1.6. Створення педагогічних програмних засобів

Аналізуючи літературу, присвячену використанню сучасних електронних засобів у освітянській галузі, ми констатували, що у всіх сферах людської діяльності вони значно випереджають надходження навчальної літератури до студентської (учнівської) аудиторії. Значну проблему (дефіцит) становить підготовка матеріалів для введення в електронні засоби та подальше передавання їх у переробленому вигляді користувачу.

Останнім часом з’явились книги та журнальні матеріали, присвячені цій проблемі на різних освітніх рівнях [4; 9; 10; 18; 19; 30; 54 та ін.].

М.З. Грузман і О.Г. Усач зазначають, що читачеві будь-якого віку бажано не уявляти, а побачити, скажімо, читаючи казку, вираз обличчя казкових персонажів, вигляд кораблів, що плавають, і замку з войовничим щурячим військом. Нині така можливість стала реальністю, а здійснює її комп’ютер, або інакше – електронна книга. Навіть найпростіший варіант електронної книги дає учням більше інформації, ніж звичайний аналог її. Гіпертекст – це найпростіший сервіс, хоча це не винахід комп’ютерної епохи. У будь-якому довіднику, словнику або енциклопедії у тексті зустрічаються посилання на інші джерела, пов’язані зі змістом тексту, що читається. У нашому випадку, електронна книга виконує за користувача дії щодо пошуку посилання та запам’ятовування місця, з якого розпочався пошук.

Припустимо, учень “бере в руки” електронну книгу про відомого художника. Наче “гортає” її й перед учнем постають картини художника у кольоровому розподілі, що навіть перевищує можливості людського ока. Якщо це книжка про композитора, то учень має можливість прослухати його твори в якісному стереовиконанні. А якщо це електронний підручник, то в ньому, крім пояснення експерименту, пізнання історії відкриття, можна ще й перевірити свої пізнання; коли ж учень при цьому припустився помилки, він отримає зауваження не суровим голосом педагога, а, наприклад, голосом улюбленого персонажа мультфільму.

Сучасна електронна книга, як і звичайна друкована, складається із сторінок. Але на відміну від звичайної книги, її сторінки складають не лінійну, а сіткову структуру. У кожному вузлі цієї сітки-сторінки є інформація, подана у вигляді не лише тексту, а й графіків, схем, анімації, звуку та живого відеозображення. За відокремленими ключовими словами та зонами екрана читач має можливість виконати перехід на іншу сторінку книги та одержати, таким чином, пояснення або анімаційні фрагменти. Сіткова структура має також і лінійні відрізки, рух якими виконується за успадкованим від звичайної книги принципом “наступний-попередній”. Окрім цього, як у звичайній книзі, тут є доступ до окремих розділів або тем (параграфів), що виконується за допомогою піктографічного меню. Прямий доступ до інформації можливий також за допомогою індекса, який є аналогом предметного (алфавітного) покажчика. Усвідомлене і контрольоване переміщення від сторінки до сторінки забезпечується прямими гіперпереходами і піктограмою “крок назад”. Доповненням до цих засобів навігації є закладки користувача, що забезпечують безпосереднє входження до необхідних сторінок. У такі книги вмонтовано візуальні бази даних, що дають змогу недосвідченому в роботі з базами даних “читачеві” отримати потрібну інформацію простим добором піктограм. Електронна книга ще має додаткові можливості, наприклад, вести свої записи, виводити на принтер текстову та графічну інформацію.

Наведемо для прикладу зміст електронної книги “Історія руху” (автори О.Г. Усач і М.З. Грузман).

У книзі розповідається про приборкання людиною чотирьох середовищ – Води, Землі, Повітря та Космосу.

Читач гортає сторінки історії від перших вітрильників до атомних криголамів; від польотів на повітряних кулях братів Монгольф’є до запусків стратостатів у верхні шари атмосфери; від літаків братів Райт до надзвукових лайнерів; від занурення на дно Маріанської западини до польоту в космос Юрія Гагаріна і висадки на Місяць американського астронавта Нейла Армстронга; від візка Карно до автомобілів сучасної “Формули – 1”; від дирижабля графа Цепеліна до геліокоптерів Камова та Сікорського. Тут також можна дізнатися про життя та винаходи геніальних інженерів і конструкторів минулого – Архімеда та Леонардо да Вінчі, Отто Лілієнталя та братів Райт, Ігоря Сікорського і Давіда Бушнеля, Сергія Корольова і Вернера фон Брауна.

У “книзі” “Історія руху” читач знайде не лише розповіді про пригоди відважних випробувачів, а й науково-популярні статті про те, як будову та роботу різних двигунів (від парової машини Уатта до ракетних і атомних двигунів), отримає відповідь на запитання, як і чому здіймається літак, чому занурюється батискаф, як керувати повітряною кулею і вітрильником, за якими законами фізики рухаються підводні човни та орбітальні космічні станції.

“Физика в картинках” [19] є повним курсом загальної фізики, створеним під керівництвом професора МФТІ С.М. Козела. Це не просто електронний підручник, хоча в програмі є багато таких його елементів, як повний зміст, предметний та іменний покажчики, довідник.

Основою книги “Физика в картинках” є серія, яка складається з кількох десятків фізичних експериментів, що ілюструють усі головні положення механіки, термодинаміки, електродинаміки, оптики та квантової фізики. Текстовий підручник “прив’язаний” до експериментів і дає можливість користувачам ознайомитися з теорією явищ, які спостерігаємо на дисплеї комп’ютера.

Електронні книги можуть виступати не тільки як електронні енциклопедії. За допомогою персональних комп’ютерів можна створювати і підручники принципово нового типу, так звані інформаційно-предметні комплекси. Один з них розробили А.Н. Горшков, А.Ф. Старков, Р.А. Томакова [9].

Їхній електронний підручник складається з чотирьох модулів.

Модуль 1. Робоча програма курсу, що вивчається, і повний конспект лекцій з усього предмету. Тут є можливість переглянути на екрані дисплея ПК текст кожної лекції (заняття), а також роздрукувати його на принтері. Діяльність користувача, на думку авторів, перетворюється з механічного конспектування лекцій на процес аналізу явищ, що вивчаються, і пошуку їхніх закономірностей .

Модуль 2. Надає можливість одержати завдання та методичні вказівки з кожної лабораторної роботи, передбаченої програмою. Користувач знову може вивести потрібну інформацію з екрана на принтер.

Модуль 3. Містить ряд контрольних запитань з відповідного розділу курсу. Після правильної відповіді користувач має доступ до довідково-інформаційного фонду з лабораторних робіт. Модуль також має програмне забезпечення до кожної лабораторної роботи предмета, що вивчається.

Модуль 4. Формує випадковим способом зміст екзаменаційного білета з предмета, що вивчається, із загального переліку запитань і задач.

За допомогою ПК викладачі мають змогу поєднати значні обчислювальні можливості під час досліджень різноманітних функціональних залежностей, а, отже, по-новому підійти до викладання фізики та математики, виконуючи обчислення перед учнями. Водночас вони можуть також показати, як змінюється вигляд графіка із зміною одного або кількох параметрів. Це дає змогу порівнювати та аналізувати їх.

Дослідження з педагогіки (зокрема, дидактики) і педагогічної психології свідчать про те, що доцільно надати розробці ППЗ трьохетапного характеру.

На першому з етапів створюється головний педагогічний робочий документ – сценарій для комп’ютерного навчання. Це може бути сценарій уроку, розділу програми, навчального предмета в цілому. В сценарії формулюють мету, зміст, методи та організаційні форми навчання, прийоми управління навчальною діяльністю учнів. Отже, сценарій є своєрідною дидактичною заготовкою для наступного створення на другому етапі комп’ютерної навчаючої програми.

На другому етапі складання програми слід повною мірою враховувати дидактичні принципи навчання.

На третьому етапі рекомендовано детально вивчити нормативну навчальну програму з певної дисципліни, комплект навчальної документації з професії, знайти та закласти у сценарій внутрішньопредметні та міжпредметні зв’язки. Оволодіння цією навчальною метою – переказ тексту підручника або пояснення викладача “своїми словами”, вміння перетворити навчальний матеріал на адекватні математичні вправи, інтерпретація схем з предметів професійно-технічного циклу (кінематичних, монтажних, електротехнічних, радіотехнічних тощо); коментарі до схем, графіків, діаграм; прогнозування розвитку подальших подій, явищ, процесів на базі сучасних даних.

Аналізуючи досвід комп’ютерного навчання у професійних навчальних закладах [7; 13; 14; 30 та ін.], спостерігаємо нерідко істотні відхилення ППЗ від оптимальних. Головні причини відставання у цій галузі комп’ютеризації полягають у тому, що під час складання програм домінують так званий здоровий глузд, певний педагогічний досвід авторів, а розробка ППЗ досить рідко здійснюється групою фахівців-професіоналів. Йдеться про необхідність раціонального поєднання в цій діяльності знань, умінь та навичок з дидактики, педагогічної психології, програмування тощо. Досвід свідчить, що значних успіхів досягають ті авторські колективи, які складаються з кваліфікованих спеціалістів з цілого ряду дисциплін (викладачі, методисти, програмісти, вчені-фахівці у певній галузі знань, психологи тощо). Рівень практичної діяльності спеціалістів у результатах такої роботи, звичайно, неоднаковий. Скажімо, викладач з певної дисципліни i програмісти працюють весь час над розробкою ППЗ, а участь психолога або фізіолога обмежується періодичною консультативною допомогою.

На основі ППЗ можна створювати так звані педагогічні програмні розробки (ППР). Автори існуючих ППР [54], стверджують , що матеріал для самостійної роботи має бути тісно пов’язаний із навчальним матеріалом уроків, а також може містити додаткові відомості, що доповнюють прослуханий учнями або студентами матеріал. Можливі випадки – учень з одержаними завданнями не впорався, або не був оцінений відповідно, або просто з якихось причин пропустив заняття.

Такий додатковий матеріал можна назвати педагогічною програмною розробкою. Це може бути роздрукована на принтері та розмножена на копіювальній техніці книжечка, в якій повністю представлений розширений текст прослуханої лекції (або матеріал уроку) з усіма зображеннями, таблицями і навіть числами, що супроводжували заняття та відтворювалися на дисплеях ПК. До складу ППР належать також компакт-диск або дискети, на яких записано програму для комп’ютера, за якою працювали на занятті та якою можна скористатися під час самостійного опрацювання матеріалу, а також додатковий матеріал (скажімо, електронні енциклопедичні дані чи пояснення). Деякі ППР містять набори слайдів, які або вже використовувалися або їх можна використовувати на занятті.