Теоретические основы цифрового образовательного ресурса

Классификация цифровых образовательных ресурсов

Цифровой образовательный ресурс — это издание, созданное на достаточно высоком научно — методическом и техническом уровне, представляющее собой электронную запись учебной (обучающей) информации на магнитные (оптические) носители или размещенную в сетях ЭВМ (локальных, региональных, глобальных).

Цифровой образовательный ресурс может иметь печатную копию и в зависимости от полноты представления учебного материала дисциплины подразделяются на электронные учебники и электронные учебные пособия.

Электронный учебник — основное учебное электронное издание по образовательной дисциплине, полностью соответствующее требованиям и основным дидактическим единицам государственного образовательного стандарта специальности.

Электронное учебное пособие — учебное электронное издание, частично или полностью заменяющее, или дополняющее электронный учебник.

Цифровой образовательный ресурс дополнение к традиционным формам обучения. Этот «электронный лектор» призван не только сохранить все достоинства обычной книги (учебного пособия), но и в полной мере использовать современные информационные технологии, мультимедийные возможности, предоставляемые компьютером.

К таким возможностям могут относиться:

• 1. представление физических, химических и иных процессов в динамике, наглядное представление моделей объектов и процессов, недоступных для непосредственного наблюдения (процессы в микромире и в космосе;
• 2. компьютерное моделирование процессов и объектов, требующих для своего изучения уникальных или дорогостоящих оборудования, материалов, реагентов, а также опасных для жизни и здоровья человека, и их наглядное представление;
• 3. аудиокомментарий автора учебника, включение в учебный материал аудио и видеосюжетов, анимации;
• 4. организация контекстных подсказок, ссылок;
• 5. отлаженная система моментальной навигации (гипертекст);
• 6. быстрое проведение сложных вычислений с представлением результатов в заданном (цифровом или графическом) виде;
• 7. оперативный самоконтроль знаний студента при выполнении им упражнений и тестов.

Анализ существующих сегодня цифровых образовательных ресурсов показывает, что они имеют многослойный характер и требуют классификации. С одной стороны, по выполняемым функциям их можно отнести к учебным изданиям и соответственно, применить к ним принципы классификации, используемые для учебной книги. С другой стороны, они принадлежат к категории электронных изданий, и к ним могут быть применены принципы классификации электронных изданий. С третьей стороны, по технологии создания они являются программным продуктом и к ним может быть применен классификатор продукции. Поэтому в основу классификации электронных учебных изданий положены общепринятые способы классификации как учебных, так и электронных изданий, и программных средств.

Учебные издания различают:

• *по функциональному признаку, определяющему значение и место учебных изданий в учебном процессе;
• *по целевому назначению;
• *по характеру представляемой информации;
• *по организации текста;
• *по форме изложения.

Электронные издания различают:

• *по наличию печатного эквивалента;
• *по природе основной информации;
• *по целевому назначению;
• *по технологии распространения;
• *по характеру взаимодействия пользователя и электронного издания;
• *по периодичности;
• *по структуре.

Исходя из описанных в современной литературе и общеказахстанских стандартах критериев, электронные учебные издания следует различать по функциональному признаку, определяющему их значение и место в учебном процессе, по структуре, по характеру представляемой информации, по форме изложения, по целевому назначению, по наличию печатного эквивалента, по природе основной информации, по технологии распространения, по характеру взаимодействия пользователя и электронного издания. В настоящее время утвердилась определенная типологическая модель системы учебных изданий, которая включает четыре группы изданий, дифференцированных пофункциональному признаку, определяющему их значение и место в учебном процессе, и применима к электронным учебным изданиям:

• *программно-методические (учебные планы и учебные программы);
• *учебно-методические (методические указания, руководства, содержащие материалы по методике преподавания учебной дисциплины, изучения курса, выполнению курсовых и дипломных работ);
• *обучающие (учебники, учебные пособия, тексты лекций, конспекты лекций);
• *вспомогательные (практикумы, сборники задач и упражнений, хрестоматии, книги для чтения).

Информационные технологии позволяют выделить по этому критерию пятую группу контролирующие электронные учебные издания, к которым следует отнести тестирующие программы и базы данных.

Электронные учебные издания по структуре можно разделить на однотомные (выпущенные на одном машиночитаемом носителе) и многотомные (состоящие из двух или более пронумерованных частей, каждая из которых представлена на отдельном машиночитаемом носителе, представляющие собой единое целое по содержанию и оформлению). Также можно выделить серийные электронные издания, включающие совокупность томов, объединенных общностью замысла, тематики, целевым назначением, выходящих в однотипном оформлении.

По характеру представляемой информации можно выделить такие устоявшиеся виды электронных учебных изданий, как учебный план, учебная программа, методические указания, методические руководства, программы практик, задания для практических занятий, учебник, учебное пособие, конспект лекций, курс лекций, практикум, хрестоматия, книга для чтения.

По форме изложения материала электронные учебные издания могут быть разделены на конвекционные (реализуют информационную функцию обучения), программированные (созданные с помощью средств программирования), проблемные (базируются на теории проблемного обучения и направлены на развитие логического мышления) и комбинированные, или универсальные (содержат отдельные элементы перечисленных моделей).

По целевому назначению электронные учебные издания могут быть разделены на пять основных групп:

• *для школьников,
• *для бакалавров,
• *для дипломированных специалистов,
• *для магистров,
• *для взрослых.

Различия по целевому назначению вызваны различными дидактическими задачами, которые решаются при подготовке специалистов различного уровня.

По наличию печатного эквивалента выделяются две группы электронных учебных изданий:

• *электронный аналог печатного учебного издания — электронное учебное издание, в основном воспроизводящее соответствующее печатное издание (расположение текста на страницах, иллюстрации, ссылки, примечания и т. п.);
• *самостоятельное электронное учебное издание — электронное издание, не имеющее печатных аналогов.

По природе основной информации выделяются следующие виды электронных учебных изданий:

• *текстовое (символьное) — электронное издание, содержащее преимущественно текстовую информацию, представленную в форме, допускающей посимвольное обработку;
• *изобразительное — электронное издание, содержащее преимущественно электронные образцы объектов, рассматриваемых как целостные графические сущности, представленные в форме, допускающей просмотр и печатное воспроизведение, но не допускающей посимвольной обработки;
• *звуковое — электронное издание, содержащее цифровое представление звуковой информации в форме, допускающей ее прослушивание, но не предназначенной для печатного воспроизведения;
• *программный продукт — самостоятельное, отчуждаемое произведение, представляющее собой публикацию текста программы или программ на языке программирования или в виде исполняемого кода;
• *мультимедийное — электронное издание, в котором информация различной природы присутствует равноправно и взаимосвязано для решения определенных разработчиком задач, причем эта взаимосвязь обеспечена соответствующими программными средствами.

По технологии распространения можно выделить:

• *локальное электронное издание, предназначенное для локального использования и выпускающееся в виде определенного количества идентичных экземпляров (тиража) на переносимых машиночитаемых носителях;
• *сетевое электронное издание, доступное потенциально неограниченному кругу пользователей через телекоммуникационные сети;
• *электронное издание комбинированного распространения, которое может использоваться как в качестве локального, так и в качестве сетевого.

По характеру взаимодействия пользователя и электронного издания можно выделить две группы:

• *детерминированное электронное издание (параметры, содержание и способ взаимодействия с которым определены издателем и не могут быть изменяемы пользователем);
• *недетерминированное электронное издание (параметры, содержание и способ взаимодействия с которым прямо или косвенно устанавливаются пользователем в соответствии с его интересами, целью, уровнем подготовки и т. п. на основе информации и с помощью алгоритмов, определенных издателем).

Информатизация образования направлена на реализацию психолого-педагогических целей образования целей, поэтому одним из важных направлений в этой сфере является оснащение теоретико-практической базой использования информационных технологий. Современные ИТ в отличие от традиционных бумажных источников представляют информацию в виде двоичного кода, т. е. в цифровом виде, что несет с собой не мало положительных качеств. Учебная же информация, представленная в таком виде, называется цифровым образовательным ресурсом.

Цифровые образовательные ресурсы являются перспективным средством достижения задачи обеспечения единого государственного образовательного пространства.

Проанализируем составные части, которые входят в термин ЦОР.

Компьютеры работают с информацией, представленной в виде чисел, т. е. информацией в числовом виде. Отсюда цифровой, значит представленный в виде последовательности цифр. С такой информацией мы давно уже умеем дело, это могут и цифровые фотографии, и цифровое видео и многое другое. Образовательный, т. е. содействующий получению знаний.

Ресурс — средство, к которому обращаются в необходимом случае.

Таким образом, цифровые образовательные ресурсы — средство, представленное в цифровом виде и служащее получению образования.

Однако наше определение не дает никакой конкретики. Изучение методической литературы обнаружило большое разнообразие определений понятия цифровые образовательные ресурсы. Рассмотрим некоторые из этих определений.

Под цифровыми образовательными ресурсами (ЦОР) понимается любая информация образовательного характера, сохраненная на цифровых носителях.

ЦОР — совокупность данных в цифровом виде, применимая для использования в учебном процессе.

Определения, представленные выше, коротко характеризует цифровые образовательные ресурсы, но, не раскрывая значения анализируемого понятия. ЦОР расшифровывается как «цифровой образовательный ресурс», то есть — некий содержательно обособленный объект, предназначенный для образовательных целей и представленный в цифровой, электронной, «компьютерной» форме.

Такая формулировка отличается наличием изолированности содержания объекта, и наиболее подробно отражает значение предоставленного понятия.

Электронными образовательными ресурсами (ЭОР) называют учебные материалы, для воспроизведения которых используются электронные устройства. В самом общем случае к ЭОР относят учебные видеофильмы и звукозаписи, для воспроизведения которых достаточно бытового магнитофона или СD-плейера. Наиболее современные и эффективные для образования ЭОР воспроизводятся на компьютере. Иногда чтобы выделить данное подмножество ЭОР, их называют цифровыми образовательными ресурсами (ЦОР), подразумевая, что компьютер использует цифровые способы записи-воспроизведения.

Данное определение вытекает из определения электронных образовательных ресурсов (ЭОР), не дает полного представления о ЦОРах, но в то же время определяет ЦОР, как подмножество ЭОРов.

Рассмотрим определение, которое даёт Босова Л. Л. " … ЦОР — необходимые для организации учебного процесса и представленные в цифровой форме ресурсы, а именно: фотографии, видеофрагменты, статические и динамические модели, ролевые игры, объекты виртуальной реальности и интерактивного моделирования, картографические материалы, звукозаписи, символьные объекты и деловая графика, текстовые документы и иные учебные материалы, отобранные в соответствии с содержанием конкретного учебника, «привязанные» к поурочному планированию и снабженные необходимыми методическими рекомендациями".

Из всех рассмотренных определений данное является наиболее полным и показывает, какие объекты входят в данное понятие и их назначение, поэтому это определение возьмем за основу и будем его придерживаться.

Таблица 2. Классификация ЦОР образовательно-методическим возможностям.

Электронный учебник (ЭУ) — основное УЭИ, созданное на высоком научном и методическом уровне, полностью соответствующее федеральной составляющей дисциплины Государственного образовательного стандарта специальностей и направлений, определяемой дидактическими единицами стандарта и программой (12).

Электронное учебное пособие (ЭУП) — электронное издание, частично или полностью заменяющее или дополняющее учебник и официально утвержденное в качестве данного вида издания (12).

Электронный учебно-методический комплекс (ЭУМК) — программный мультимедиа продукт учебного назначения, обеспечивающий непрерывность и полноту дидактического цикла процесса обучения и содержащий организационные и систематизированные теоретические, практические, контролирующие материалы, построенные на принципах интерактивности, информационной открытости, дистанционности и формализованности процедур оценки знаний (16).

По типу информации выделяют следующую классификацию ЦОР:

• · ЦОР с текстовой информацией: учебники и учебные пособия; первоисточники и хрестоматии; книги для чтения; задачники и тесты; словари; справочники; энциклопедии; периодические издания; нормативно-правовые документы; числовые данные; программнои учебнометодические материалы.
• · ЦОР с визуальной информацией: коллекции: иллюстрации; фотографии; портреты; видеофрагменты процессов и явлений; демонстрации опытов; видеоэкскурс; модели: 2−3-х мерные статические и динамические; объекты виртуальной реальности; интерактивные модели. Символьные объекты: схемы; диаграммы; формулы. Карты для предметных областей.
• · ЦОР с комбинированной информацией: учебники; учебные пособия; первоисточники и хрестоматии; книги для чтения; задачники; энциклопедии; словари; периодические издания.
• · ЦОР с аудио информацией: звукозаписи выступлений; звукозаписи музыкальных произведений; звукозаписи живой природы; звукозаписи неживой природы; синхронизированные аудио объекты.
• · ЦОР с аудио и видео информацией: аудио — видео объекты живой и неживой природы; предметные экскурсии; энциклопедии. Интерактивные модели: предметные лабораторные практикумы; предметные виртуальные лаборатории.
• · ЦОР со сложной структурой: учебники; учебные пособия; первоисточники и хрестоматии; энциклопедии.

По форме изложения материала цифровые образовательные ресурсы могут быть разделены на: конвекционные, программированные, проблемные и комбинированные (универсальные).

Конвекционные ЦОР соответствуют установившимся традициям и требованиям классической педагогики и имеют энциклопедический или монографический характер. Подобные информационные источники реализуют информационную функцию обучения.

Программированные ЦОР отвечают требованиям системы образования по системе «стимул-реакция». Такие ресурсы имеют форму разветвленной или линейной программы и ориентированы, прежде всего, на самостоятельную работу обучаемого, раскрывают основы и методы получения знаний и их взаимосвязь с профессиональными навыками.

Проблемные ЦОР требуются при реализации проблемного обучения и направлены на развитие у учащихся логического мышления, стимулирование творческой составляющей восприятия знаний.

Комбинированные (универсальные) ЦОР содержат отдельные элементы перечисленных видов информационных источников и могут быть эффективно использованы при реализации различных подходов к обучению.

С учетом характера взаимодействия педагогов, обучаемых и родителей с цифровыми образовательными ресурсами в каталогах различают детерминированные и недетерминированные ЦОР.

Детерминированные ЦОР являются образовательными ресурсами, параметры, содержание и способ взаимодействия с которыми определены разработчиком и не могут быть изменены пользователями.

Недетерминированные ЦОР являются образовательными ресурсами, параметры, содержание и способ взаимодействия с которыми прямо или косвенно устанавливаются педагогами, администрацией, обучаемыми или родителями в соответствии с их интересами, целями, потребностями, уровнем подготовки и т. п. Все изменения производятся на основе информации и с помощью технологий, определенных разработчиком.

Также можно выделить следующие типы ЦОР:

• · размещенные в сети Интернет;
• · размещенные на оптических носителях.

Содержание на дисках виртуальных лабораторий, инструментов, интерактивных заданий, автоматической проверки результатов решения, богатого теоретического материала позволят научиться уверенно решать различные задания по различным дисциплинам школьного курса.

В настоящее время современный учитель сам является автором цифровых образовательных ресурсов. Используя программные средства каждому предоставляется возможность создать свой ЦОР по своему предмету и использовать в дальнейшем при обучении.

Таким образом, из рассмотренных классификаций можно выделить цифровые образовательные ресурсы по образовательно-методическим возможностям, которые включают в себя электронные учебники, электронные учебные пособия, электронные УМК, электронные издания контроля. Эту классификацию можно использовать при планировании урока, на различных его этапах: объяснение нового материала, выполнение практического задания, проверка знаний и т. д.

Современные информационные технологии требуют от всех учебных заведений внедрения новых подходов к обучению, обеспечивающих развитие коммуникативных, творческих и профессиональных знаний, потребностей в самообразовании. Внедрение информационных технологий в учебный процесс школы переходит на новый этап — внедрение мультимедийных учебных материалов, таких как цифровые образовательные ресурсы. В России создано большое количество разнообразных информационных ресурсов, которые существенно повысили качество учебной и научной деятельности. Идея цифровых образовательных ресурсов заключается в использовании различных способов подачи информации, включение в программное обеспечение видеои звукового сопровождения текстов, высококачественной графики и анимации позволяет сделать программный продукт информационно насыщенным и удобным для восприятия, стать мощным дидактическим инструментом, благодаря своей способности одновременного воздействия на различные каналы восприятия информации.

Можно выделить следующие задачи использования ЦОР:

• 1) Помощь преподавателю при подготовке к уроку:
  • · компоновка и моделирование урока из отдельных цифровых объектов;
  • · большое количество дополнительной и справочной информации — для углубления знаний о предмете;
  • · эффективный поиск информации в комплекте цифровых образовательных ресурсов;
  • · подготовка контрольных и самостоятельных работ (возможно, по вариантам);
  • · подготовка творческих заданий;
  • · подготовка поурочных планов, связанных с цифровыми объектами;
  • · обмен результатами деятельности с другими учителями через Интернет.
• 2) Помощь преподавателю при проведении урока:
  • · демонстрация подготовленных цифровых объектов через мультимедийный проектор;
  • · использование виртуальных лабораторий и интерактивных моделей набора в режиме фронтальных лабораторных работ;
  • · компьютерное тестирование учащихся и помощь в оценивании знаний;
  • · индивидуальная исследовательская и творческая работа учащихся с цифровыми образовательными ресурсами на уроке.
• 3) Помощь учащемуся при подготовке домашних заданий:
  • · повышение интереса у учащихся к предмету за счет новой формы представления материала;
  • · автоматизированный самоконтроль учащихся в любое удобное время;
  • · большая база объектов для подготовки выступлений, докладов, рефератов, презентаций и т. п.;
  • · возможность оперативного получения дополнительной информации энциклопедического характера;
  • · развитие творческого потенциала учащихся в предметной виртуальной среде;
  • · помощь учащемуся в организации изучения предмета в удобном для него темпе и на выбранном им уровне усвоения материала в зависимости от его индивидуальных особенностей восприятия;
  • · приобщение школьников к современным информационным технологиям, формирование потребности в овладении информационными технологиями и постоянной работе с ними.

Обозначим общие требования к современным цифровым образовательным ресурсам, которые должны:

• · соответствовать содержанию учебника;
• · ориентироваться на современные формы обучения, обеспечивать высокую интерактивность и мультимедийность обучения;
• · обеспечивать возможность уровневой дифференциации и индивидуализации обучения, учитывать возрастные особенности учащихся и соответствующие различия в культурном опыте;
• · предлагать виды учебной деятельности, ориентирующие ученика на приобретение опыта решения жизненных проблем на основе знаний и умений в рамках данного предмета;
• · обеспечивать использование как самостоятельной, так и групповой работы;
• · содержать варианты учебного планирования, предполагающего модульную структуру;
• · основываться на достоверных материалах;
• · превышать по объему соответствующие разделы учебника, не расширяя, при этом, тематические разделы;
• · полноценно воспроизводиться на заявленных технических платформах;
• · обеспечивать возможность параллельно использовать с ЦОРами другие программы;
• · обеспечивать там, где это методически целесообразно, индивидуальную настройку и сохранение промежуточных результатов работы;
• · иметь, там, где это необходимо, встроенную контекстную помощь;
• · иметь удобный интерфейс.

Цифровые образовательные ресурсы не должны:

• · представлять собой дополнительные главы к существующему учебнику/УМК;
• · дублировать общедоступную справочную, научно-популярную, культурологическую и т. д. информацию;
• · основываться на материалах, которые быстро теряют достоверность (устаревают).

Рассмотрим некоторые примеры использования ЦОР на разных этапах урока.

ЦОР на этапе актуализации знаний: эффективно использовать электронные тесты.

Использование тестов дает возможность оценивать уровень соответствия сформированных знаний, умений и навыков учащихся на уроках информатики и позволяет педагогу скорректировать учебный процесс. Можно выделить несколько различных типов тестов:

• · тесты с выбором одного варианта ответа;
• · тесты с выбором нескольких вариантов ответов;
• · тесты на исключение лишнего слова в ряду ответов;
• · тесты с однозначным ответом (да/нет);
• · тесты с открытым ответом;
• · тесты на соответствие;
• · тесты на расположение вариантов ответа в последовательности.

Одна из форм использования теста — это тестовые оболочки, в который используется заранее приготовленный тестовый материал. Примеры свободно распространяемых тестовых оболочек: SyperTest, HyperTest, MyTest и др. При наличии доступа в интернет можно создавать тесты с помощью онлайн-конструкторов.

Выбор формы создания теста зависит от типов тестовых заданий, т.к. в различных программных средствах разные возможности во формированию определенного типа тесовых заданий.

Использование электронных тестов очень удобно со стороны экономии времени, быстрой проверки знаний, получения результатов тестирования сразу после его проведения.

Благодаря своему функционалу тесты могут использоваться и на других этапах урока.

ЦОР на этапе объяснения нового материала: электронные учебники; мультимедийные презентации; учебные видеофильмы.

Электронные учебники позволяют экономить время на поиске информации благодаря гипертекстовому содержанию, также позволяют осуществить проверку сразу после изучения материала. Электронные учебники можно использовать как уже существующие, так и создавать самим компонуя необходимый материал. Бесплатные программы для создания электронных учебников и пособий: eBook Maestro, СhmBookСreator, eBooksWriter Lite и др.

Презентации и видеофильмы служат наглядностью во время подачи материала. Можно использовать на различных этапах уроках. Активно используется для создания презентаций программа PowerPoint, также PowerPoint можно использовать для создания электронного учебника.

ЦОР на этапе закрепления и совершенствования знаний, умений и навыков. При закреплении многих тем курса информатики ЦОР, представленные в виде различных игровых и учебных миров позволяют эффективно провести закрепление учебного материала в свободной форме. Примеры таких миров — «Мир информатики», «Роботландия» и т. п.

Для контроля и оценки знаний, умений и навыков можно использовать ЦОР следующим образом:

• · тестирование (Тестирование применяется на всех этапах учебного процесса, с его помощью эффективно обеспечиваются предварительный, текущий, тематический и итоговый контроль знаний, умений, учет успеваемости.);
• · проектная деятельность (Метод проектов всегда ориентирован на самостоятельную деятельность учащихся — индивидуальную, парную, групповую, которую учащиеся выполняют в течение определенного отрезка времени. Учащиеся, выполняя проекты на уроках информатики, выполняют определенные алгоритмы действий, упражнения. В зависимости от целей учебного проекта можно использовать различные программные средства, например: при изучении темы «Графика» можно предложить учащимся использовать для создания проекта такие программы как Paint, СorelDraw и др.; также для создания и представления различных проектов предложить использовать PowerPoint и др.);
• · программы-тренажёры (эффективно использовать различные тренажеры при изучении темы «Алгоритмизация и программирование», например тренажёры Машина Поста и Машина Тьюринга);
• · интерактивные задания (Использование различных заданий, например: ребусы, кроссворды, загадки, реализуя их в различных программных средах).

Методика использования программных продуктов и медиаресурсов учителем на отдельных уроках определяется теми конкретными педагогическими задачами, которые он ставит и пытается решить в рамках различных типов уроков учебного предмета «Информатика». Следует отметить, что решение совокупности педагогических задач возможно лишь при комплексном использовании различных видов программных средств. Различные типы уроков информатики предполагают и различные модели использования компьютерной техники в образовательном процессе (демонстрационный компьютер, компьютерный класс, медиацентр (медиатека) общеобразовательного учреждения).