому жанру произведений учебного назначения. И так же как просмотр фильма не заменяет чтения книги, по которой он был поставлен, так и наличие электронного учебника не только не должно заменять чтения и изучения обычного учебника (во всех случаях мы подразумеваем лучшие образцы любого жанра), а напротив, побуждать учащегося взяться за книгу.

Под электронным учебником понимается образовательный информационный ресурс, создание, распространение и использование которого возможно только с использованием современных информационных технологий.

Именно поэтому для создания электронного учебника недостаточно взять хороший учебник, снабдить его навигацией (создать гипертексты) и богатым иллюстративным материалом (включая мультимедийные средства) и воплотить на экране компьютера. Электронный учебник не должен превращаться ни в текст с картинками, ни в справочник, так как его функция принципиально иная.

Электронный учебник должен максимально облегчить понимание и запоминание (причем активное, а не пассивное) наиболее существенных понятий, утверждений и примеров, вовлекая в процесс обучения иные, нежели обычный учебник, возможности человеческого мозга, в частности, слуховую и эмоциональную память, а также используя компьютерные объяснения.

Текстовая составляющая должна быть ограничена -- ведь остаются обычный учебник, бумага и ручка для углубленного изучения уже освоенного на компьютере материала.

Теоретические основы создания учебных изданий

Ниже приведен краткий конспект двух глав работы Беспалько В. П., а именно, главы «Учебник – информационная модель педагогической системы» и «система… Ниже кратко изложено содержание первой главы. Рабочее определение понятия «учебник»

Требование диагностичности целей обучения и образования

Чтобы все эти цели были общепонятны, а их достижение могло бы быть однозначно проконтролировано, цели должны быть описаны диагностично. Это значит,… Исходнoe понятие всех педагогических разработок – понятие личности –… В этой структуре различаются четыре комплексные группы свойств личности:

Параметры диагностичной цели

       

Число учебных элементов (N) в учебнике

Учебный элемент, таким образом, – это специфическая единица содержания обучения. Её специфичность по отношению к привычным единицам измерения каких-то параметров (вес, длина, стоимость) состоит в том, что учебный элемент не является константной (всегда постоянной) единицей. Одно и то же содержание обучения может быть выражено различным числом УЭ в зависимости от необходимой глубины проникновения в сущность объектов и явлений. С исчерпывающей глубиной объекты и явления окружающего мира рассматриваются соответствующей наукой, а учебный предмет рассматривает их соответственно цели обучения. Важная особенность УЭ – простота, законченность и однородность информации, которой он описывается. Хорошим дидактическим средством объяснения понятия УЭ является использование древовидного графа для анализа состава УЭ в предмете. Такой граф называют «логической структурой учебного предмета». Подобный граф мы использовали при анализе понятия «личность» (см. рис. 2). С помощью графа выделено 18 УЭ по двум основаниям классификации: свойства и качества. УЭ № 1 (личность) является исходным для четырёх производных УЭ по основанию свойства. В свою очередь выделенные четыре УЭ – исходные для 13 производных УЭ по основанию качества. Понятно, что можно продолжить дифференцировку полученной совокупности УЭ дальше. Глубина дифференцировки зависит от целей обучения. В нашем случае для изучения теории учебника представляется достаточной выделенная совокупность УЭ. Она была бы слишком свернутой и сокращённой для изучения будущими психологами понятия «личность».

Число УЭ в любом фрагменте учебника или в учебнике в целом обозначается буквой N. В нашем графе: N = 18. Всегда полезно знать, хотя бы приблизительно, сколько УЭ содержится в учебном предмете. Для этого хорошо, конечно, располагать логическими структурами учебных предметов, но можно воспользоваться также табличным методом выделения УЭ в содержании предмета. Для этого надо только помнить, что УЭ – это объекты, предметы, явления, процессы и методы деятельности. Далее надо воспользоваться любым печатным источником по данному предмету (монография, учебник, пособие) и, двигаясь по тексту этого источника, выписывать в специальную таблицу подряд все встретившиеся читателю УЭ, присваивая им порядковые номера.

Учебник содержит информацию об отличительных особенностях УЭ, их свойствах, качествах, способах их использования для различных целей. Информация, как это сейчас известно каждому школьнику, измеряется в битах или двоичных единицах. В битах выражается объём формальной (безотносительно к смыслу) информации в сообщении. В учебнике излагаются сообщения об УЭ. Каков формальный объём этих сообщений? Его легко подсчитать, поскольку теорией информации определено, что одно слово русского языка содержит информацию в 12 бит. Следовательно, если описание одного учебного элемента содержит в среднем Н бит информации, то N УЭ несут информацию в NH бит. Почему важно уметь считать объём информации в сообщении? Да просто потому, что учащийся в наиболее упрощённом смысле является приёмником и преобразователем информации, работа которого подчиняется объективным, но простым законам природы. Один из важных законов природы, управляющий любыми приёмниками и преобразователями информации, говорит о том, что любой из них имеет скоп принципиальные пределы по объёму и скорости приёма и переработки информации (пропускная способность канала связи). Вполне определёнными пределами в этом отношении обладает и человек. При создании учебника этого нельзя не учитывать, чтобы не создавать для учащегося непреодолимых перегрузок учебным материалом, растерянности и раздражения, и, наконец, ненависти к учебнику и учебе.

Произведение NH характеризует только формальный объем информации в учебнике, однако в процессе обучения учащийся не только формально пропускает через себя информацию, подобно телефону или компьютеру, а перерабатывает и усваивает её, сам изменяясь в этом процессе. Изменение свойств и качеств личности учащегося в ходе учебного процесса описывается показателями качества её усвоения, такими, как:

—«ступень абстракции», на которой информация изложена в учебнике;

—«уровень усвоения», определяющий мастерство владения ею;

—«автоматизация» или «освоение» изучаемой деятельности;

—«степень осознанности» усвоения или «понимание» усвоенного.

В зависимости от значения (величины) этих параметров изменяется фактический обьём информации, перерабатываемый и усваиваемый учащимся.

Ступень абстракции (β) – научный уровень изложения предмета

Однако, когда начиналось формирование научного представления о действительности, развитие науки продвигалось одним и тем же путём, проходя одни и те… —первая ступень – феноменологическая (b1), на которой описание свойств и… —вторая ступень – качественная теория (b2). Наэтой ступени, врезультате более полного изучения свойств и качеств…

Уровень усвоения (a) содержания учебника

Ступень абстракции характеризует качественные особенности человеческого интеллекта с точки зрения его способности оперировать информацией, выраженной на различных языках абстракции. Ступень абстракции характеризует способность человека к усвоению знания об окружающей его действительности, по не характеризует его умения пользоваться этим знанием на практике

Эта способность характеризуется и измеряется уровнем усвоения деятельности, обозначаемым греческой буквой a(альфа).

Уровень усвоения – это текущий показатель качества, меняющийся в ходе урока и в процессе чтения учебника, т.е. в процессе обучения учащийся совершает как бы восхождение по уровням усвоения. Уровень усвоения наращивается довольно плавно в процессе обучения от полного незнания учащимся исходной информации (a₀) до творческого владения ею (a₄). На плавной кривой восхождения от незнания к творческому знанию чётко выделяются четыре ключевыеточки, где происходит качественное изменение уровня владения учащимся исходной информацией. Эти точки довольно точно дифференцируют мастерство овладения деятельностью учащимся в ходе обучения. В методологии измерения качества усвоения эти точки рассматриваются как четыре уровня мастерства(достижения, компетенции) учащегося для оценки его опыта. На рисунке 5 схематически показан аналитический процесс вычленения названных четырёх уровней усвоения и признаки, по которым это сделано.

Как видно из рисунка, на первой градации графа по основанию «Тип деятельности» выделено лишь два типа деятельности: репродуктивный (имитация известного) и продуктивный (создание нового).

Рис. 5

Ученический (первый) уровень деятельности– это начальный уровень усвоения деятельности в процессе восхождения к мастерству в некоторой области. Главная особенность усвоения (интериоризации) на этом уровне – неспособность учащегося самостоятельно, без помощи извне (подсказка, инструкция, алгоритм) воспроизводить (экстериоризоватъ) и применять усвоенную информацию.

Исполнительский (второй) уровень усвоения– это уровень начальной профессиональной деятельности. Учащийся на этом уровне способен воспроизводить по памяти ранее усвоенную информацию и применять усвоенные алгоритмы деятельности для решения типовых задач.

Экспертный (третий) уровень деятельности– это уровень высококвалифицированной профессиональной деятельности, достижение которого позволяет учащемуся решать широкий круг нетиповых (реальных) задач, которые требуют комбинирования известных алгоритмов и приёмов.

Творческий (четвёртый) уровень деятельности предполагает способность учащегося добывать объективно новую информацию благодаря своей уникальной одарённости к данному виду деятельности и эффективной подготовки к ней. У всех на слуху имена всемирно известных творцов новых научных теорий И технических устройств, таких, как, к примеру, Эйнштейн или Эдисон. Список подобных мыслителей и изобретателей очень велик, поскольку каждая эпоха порождает своих счастливчиков, для которых, волею случая. их обучение и развитие удиви тельным образом совпало с направленностью их задатков, позволившее и даже способствовавшее их интеллектуальному развитию достичь творческого уровня избранной ими деятельности.

Творцы всегда создают объективно новую информацию и являются теми локомотивами, которыми человечество продвигается по пути социального прогресса. Почти все Нобелевские лауреаты заслуживают титула ТВОРЕЦ.

Четыре уровня усвоения образуют естественную лестницу (см. рис. 6) мастерства, но которой все мы карабкаемся всю свою жизнь, каждый в своей области деятельности и каждый с различным успехом, надолго застревая иногда на отдельных её ступеньках.

Рис. 6

Для относительно точной оценки качества усвоения па разных уровнях вводится понятие коэффициент усвоения, который рассчитывается по формуле: Ka = n/р, где: n/р – отношение числа правильно выполненных операций геста (n) к общему числу операций (р) в тесте. Коэффициент усвоения мы обозначаем буквой K со значком альфа (Ka).

Автоматизация усвоения (τ)

Для оценки качества освоения учащимся учебного материала используется время выполнения теста. Этот параметр обозначается греческой буквой τ (тау).

При тестировании знаний и умений учащихся, для контроля автоматизации усвоения задаётся время на выполнение теста.

В отличие от произвольного определения времени на выполнение некоторого набора тестов, используемого во всех случаях современного тестирования, параметр автоматизации даёт возможность назначать время тестирования вполне осознанно и целесообразно. Для этого вводится понятие коэффициент автоматизации, обозначаемый Kτ. Формула для расчёта этого коэффициента сопоставляет время выполнения теста учащимся Тучсо временем выполнения этого же теста профессионалом (учителем) Тпр:

Kτ = Тпр/Туч.

Время выполнения теста профессионалом Тпр может быть определено экспериментально: тест предлагается специалистам, хорошо знающим предмет (учителю, специалисту). Kτ назначается, исходя из следующих соображений: в предметах, где отсутствуют требования к «fluency» и где задержки в принятии решений не угрожают непоправимыми последствиями, Kτ может быть принят 0,5 (например, на школьных экзаменах). В случаях, где требования к автоматазации важны, из-за опасности промедления в принятии решения и действия (например, на экзаменах в медицинских учебных заведениях или лётных училищах), Kτ всё больше приближают к 1 (Kτ = 1,0). Таким образом, всегда можно обоснованно, исходя из реальных требований, назначать время тестирования но формуле:

Тст= Тпр/ Kτ.

Этот параметр качества усвоения деятельности отражает степень развития таких психических качеств личности, как память, внимание, мышление,… Понятие осознанности как умение обосновать, аргументировать выбор способа… —первая степень осознанности (ψ1) – это использование для аргументации сведений и данных только из той…

Разработка введения

Разработка блока ориентации

В результате освоения модуля студенты будут: - владеть культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию… - уметь использовать нормативные правовые документы в своей деятельности;

Глоссарий

Радиоактивность – это самопроизвольное превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотоп другого элемента, сопровождающееся… Период полураспада (Т1/2) – это время, за которое исходное число радиоактивных… Пробегом частицы в веществе – это толщина слоя этого вещества, которую может пройти эта частица до полной остановки. …

Сокращения

В модуль учебного издания введены сокращения, которые нужны для улучшения восприятия информации.

А – массовое число

Z – атомный номер элемента

Т_1/2 - период полураспада

Разработка блока дополнительной информации

Предлагаемый материал позволит: – развить научное мировоззрение студентов в области радиационной… – будет способствовать развитию умений работать с профессиональной информацией, размещенной в глобальных компьютерных…

Разработка практикума

Разработан перечень вопросов ориентированных на закрепление базы знаний введенных в тексте понятий, терминов, законов, правил и закономерностей. Приведено задания в тестовой форме. Перечень вопросов: · Какие элементарные частицы входит в состав атома?

Заключение

В соответствии с поставленными задачами были разработан блок ориентировки, блок дополнительного материала и практикум. Наличие этих блоков поможет повысить качество подготовки студентов.