Тема 1.3. Мультимедийные цифровые образовательные ресурсы и требования к ним
Цифровая образовательная среда. Электронные средства образовательного назначения и виртуальные учебные объекты. Цифровые образовательные ресурсы: понятие, классификации. Мультимедийные цифровые образовательные ресурсы: понятие, свойства, виды, основные педагогические цели использования, требования к содержанию и использованию в учебном процессе.
Процесс обучения базируется не только на методах, но и средствах передачи информации. Эти средства напрямую связаны с развитием общества, экономики, техническим прогрессом. Ранее это были словесные рассказы и каменные дощечки, затем бумага, а сегодня – электронные документы, представленные на планшетах, смартфонах, ноутбуках, компьютерах.
Роль дидактических средств в учебном процессе меняется в зависимости от их возможностей. Традиционно обучение строится на взаимодействии учителя и учащегося, обучающего и обучающегося. В педагогике и методике накоплен значительный багаж форм и методов обучения (способов передачи знаний). Задача учителя – найти такие средства обучения, которые обеспечат оптимальные формы и методы передачи знаний, формирования компетенций с учетом возрастных и психологических особенностей и возможностей каждого учащегося. Появление таких средств обучения, где заложены широкие возможности использования мультимедиа технологий, приводит к расширению потенциала процесса образования в целом.
В настоящее время в России в рамках национального проекта «Образование» реализуется федеральный проект «Цифровая образовательная среда»[1]. Основной задачей этого проекта является создание современной и безопасной цифровой образовательной среды, обеспечивающей высокое качество и доступность образования всех видов и уровней.
Цифровая образовательная среда – это цифровое пространство, состоящее из открытой совокупности информационных систем, которые объединяют всех участников образовательного процесса – администрацию школы, учителей, учеников и их родителей [8, с. 9].
Цифровая образовательная среда образовательной организации включает:
– комплекс информационных образовательных ресурсов, в том числе цифровые образовательные ресурсы;
– совокупность технологических средств: компьютеры, оборудование, коммуникационные каналы;
– систему современных педагогических технологий, обеспечивающих обучение в современной цифровой образовательной среде (рис. 2).
Рис. 2. Структура цифровой образовательной среды [8, с. 10]
К информационно-образовательным ресурсам относятся электронные средства образовательного назначения, под которыми понимаются «программные средства, в которых отражается некоторая предметная область, в той или иной мере реализуется технология ее изучения, обеспечиваются условия для обеспечения различных видов учебной деятельности».
В состав электронных средств образовательного назначения входят виртуальные учебные объекты, представляющие собой его содержательное наполнение, и объекты, позволяющие организовать работу пользователя. Виртуальный учебный объект – это любой семантический элемент предмета учения или их система, представленные в виртуальной информационной среде в той или иной форме: знак, символ, текст, рисунок, модель, видеосюжет и пр.
На рисунке 3 изображена структура электронных средств образовательного назначения. Каждому компоненту электронных средств образовательного назначения соответствуют свои формы организации учебного материала, а им, в свою очередь, различные виды виртуальных учебных объектов. Виртуальные учебные объекты, входящие в состав электронных средств образовательного назначения, ранжированы на рисунке в порядке возрастания сложности. При этом они составляют три блока, связанные с изложением учебного материала (левый блок), закреплением учебного материала и контролем его усвоения (средний блок) и навигацией по программному средству (правый блок). Эти блоки соответствуют трем частям дидактического аппарата любого учебного пособия: аппаратам представления, усвоения и ориентировки (в соответствии со структурой дидактического процесса).
Рис. 3. Структура ЭСОН и состав виртуальных учебных объектов (Д. В. Баяндин) [2]
Из виртуальных учебных объектов формируются цифровые образовательные ресурсы. Цифровые образовательные ресурсы – это представленные в цифровой форме фотографии, видеофрагменты, статические и динамические модели, объекты виртуальной реальности и интерактивного моделирования, картографические материалы, звукозаписи, символьные объекты и деловая графика, текстовые документы и иные учебные материалы, необходимые для организации учебного процесса (Е. С. Полат) [Цит. по: 3].
Из всего многообразия цифровых образовательных ресурсов для мультимедийного обучения значимыми являются те из них, которые обладают свойством одновременного воздействия на слуховой и зрительный анализаторы.
На основе определения О. В. Мирзабековой и М. А. Михайловой под мультимедийными цифровыми образовательными ресурсами будем понимать современные дидактические средства обучения, позволяющие воздействовать через органы чувств на восприятие обучаемого средствами единой информационной среды, объединяющей в программно-аппаратной системе различные типы мультимедиа-данных (изображение, звук, видео и т. д.).
Однако процесс взаимодействия мультимедийных цифровых образовательных ресурсов и обучаемого, по мнению ряда исследователей, не может носить одностороннего характера, то есть это не только воздействие, но и взаимодействие, общение обучаемого с иллюзорным партнером. Поэтому, по мнению авторов работы [5], можно утверждать, что в процессе обучения, организованного с применением мультимедиасредств, есть два взаимодействующих участника – мультимедиа компьютерное средство обучения и пользователь.
Участник «мультимедиа компьютерное средство обучения» обладает определенными характеристиками – структурой и свойствами мультимедиаданных, определяющими эффективность воздействия на органы чувств обучаемого и на процесс усвоения им знаний соответственно. Участник «пользователь» также обладает индивидуальными психофизиологическими свойствами, такими, как быстрота мышления, индивидуальные особенности восприятия информации (рис. 4).
Эффективность мультимедийного дидактического средства определяется не только видами и количеством разнообразных мультимедийных данных, но и их комплексным действием. В связи с этим, мультимедийные средства обучения должны разрабатываться и использоваться в соответствии с принципами, рассмотренными в теме 1.2. «Психофизиологические основы восприятия информации и принципы мультимедийного обучения».
Рис. 4. Модель взаимодействия
мультимедийных средств
обучения и обучаемого (О. В. Мирзабекова, М. А. Михайлова)
[5, с. 188]
Мультимедиа как современное средство обучения отличается от других средств, применяемых в процессе обучения, свойствами адаптивности и интерактивности.
Адаптивность – приспособляемость образовательных мультимедиа-ресурсов к индивидуальным возможностям школьника.
Интерактивность – свойство реагировать на действия пользователя, в том числе и управлять пользователем.
Интерактивность мультимедийных средств подразумевает широкий круг возможностей воздействия на процесс обучения и содержание учебных материалов со стороны пользователя, в числе которых:
– манипулирование экранными объектами;
– линейная навигация – скроллинг в рамках экрана;
– иерархическая навигация – выбор содержательных подразделов с помощью иерархически организованной системы меню;
– функция интерактивной справки.
Различают три основных типа интерактивности, используемых мультимедийными средствами обучения [6, с. 30]:
В случае реактивного взаимодействия пользователи проявляют ответную реакцию на предлагаемые им ситуации. Последовательность ситуаций жестко фиксирована, и возможности управления программой незначительны.
При активном взаимодействии пользователи контролируют программу, то есть сами решают, в каком порядке выполнять задания и по какому пути следовать в изучении материала в рамках мультимедийного продукта.
В случае двустороннего взаимодействия пользователи и программы способны взаимно адаптироваться друг к другу, например в системах виртуальной реальности. Возможности контроля пользователем, как и при активном взаимодействии, расширяются.
На рисунках 5 и 6 представлены классификации цифровых образовательных ресурсов по назначению и образовательно-методическим функциям.
Рис. 5. Классификация ЦОР по назначению [7]
Рис. 6. Классификация
ЦОР
по образовательно-методическим функциям [7]
Рассмотрим виды мультимедийных ресурсов по функциональному назначению:
●обучающие, предназначенные для представления учебной информации и направляющие обучение;
●диагностические, предназначенные для определения уровня подготовки обучающихся;
●инструментальные, предназначенные для конструирования программных средств, подготовки учебно-методических материалов;
●управляющие, предназначенные для управления деятельностью обучаемых;
●административные, предназначенные для автоматизированного процесса организации обучения;
●игровые, обеспечивающие различные виды игровой и учебно-игровой деятельности.
По методическому назначению выделяются:
●наставнические, предназначенные для изучения нового материала;
●тренировочные, предназначенные для отработки умений при повторении и закреплении изученного материала;
●контролирующие, предназначенные для контроля уровня усвоения учебного материала;
●информационно-справочные, предназначенные для получения необходимой информации;
●моделирующие, предназначенные для создания моделей объектов, процессов, явлений с целью их изучения и исследования;
●имитационные, представляющие определенный аспект реальности для изучения его основных структурных или функциональных характеристик с помощью некоторого ограниченного числа параметров;
●демонстрационные, предназначенные для наглядного представления учебного материала, визуализации изучаемых закономерностей, взаимосвязей между объектами;
●досуговые, предназначенные для внеучебной работы с целью развития внимания, реакции и т. п.
Основными педагогическими целями использования мультимедийных дидактических средств являются:
– интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса за счет применения средств современных информационных технологий (повышение эффективности процесса обучения; углубление межпредметных связей; увеличение объема и оптимизация поиска нужной информации; повышение активности познавательной деятельности);
– развитие личности обучаемого, подготовка к жизни в условиях информационного общества (развитие различных видов мышления; развитие коммуникативных способностей; формирование информационной культуры, умений осуществлять работу с информацией, решать проблемы в цифровой среде).
Выделим группы требований к содержанию и использованию в учебном процессе мультимедийных цифровых образовательных ресурсов.
Педагогические:
– соответствие содержания материала и способов его представления поставленным целям обучения;
– построение системы научных понятий на основе их уровневой, логической взаимосвязи;
– учет поэтапного повышения уровня абстракции знаний при предоставлении возможности осуществления разнообразных контролируемых тренировочных действий;
– ориентация на специфику и уровень подготовки, а также возрастные особенности обучающихся;
– соответствие зоне актуального развития обучающихся, а также обеспечение их зоны ближайшего развития.
Психологические:
– учет особенностей познавательных психических процессов: восприятия, мышления, внимания, памяти;
– учет скоростных возможностей зрительного и слухового восприятия обучающихся;
– обеспечение повышения у учащихся уровня мотивации обучения.
Эргономические:
– соответствие санитарно-гигиеническим нормам работы с техникой;
– соответствие эстетического оформления функциональному назначению;
– отсутствие орфографических, пунктуационных ошибок и неэтичных компонентов;
– обеспечение комфортности работы (дружественный интерфейс, возможность определенного темпа работы, наличие руководства по использованию, удобство, простота и наглядность навигации, обоснованное использование шрифтов, цвета, приемов выделения части информации на экране).
Программно-технические:
– возможность использования различных электронных носителей;
– возможность работы в локальном и сетевом режиме;
– наличие средств администрирования процесса обучения (управление доступом, наличие средств контроля, анализа результатов обучения).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК К ТЕМЕ 1.3
1. Баяндин, Д. В. Базовый признак классификации электронных средств образовательного назначения / Д. В. Баяндин. – Текст : электронный // Педагогическое образование в России. – 2011. – № 3. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/bazovyy-priznak-klassifikatsii-elektronnyh-sredstv-obrazovatelnogo-naznacheniya (дата обращения: 26.07.2020).
2. Баяндин, Д. В. Концепция полнофункциональной моделирующей компьютерной среды и ее реализация при обучении физике / Д. В. Баяндин // Образовательные технологии. – 2016. – № 3. – С. 53-83.
3. Елисеева, Е. В. Цифровые образовательные ресурсы как составляющая инновационной образовательной среды современного вуза / Е. В. Елисеева, С. Н. Злобина. – Текст : электронный // Вестник БГУ. – 2010. – № 1. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovye-obrazovatelnye-resursy-kak-sostavlyayuschaya-innovatsionnoy-obrazovatelnoy-sredy-sovremennogo-vuza (дата обращения: 02.02.2021).
4. Кругликов, В. Н. Интерактивные образовательные технологии : учебник и практикум для вузов / В. Н. Кругликов, М. В. Оленникова. – 2-е изд., испр. и доп. – Москва : Издательство «Юрайт», 2020. – URL: https://urait.ru/bcode/453474 (дата обращения: 03.07.2020). – Текст : электронный.
5. Мирзабекова, О. В. Мультимедийное дидактическое средство обучения теоретической механике: теоретические основы и возможные пути реализации / О. В. Мирзабекова, М. А. Михайлова. – Текст : электронный // Вестник АГТУ. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика – 2012. – № 2. – С. 187-191. – URL: http://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=vagtu&paperid=83&option_lang=rus (дата обращения: 26.07.2020).
6. Мультимедиа в образовании : специализированный учебный курс : авторизованный пер. с англ. / Бент Б. Андресен, Катя ван ден Бринк. – 2-е изд., испр. и доп. – Москва : Дрофа, 2007. – 224 с.
7. Поначугин, А. В. Цифровые образовательные ресурсы вуза : проектирование, анализ и экспертиза / А. В. Поначугин, Ю. Н. Лапыгин. – Текст : электронный // Вестник Минского университета. – 2019. – Т. 7, № 2. – URL: file:///C:/Users/PC/Downloads/tsifrovye-obrazovatelnye-resursy-vuza-proektirovanie-analiz-i-ekspertiza.pdf (дата обращения: 02.02.2021).
8. Цифровая образовательная среда электронного обучения : методическое пособие / авт.-сост. Е. Е. Дурноглазов, Е. А. Кузнецова, И. В. Шевердин, Т. С. Горбулина, К. А. Колесниченко. – 2019. – 64 с. – URL: https://kiro46.ru/docs/mr_steo.pdf (дата обращения: 02.02.2021). – Текст : электронный.