Применение электронных образовательных ресурсов в учебном процессе (стр. 1 )

Департамент образования Вологодской области

АОУ ВО ДПО «Вологодский институт развития образования»

Применение электронных образовательных ресурсов

в учебном процессе

Учебно-методическое пособие

Вологда

2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. 2

Основные понятия, пояснения и ресурсы.. 2

Ресурсы: 3

Тема 1. Структура и особенности интерфейса коллекции ФЦИОР. 4

Тема 2. Структура и особенности интерфейса ЕК ЦОР. 8

Тема 3. Инструменты учебной деятельности: «ОСЗ Хронолайнер». 25

Мировая история развития цифровой вычислительной техники и появление первых ЭВМ. Краткий обзор. По материалам книги "Очерки по истории компьютерной науки и техники". 37

Тема 4. Инструменты учебной деятельности: конструктор интерактивных карт. 40

Интерфейс Редактора. 42

Закладка ФОРМИРОВАНИЕ МОДЕЛИ.. 42

Закладка НАСТРОЙКИ ЗАДАНИЯ.. 46

Интерфейс Плеера. 46

Дополнительные возможности. 46

Модели-примеры и способы их построения. 46

Методические рекомендации разработчикам моделей. 49

Технические рекомендации. 50

Приложение: Карты в сети Интернет. 51

Введение

Основные понятия, пояснения и ресурсы

Информационная образовательная среда (ИОС) образовательного учреждения (в контексте ФГОС ООО) включает:

·  комплекс информационных образовательных ресурсов, в том числе цифровые образовательные ресурсы;

·  совокупность технологических средств информационных и коммуникационных технологий: компьютеры, иное ИКТ оборудование, коммуникационные каналы;

·  систему современных педагогических технологий, обеспечивающих обучение в современной ИОС.

ИОС должна обеспечивать:

·  информационно-методическую поддержку образовательного процесса;

·  планирование образовательного процесса и его ресурсного обеспечения;

·  мониторинг и фиксацию хода и результатов образовательного процесса;

·  мониторинг здоровья обучающихся;

·  современные процедуры создания, поиска, сбора, анализа, обработки, хранения и представления информации;

·  дистанционное взаимодействие всех участников образовательного процесса (обучающихся, их родителей (законных представителей), педагогических работников, органов управления в сфере образования, общественности), в том числе, в рамках дистанционного образования;

·  дистанционное взаимодействие образовательного учреждения с другими организациями социальной сферы: учреждениями дополнительного образования детей, учреждениями культуры, здравоохранения, спорта, досуга, службами занятости населения, обеспечения безопасности жизнедеятельности.

Эффективное использование ИОС предполагает компетентность сотрудников образовательного учреждения в решении профессиональных задач с применением ИКТ, а также наличие служб поддержки применения ИКТ. Обеспечение поддержки применения ИКТ является функцией учредителя образовательного учреждения.

В соответствии с ФГОС -методическое и информационное обеспечение реализации основной образовательной программы основного общего образования (ООП ООО):

·  включает характеристики оснащения информационно-библиотечного центра, читального зала, учебных кабинетов и лабораторий, административных помещений, школьного сервера, школьного сайта, внутренней (локальной) сети, внешней (в том числе глобальной) сети;

·  направлено на обеспечение широкого, постоянного и устойчивого доступа для всех участников образовательного процесса к любой информации, связанной с реализацией основной образовательной программы, достижением планируемых результатов, организацией образовательного процесса и условиями его осуществления.

При этом в ФГОС ООО [Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования. – М.:Просвещение, 2011. – 48с., п.26] отмечается, что учебно-методическое и информационное обеспечение реализации основной образовательной программы основного общего образования должно обеспечивать:

информационную поддержку образовательной деятельности обучающихся и педагогических работников на основе современных информационных технологий в области библиотечных услуг (создание и ведение электронных каталогов и полнотекстовых баз данных, поиск документов по любому критерию, доступ к электронным учебным материалам и образовательным ресурсам Интернета); укомплектованность печатными и электронными информационно - образовательными ресурсами по всем предметам учебного плана: учебниками, в том числе учебниками с электронными приложениями, являющимися их составной частью, учебно-методической литературой и материалами по всем учебным предметам основной образовательной программы основного общего образования на определенных учредителем образовательного учреждения языках обучения, дополнительной литературой.

Одновременно ФГОС требования к наличию в образовательном учреждении, реализующем ОП электронного контента по всем учебным предметам (п.26).

Главная задача учителя – освоить ИОС школы как пространство, в котором осуществляется профессиональная педагогическая деятельность, вписать в ИОС свою собственную педагогическую деятельность, применяя, по мере необходимости, ее компоненты и вступая в информационно-профессиональное взаимодействие с коллегами, учащимися, администрацией, родителями. Педагогическая профессиональная деятельность сопровождается созданием определенной продукции. Успешные авторские разработки (эффективность которых подтверждена экспертизой, участием в конкурсах, публикацией и т. п.) становятся компонентами индивидуального портфолио педагога и пополняют ресурсы ИОС.

Соответственно, деятельность тьютора направлена на то, чтобы осуществлять сопровождение учителя при решении указанной задачи.

Ресурсы:

Федеральный государственный образовательный стандарт – http://standart. *****

·  Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 29 декабря 2010 г. N 189 г. Москва "Об утверждении СанПиН 2.4.2.2821-10 "Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях"" (вводится с 1 сентября 2011 г.): http://*****/2011/03/16/sanpin-dok. html

·  Информационно-образовательная среда-важнейший компонент новой системы образования - http://standart. *****/attachment. aspx? id=360

·  Создание информационно-образовательной среды школы – http://*****/articles/513446

 

Тема 1. Структура и особенности интерфейса коллекции ФЦИОР

Цель обучения: Сформировать представление об особенностях цифровых образовательных ресурсов ФЦИОР; умения навигации по коллекции и навыки определения типов ресурсов.

Федеральный центр информационных образовательных ресурсов обеспечивает доступность и эффективность использования электронных образовательных ресурсов для всех уровней и объектов системы образования России. ФЦИОР реализует концепцию «единого окна» для доступа к любым электронным образовательным ресурсам системы образования и предоставление единой современной технологической платформы для существующих и вновь создаваемых электронных образовательных ресурсов.

По каждому учебному предмету организован соответствующий ресурс – открытая образовательная модульная мультимедиа система, включающая тематические элементы (ТЭ).

Для каждого ТЭ имеется три типа электронных учебных модулей (ЭУМ):

·  модуль получения информации (И-тип);

·  модуль практических занятий (П-тип);

·  модуль контроля (К-тип).

При этом каждый ЭУМ автономен, представляет собой законченный интерактивный мультимедиа продукт, нацеленный на решение определенной учебной задачи.

И-модули содержат теоретический материал по предмету, используются для объяснения нового материала и нацеливают учащихся на активную познавательную деятельность с использованием мультимедийных учебных материалов различной степени интерактивности. П-модули предоставляют учащимся возможности и средства для применения полученных знаний на практике, для закрепления этих знаний, а также выработки на их основе умений и навыков (виртуальные лабораторные работы, тренинги, практикумы по решению задач). К-модули предоставляют возможности для проверки уровня усвоения знаний при работе учеников под руководством учителя или в самостоятельном режиме (тесты, контрольные работы, исследовательские проекты).

Основные характеристики ЭОР, размещенных во ФЦИОР:

·  модульная архитектура (учебный электронный модуль (ЭОР) – законченный мультимедиа продукт, решающий определенную учебную задачу);

·  доступность (свободное размещение в Интернет, небольшой объем, для воспроизведение требуется установка плеера и в ряде случаев дополнительного программного обеспечения, что несколько снижает доступность этих ЭОР и предъявляет требования к ИКТ-компетентности пользователей);

·  вариативность (содержательная вариативность: уровень сложности, ориентация на различные учебники; стиль изложения учебного материала; форма предъявления учебного материала);

·  мультимедийность (мультимедийные средства: текст; аудио; видео; модели; анимации; иллюстрации и их различные комбинации);

·  интерактивность (интерактивные средства: интерактивные модели, интерактивные анимации, интерактивные задания разного типа с автоматизированной проверкой ответа).

Примеры основных типов модулей Федерального центра информационных образовательных услуг

На портале Федерального центра информационно-образовательных ресурсов http://fcior. *****/ представлена коллекция электронных образовательных ресурсов, созданных на базе открытых модульных систем (Рисунок 1.23. Сайт «ФЦИОР»).

Рисунок 1.23. Сайт «ФЦИОР»

Открытая образовательная модульная мультимедиа система (ОМС) представляет собой электронный образовательный ресурс модульной архитектуры. В соответствии с программой обучения весь школьный курс по предмету разбит на разделы, темы и т. д. Минимальной структурной единицей является тематический элемент (ТЭ), например, ТЭ «Системы счисления».

В разделе «Информатика и ИКТ» в каталоге «Среднее (полное) общее образование» портала Федерального центра информационно-образовательных ресурсов размещено 517 модулей (Рисунок 1.24. Список модулей по информатике и ИКТ на портале ФЦИОР).

Рисунок 1.24. Список модулей по информатике и ИКТ на портале ФЦИОР

По каждому модулю представлена информация: общие сведения, жизненный цикл, технические и образовательные характеристики, права собственности, рубрикации (Рисунок 1.25. Информация по ЭОР «Архитектура компьютера», Рисунок 1.26. Информация по модулям).

Рисунок 1.25. Информация по ЭОР «Архитектура компьютера»

Рисунок 1.26. Информация по модулям

По каждому изучаемому вопросу представлены ресурсы трех типов:

1) информационные – в них представлены основные теоретические сведения, причем текстовые материалы снабжены иллюстрациями (статические изображения и анимационные ролики); в ряде ресурсов тут же предлагается оперативный контроль в форме одного-двух вопросов (Рисунок 1.27. ЭОР «Информация и информационные процессы»);

Рисунок 1.27. ЭОР «Информация и информационные процессы»

2) практические – в них ученику предлагается выполнить несколько заданий или ответить на вопросы, причем, в случае неудачи ему предоставляется возможность повторного ответа или теоретическая подсказка (Рисунок 1.28. ЭОР «Алгоритм перевода целых чисел из 16-ой системы счисления в Р-ичную»);

Рисунок 1.28. ЭОР «Алгоритм перевода целых чисел из 16-ой системы счисления в Р-ичную»

3) контролирующие – в них ученику предлагается ответить на вопросы и выполнить задания, при этом фиксируются полученные им результаты (Рисунок 1.29. Журнал статистики контрольного теста).

Рисунок 1.29. Журнал статистики контрольного теста

Следует отметить, что последовательное использование ресурсов информационного, практического и контролирующего типа по некоторой теме определяет ход обучения по теме.

Практическое задание 1.

Отберите модули по выбранной Вами теме (5-7 модулей) для любого класса, размещенные на сайте федерального центра информационных образовательных ресурсов http://www. fcior. *****. Заполните таблицу 1.1.

Таблица 1.1

№ п/п	название модуля	класс, предмет	тип ресурса	мультимедий-ные средства	уровень интерактивности	назначение, рекомендации по исполь-зованию (тип урока)

Тема 2. Структура и особенности интерфейса ЕК ЦОР

Цель обучения: Сформировать представление об особенностях цифровых образовательных ресурсов ЕК ЦОР; умения навигации по коллекции и навыки определения типов ресурсов.

Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (http://school-collection. *****) была создана в период гг. в рамках проекта «Информатизация системы образования» (ИСО).

Целью создания Единой коллекции является сосредоточение в одном месте и предоставление доступа к полному набору современных обучающих средств, предназначенных для преподавания и изучения различных учебных дисциплин в соответствии с Федеральным Государственным образовательным стандартом основного общего образования.

Коллекция сформирована по предметно-тематическому принципу и состоит из следующих основных разделов: каталог, коллекции, инструменты, электронные издания, региональные коллекции, новости.

Одним из преимуществ Единой коллекции как образовательного Интернет-ресурса является наличие методического обеспечения по использованию ее ресурсов в образовательном процессе.

Основная часть цифровых образовательных ресурсов Единой коллекции может применяться при различных методиках, педагогических технологиях, в УМК с различным бумажным компонентом, на различных стадиях процесса трансформации школы - и по современным стандартам, и в преподавании в соответствии с новыми стандартами. Все ЦОР Коллекции обеспечены лицензиями на право их использования в образовательном процессе.

Примеры модулей Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов

Рисунок 1.1. Сайт «Единая коллекция ЦОР»

В Единой коллекции представлены следующие типы ресурсов:

1.  информационные источники для системы образования

o  элементарные информационные источники (графическое изображение, текст-описание, фотоснимки);

o  информационные источники простой структуры (учебный текст, тексты-объяснения);

o  информационные источники сложной структуры – ИИСС (Гипертекст: в текст могут быть включены ссылки на ресурсы.)

2.  информационные инструменты

o  инструменты учебной деятельности - ресурсы, предназначенные для создания, редактирования и компоновки текстовых документов, графических объектов, массивов числовых данных, звука и видео, компьютерных лабораторий.

o  инструменты организации учебного процесса - ресурсы для методистов, учителей и школьных администраторов, использование которых позволит автоматизировать составление и ведение расписания, контролировать и анализировать знания учащихся и хода учебного процесса и пр., т. е. осуществлять информатизацию процесса управления образовательным учреждением;

3.  учебно-методические материалы, ориентированные на достижение качественно новых образовательных результатов

o  ЦОР к уже рекомендованным к использованию традиционным предметным учебно-методическим комплектам (УМК).

o  инновационные учебно-методические комплексы – ИУМК.

Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов предлагает разнообразные учебные и методические материалы по информатике и ИКТ. Остановимся на некоторых из них.

Наборы цифровых ресурсов к учебникам

Наборы ЦОР к учебникам – это необходимые для организации учебного процесса и представленные в цифровом формате ресурсы, отобранные в соответствии с содержанием конкретного учебника и снабженные методическими рекомендациями. В данном разделе представлены материалы к учебнику «Информатика-базовый курс» 8 и 9 класс Семакина И., издательство «Бином. Лаборатория знаний».

Среди цифровых ресурсов к данному учебнику можно выделить несколько категорий, рассмотрим их поподробнее.

Слайды и интерактивные слайд-шоу, представляющие собой демонстрационный материал к разделам учебного курса, предназначенный для иллюстрации учителем новых понятий при объяснении во время урока (лекции). Слайды могут быть использованы учащимися при самостоятельной работе над изучаемой темой в компьютерном классе или дома при наличии компьютера.

Логическая схема понятий представляется отдельным слайдом в формате PowerPoint (pps) и представляет собой опорный конспект по данной теме, например, слайд «Внутренняя память компьютера» (Рисунок 1.2. Внутренняя память компьютера).

Рисунок 1.2. Внутренняя память компьютера

Слайд-шоу и интерактивные слайды представлены в формате флеш-роликов (swf) Пример такого слайд-шоу — «Классификация информации» http://files. school-collection. *****/dlrstore/71726bab6-8dff-adf58754b653/%5BINF_008%5D_%5BAM_02%5D. swf, она помогает учащимся вспомнить из начальной школы о видах информации по способу восприятия. В нижнем правом углу слайда можно воспользоваться кнопкой «Показать настройки» и включить звуковое сопровождение, показать подсказки, получить помощь и др. На последнем слайде появляется вопрос, на который учащемуся надо ввести ответ (Рисунок 1.3. Классификация информации).

Рисунок 1.3. Классификация информации

Домашние задания представляют собой бланки, содержащие тексты заданий и поля для записи выполнения задания учеником. Работа с бланками домашних заданий может происходить как в «бумажном» виде (на распечатках), так и в электронном, если дома ученик имеет возможность работать с компьютером. В таком случае результаты выполнения домашнего задания передаются учителю в виде файлов (возможно использование электронной почты)

Пример домашнего задания по теме «Технические средства компьютерной графики» представлен на: Рисунок 1.4. Бланк домашнего задания по теме «Технические средства компьютерной графики»

Домашнее задание №12 Тема: Технические средства компьютерной графики

1. Известно, что рисунок состоит из 1310720 пикселей и занимает целиком весь экран дисплея. Какова разрешающая способность монитора (допускаются только стандартные размеры графической сетки)? Поясните свой ответ.

2. Какие характеристики относятся к жидкокристаллическим мониторам (LCD), а какие – к мониторам на основе электронно-лучевой трубки (CRT): а) наличие электромагнитного излучения, б) ухудшение качества изображения при изменении угла обзора, в) компактные размеры, г) достаточно сильное ухудшение качества изображения при изменении рекомендуемой производителем разрешающей способности, д) формирование изображения с помощью лучей электронных пушек, е) меньший вред для здоровья человека при работе.

LCD: CRT:

3. Перечислите основные устройства, входящие в состав графической подсистемы компьютера:

4. В каком виде хранится информация в видеопамяти?

5. Можно ли отредактировать в текстовом редакторе отсканированный текст? Если да, то что для этого необходимо?

Рисунок 1.4. Бланк домашнего задания по теме «Технические средства компьютерной графики»

Практические задания ─ текстовые файлы, содержащие задания для индивидуального выполнения на компьютере в компьютерном классе. К тексту задания могут прилагаться рабочие файлы с исходным материалом, предназначенным для обработки (например, база данных, электронная таблица и пр.)

Интерактивный задачник ─ сборник задач по теоретическим вопросам курса информатики, разделенный на тематические части. Условие задачи выводится на экран. Полученный результат ученик вводит в окно ввода результата. Осуществляется автоматическая проверка правильности решения задачи. Если ученик решил задачу неправильно, то ему предоставляется подробный разбор ее решения. Таким образом, задачник выполняет обучающее-контролирующую функцию.

Интерактивный справочник по ИКТ ─ анимированные интерактивные флэш-демонстрации, предназначенные для обучения технологическим приемам работы с программными средствами ИКТ. Используют, как правило, иерархическую структуру подачи материала. Содержат как текстовую справочную информацию, так и анимированные демонстрации последовательности действий пользователя.

Тестирующие программы позволяют проводить интерактивное тестирование прямо в процессе урока. Могут быть использованы учащимися и для самоконтроля. Тестовые заданий генерируются из Базы заданий, которая структурирована по тематическим разделам. Существуют тесты тренировочного назначения и итоговые тесты (экзамены).

Тренировочные тесты предназначены для самопроверки и поэтому при выполнении тестовых заданий номера вопросов, на которые даны правильные ответы, помечаются зеленым цветом, а вопросы с ошибочными ответами – красным. Вернуться к предыдущему вопросу или пропущенному программа не позволяет. По окончанию тестирования выдается сообщение о том, сколько правильных ответов получено (Рисунок 1.5. Бланк домашнего задания по теме «Технические средства компьютерной графики»).

Рисунок 1.5. Бланк домашнего задания по теме «Технические средства компьютерной графики»

При работе с итоговым тестом происходит начисление баллов по следующим правилам: правильный ответ – 2 балла, ошибка – 1 балл вычитается, пропуск вопроса – 0 баллов. В процессе прохождения теста никаких комментариев по поводу правильности введенного ответа не появляется, но есть возможность пропускать вопросы и потом к ним возвращаться. На последнем слайде выдается информация о набранных баллах (Рисунок 1.6. Итоговый тест).

Рисунок 1.6. Итоговый тест

Кроссворды ─ реализованные в электронных таблицах диалоговые средства проверки освоения учащимися основных терминов и понятий учебного курса (Рисунок 1.7. Кроссворд).

Рисунок 1.7. Кроссворд

Кроссворд реализован в интерактивном режиме. Для получения формулировки вопроса кроссворда надо навести курсор мыши на клетку с красной меткой. После введения ответов на вопросы кроссворда надо нажать кнопку Проверить. Если на вопросы даны правильные ответы, то выйдет сообщение: «Вы успешно справились с заданием», в обратном случае появится сообщение: «Вы не справились с заданием» (Рисунок 1.8. Результат заполнения кроссворда).

Рисунок 1.8. Результат заполнения кроссворда

Модели ─ интерактивные программные средства, воспроизводящие объект моделирования, предоставляющие возможность пользователю активных действий с целью виртуального экспериментирования.

Благодаря анимации и интерактивности учащиеся могут увидеть, например, как работает графопостроитель, внутреннее устройство электронной бумаги, работу аналого-цифрового преобразователя и др (Рисунок 1.9. Интерактивная модель графопостроителя).

Рисунок 1.9. Интерактивная модель графопостроителя

Для компьютерной поддержки линии алгоритмизации для данного учебника были разработаны исполнитель алгоритмов «Стрелочка» и обучающая программа «Конструктор вычислительных алгоритмов».

Обучающая программа «Исполнитель алгоритмов «Стрелочка» предназначена для освоения основ структурной алгоритмизации при работе с графическим исполнителем алгоритмов. Система команд ИА «Стрелочка» проста, но дает возможность познакомить учащихся с основными управляющими структурами (линейной, ветвление и циклом) и методом пошаговой детализации (с помощью вспомогательных алгоритмов) (Рисунок 1.10. Исполнитель алгоритмов «Стрелочка»).

Рисунок 1.10. Исполнитель алгоритмов «Стрелочка»

В комплекте ЦОР предусмотрены три варианта использования Стрелочки:

·  упражнения на конструирование алгоритмов;

·  задания тренажерного характера, направленные на формирование понимания учениками алгоритмов, приведенных в учебнике;

·  контрольная задача (экзамен), предназначенная для самостоятельного составления учениками новых алгоритмов.

Отличие от предыдущей группы ЦОР заключается в проверке ученического решения на правильность. Проверка выполняется по щелчку по пиктограмме «Контрольный пуск» (в виде оранжевой молнии). Правильным считается решение, совпадающее с авторским (или близкое к авторскому).

Обучающая программа «Конструктор вычислительных алгоритмов» даёт возможность разрабатывать с помощью компьютера блок-схемы алгоритмов, транслировать их на Алгоритмический язык (АЯ) и исполнять. Здесь, реализован структурный подход. В данном «Исполнителе» отрабатываются алгоритмы по работе с величинами, включая простейшие задачи для одномерных массивов (Рисунок 1.11. Конструктор вычислительных алгоритмов).

Рисунок 1.11. Конструктор вычислительных алгоритмов

Инновационные учебные материалы

Особенность инновационных учебных материалов (ИУМК) состоит в том, что они представляют собой систему образовательных ресурсов, которая может включать цифровые и нецифровые источники и инструменты, обеспечивая функции управления учебным процессом и его организации. В ИУМК может входить весь набор средств обучения, необходимых для осуществления учебного процесса, (учебник, методическое пособие для учителя, цифровые образовательные источники, сайт поддержки данного ИУМК). Инновационные учебные ресурсы ориентированы на новые формы представление учебного материала, новые педагогические технологии обучения и новые способы организации учебного процесса. В связи с этим изменяется характер взаимодействия ученика и учителя, повышается роль исследовательской деятельности учащихся. Активно используются проектные методики.

Важной особенностью ИУМК является их открытость. У творческого учителя появилась возможность использовать инструменты инновационного комплекса для создания собственных ресурсов.

На сайте Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов в рубрике «Инновационные учебные материалы» размещено несколько информационных источников сложной структуры. Рассмотрим некоторые из них.

ИУМК «Графика плюс. Технология создания и обработки графической и мультимедийной информации» (-Паблиш») http://school-collection. *****/catalog/rubr/a7413f88-685a-4474-af81-cb70ef1edf19/?interface=pupil&class[]=47&class[]=48&class[]=49&class[]=50&class[]=51&class[]=53&class[]=54&subject[]=19. (Рисунок 1.12. ИУМК «Графика плюс»)

Рисунок 1.12. ИУМК «Графика плюс»

Основная цель этого ресурса – дать представление учащимся о технологиях цифрового видео, цифрового звука, 3-d моделирования, а также практические навыки обработки звука, видео и графики.

Данные учебные материалы разработаны в рамках конкурса «Разработка Информационных источников сложной структуры (ИИСС) для системы общего образования». «Графика-плюс. Технология создания и обработки графической и мультимедийной информации» предназначен для поддержки учебного процесса в рамках школьного курса «Информатика» на базовом и профильном уровнях основного, среднего (полного) общего образования (8 - 11 классы), а также для построения авторских углубленных и дистанционных курсов. Комплекс охватывает следующие темы: основы компьютерной графики, представление цвета в компьютере, растровая графика цифровое видео, цифровой звук. В состав комплекса включено лицензионное программное обеспечение (Рисунок 1.13. Заставка комплекса «Графика плюс)