Принцип наочності і створення електронних засобів навчального призначення
Постановка проблеми. Сучасні засоби навчання передбачають використання засобів відображення, основною складовою яких є комп’ютер. Збільшення роздільної здатності зображення разом з появою доступних для використання у навчально-виховному процесі засобів зберігання і перенесення значних (до п’яти-десяти гігабайтів) обсягів даних створило передумови для створення так званих "бібліотек електронної наочності", тобто наборів зображень (зокрема і рухомих), отриманих за допомогою натурних зйомок або створених у графічних редакторах. Разом з тим, безумовно позитивний ефект застосування сучасних засобів унаочнення не завжди виявляється повною мірою, оскільки механічне перенесення вимог до традиційних засобів унаочнення (плакати, діапозитиви, кінокільцівки, натурні моделі тощо) до сучасних засобів унаочнення не дає можливості використання нових можливостей, які надають комп’ютеризовані засоби відтворення зображення. Аналіз останніх досягнень. На сьогодні в світі, зокрема, і в Україні, існує досить потужна індустрія створення електронних засобів навчального призначення (ЕЗНП). Кількість розроблених ЕЗНП, схвалених МОН України, наближається до двох сотень. Навчально-виховний процес практично всіх навчальних предметів інваріантної складової навчального плану загальноосвітніх навчальних закладів може бути підтриманий застосуванням ЕЗНП – повністю або, принаймні, частково. В Україні, починаючи з 90-х років, здійснено досить велику кількість наукових розробок та дисертаційних досліджень, так чи інакше спрямованих на впровадження у навчально-виховний процес засобів навчання, заснованих на використанні інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ). Використовуючи набутий досвід розроблення і застосування у навчально-виховному процесі ЕЗНП, було сформульовано комплекс педагогічних вимог до програмних засобів навчального призначення з дотриманням принципів дидактики. Зокрема, виходячи з адаптування принципу наочності до нових умов та з урахуванням можливостей, які надає вчителеві застосування ІКТ, принцип наочності викладено не тільки з урахуванням доступності об’єкта вивчення для сприйняття за допомогою споглядання, але доповнено вимогами залучення суб’єкта навчання до перетворювальної діяльності, яка супроводжується унаочненням її результатів [1]. Можливі напрями, способи, форми і цілі використання засобів навчання нового покоління визначаються з огляду на притаманні їм властивості, суттєво відмінні від властивостей традиційних засобів навчання. Ці відмінності визначаються властивостями комп’ютера як програмно керованого автомату, властивостями сучасних засобів збереження і передавання даних. Зокрема, суттєвим для застосування у навчальному процесі є адаптивність засобів навчання, яка надає можливість учителеві динамічно змінювати форму і темп подавання навчального матеріалу залежно від результатів моніторингу навчального процесу, забезпечення засобами навчання можливості багатомодального подання навчального матеріалу, використання баз даних з великим обсягом, швидким доступом і гіпермедійним інтерфейсом тощо [2]. Формулювання цілей статті (постановка завдання). З метою якомога повнішого використання нових можливостей унаочнення навчального матеріалу, які з’являються внаслідок застосування у навчально-виховному процесі засобів навчання нового покоління, необхідно визначити і конкретизувати вимоги до засобів унаочнення нового покоління з урахуванням того, що застосування ІКТ дає можливість виконувати практично необмежену кількість обчислень з надзвичайно великою швидкістю, зберігати і відтворювати недоступну значну кількість даних, здійснювати адаптивне подавання навчального матеріалу тощо. Деякі властивості технічних засобів, зокрема – сенсорних екранів (інтерактивних дощок) забезпечують можливість застосування нових прийомів подання навчального матеріалу, управління навчальним процесом. Важливою особливістю засобів навчання нового покоління є те, що вони забезпечують новий рівень унаочнення, заміняючи, у разі наявності пристроїв колективного спостереження (телевізійних або проекційних екранів), практично всі відомі аудіовізуальні засоби. Разом з цим, з метою ефективного використання сучасних засобів навчання необхідно виявити педагогічні умови, які забезпечать успішне проведення навчально-виховного процесу. Таким чином, унаочнення навчального матеріалу з використанням сучасних аудіовізуальних засобів, може вважатись самостійною проблемою дидактики і часткових методик [5, 6]. Виклад основного матеріалу. Поява і застосування засобів унаочнення нового покоління, заснованих на використанні цифрових технологій, комп’ютера і відповідних засобів відтворення зображень і звуку, вимагає довизначення принципу наочності. Таке довизначення повинне, на нашу думку, базуватись на тому, що унаочнення повинне здійснюватися з максимально можливим використанням переваг ІКТ, зокрема – мультимедійних, та можливостей відтворення динамічних керованих моделей. Таких можливостей не забезпечували жодні доступні для використанні у навчально-виховному процесі ЗНЗ засоби навчання попередніх поколінь, тому розроблення сучасних засобів навчання повинне виконуватися з метою максимально можливим їх використанням. Найбільш важлива перевага засобів навчання, орієнтованих на використання ІКТ, заснована на сучасному розумінні принципу наочності, полягає в тому, що за умов використання програмних засобів типу діяльнісного середовища учні не тільки споглядають явища, моделі явищ, які є об’єктами вивчення. Створені з використанням переваг ІКТ засоби унаочнення надають суб’єктам навчання можливість виконувати перетворювальну діяльність з цими об’єктами (моделями об’єктів вивчення), спостерігати і аналізувати її результати. Таким чином досягається суттєве підвищення рівня гностичності моделей об’єктів вивчення; внаслідок цього можна передбачити таке ж суттєве покращення систематичності засвоєння знань. Оскільки навчальна діяльність учнів повинна відбуватись з максимальним залученням органів чуття, за максимально можливої модальності навчальних впливів, застосування принципу наочності до засобів навчання нового покоління потребує точного визначення, прогнозування і планування дій, які можливо і необхідно виконати з об’єктами вивчення і засобами діяльності. Необхідно, по-перше, виявити і довести до учня суттєві ознаки об’єкта вивчення, взаємозв’язки між його параметрами, ознаками, по-друге, подати зміст навчання у вигляді знакових (або інших) моделей, доступних для сприйняття суб’єктом навчання. На основі викладеного вище можуть бути сформульовані деякі нові вимоги до програмних засобів та комп’ютеризованих систем навчального призначення, які, на нашу думку, доповнюють і розширюють принцип наочності [1; 4]: - у засобах повинна використовуватись (пред’являтись учневі, обговорюватись, аналізуватись) тільки така візуальна модель об’єкта вивчення, яка максимально сприяє досягненню мети навчання, без надмірної деталізації загальних планів зображення, але і без надмірного спрощення (важливим є педагогічно доцільне використання засобу "електронна лупа", ефективне застосування якого стало можливим завдяки достатнім обсягам запам’ятовуючих пристроїв та великій швидкості роботи відеосистеми); - модель, що реалізується програмно, потрібно подавати у формі, яка дозволяє найбільш чітко виділити і розмежувати суттєві ознаки об’єкта вивчення, зв’язки і відношення між його складовими, тобто суттєві для аналізу явища моделі, етапи процесів та елементи моделі об’єкта вивчення повинні бути виділені кольором, миганням, звуком тощо; - когнітивність (стимулювання домислювання) подавання навчального матеріалу засобами унаочнення нового покоління повинне бути реалізоване таким чином, щоб надати можливість учителеві застосовувати методи активного навчання, зробити процес навчання дійсно інтерактивним; - гностичність подавання навчальних моделей не може бути самоціллю: потрібне використання моделей об’єктів вивчення, які "не відкриваються повністю й одразу", не подають знання у готовій, завершеній формі, а передбачають дослідження, самостійну пізнавальну діяльність учнів, стимулюючи тим самим формування у школярів навички такої діяльності. Таким чином реалізуються дидактичні умови успіху в навчанні: емоційне включення, наочність процесу подавання інформації, когнітивність і гностичність сприйняття навчального матеріалу, дозована мультимодальність навчальних впливів, що стимулює мимовільну увагу, індивідуалізація темпу подавання навчального матеріалу. Задля цього учням необхідно не тільки запропонувати, показати об’єкт вивчення, але й організовувати їхню діяльність щодо його перетворення. Ефективність навчання підвищується і тоді, коли учні самостійно будують моделі, а не тільки споглядають їх у готовому вигляді. Займаючись створенням та аналізом унаочнених моделей, учні змушені індивідуально (або у невеликих групах) проходити всі або деякі етапи наукового пізнання: виконувати декомпозицію певної системи, аналіз її складових, виявлення і виокремлення суттєвих ознак і параметрів конкретної системи, суттєвих ознак складових її об’єктів з наступним виконанням синтезу структури моделі або описом класу об’єктів вивчення. Роботу з моделями можна вести по-різному: давати завдання на добудову моделі або проводити її видозмінення і переконструювання. Відповідним чином повинні бути побудовані й комп’ютерно-орієнтовані засоби унаочнення. Застосування когнітивних моделей і програмних засобів, призначених для моделювання, стимулює формування мислительних дій, здатності до мисленнєвого проектування і мисленнєвого експерименту, який може підкріплюватись експериментом з комп’ютерною моделлю, а згодом, коли це можливо і педагогічно доцільно, – натурним експериментом. Можливості наочного подавання моделі об’єкта вивчення, доповнені можливостями, які забезпечує масштабування зображення (всього або його частини), є відносно новими, їх програмна реалізація на сучасному етапі нескладна, але вимагає попереднього визначення педагогічної доцільності. Програмні засоби навчального призначення мають відповідати також вимогам доцільності створення і застосування, які полягають у тому, що програмний засіб (гіпермедійну систему, інформаційну систему тощо) потрібно наповнювати таким змістом, який найбільш ефективно може бути відтворений тільки за допомогою комп’ютера. Насамперед це стосується демонстрацій процесів, натурна реалізація яких за умов шкільного навчання ускладнена або неможлива. Висновки. Застосування засобів навчання нового покоління для забезпечення навчальних демонстрацій повинне проектуватись таким чином, щоб максимально використати можливості, які надають вчителеві цифрові технології. Тому необхідно враховувати нові вимоги до засобів унаочнення, максимально використовуючи можливості, що надає цифрове подання зображень.
Список використаної літератури 1. Лапінський В.В. Проблемні аспекти розробки і використання електронного підручника: Комп’ютерно-орієнтовані системи навчання / В.В.Лапінський. – Вип.4. – К. : НПУ, 2001. – С. 148-154. 2. Робота з мультимедійною дошкою : навчальний посібник / упоряд. В.Лапінський. – К. : Шкільний світ, 2008. – 112 с. 3. Облаштування кабінету інформатики в школі : навчальний посібник / упоряд. В.Лапінський. – К. : Шкільний світ, 2008. – 112 с. 4. Лапінський В.В. Навчальне середовище нового покоління та його складові / В.В.Лапінський // Науковий часопис НПУ імені М.П.Драгоманова. – Серія №2. Комп'ютерно-орієнтовані системи навчання : зб. наукових праць. – К. : НПУ імені М.П.Драгоманова, 2008. – №6 (13). – С. 26-32. 5. Лапінський В. Комп'ютерно-орієнтоване навчальне середовище та вимоги до його реалізації / В.Лапінський, М.Шут // Наукові записки. – Випуск 77. – Серія "Педагогічні науки". – Кіровоград : РВВ КДПУ ім. В. Винниченка, 2008. – Частина 1. – С. 79-85. 6. Шут M.I. Застосування до навчання фізики складових сучасного навчального середовища / М.І.Шут, В.В.Лапінський // Збірник наукових праць Уманського державного педагогічного університету ім. Павла Тичини / гол. ред.: Мартишок М.Т. – Умань : СПД Жовтий, 2008. – Ч. 2. – С. 306-317.
Лапинский В.В. Принцип наглядности и создания электронных средств учебного назначения В статье проанализировано дидактические требования к средствам обучения и возможности, которые обеспечивают цифровые средства хранения и воспроизведения изображений и звука, определены требования к электронным средствам учебного назначения в части визуализации учебного материала.
Ключевые слова: принципы обучения, средства обучения, современные средства наглядности, современные средства сохранения и передачи данных, электронные средства учебного назначения.
Lapinsky V.V. Visual principle and creation of teaching DVDs Coming from didactic requirements to facilities of teaching and possibilities, which provide digital facilities of storage and reproducing of picture-sound, formulated requirement to eLearning tools as a part of visualization of educational material.
Key words: principles of teaching, means of teaching, modern visual tools, modern tools of saving and transferring data bases, modern learning software.
