Информационный ресурс как фактор интеграции моделей и методик

Информационный ресурс как фактор интеграции моделей и методик

Несмотря на то что с понятием информации мы сталкиваемся ежедневно, строгого и общепринятого определения информационного ресурса до сих пор не существует (Симонович С.В. Информатика. СПб.: Питер, 2001, 640 с). Представление об информационном ресурсе как о совокупности данных, повышающих уровень знаний об объективной реальности окружающего мира, характерно для естественных наук, может быть опровергнуто в рамках социальных наук. По нашему мнению, информационный ресурс – это совокупность данных, информационных единиц, которые могут быть усвоены и преобразованы в знания.

Информационный ресурс – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов (Симонович С.В. Информатика. СПб.: Питер, 2001, 640 с).

Информационный ресурс является динамическим субъектом, образующимся в момент взаимодействия объективных данных и субъективных методов. С точки зрения физики наиболее важными являются следующие свойства информационного ресурса:

• научность;
• объективность – степень повышения достоверных информационных единиц;
• полнота, качество и достаточность информационных единиц для создания новых данных на основе имеющихся;
• достоверность;
• адекватность – степень соответствия реальному объективному состоянию дел;
• доступность – мера возможности получить ту или иную информационную единицу;
• актуальность – степень соответствия информационной единицы текущему моменту времени.

Структура ресурса

Информационный ресурс – наукоемкий продукт, поэтому создает спектр широких возможностей для учителя и учащихся и позволяет (Шевченко Н.И. Интересная история. Бюллетень Федерального депозитария электронных средств учебного назначения и электронных изданий для общего среднего образования. М.: Локус-Пресс,  № 2, 2003):

• осуществлять отбор необходимой информации в соответствии с дидактическими целями, свойствами данного информационного ресурса и интересами;
• прогнозировать мотивацию, понимание, усвоение и характер мышления учащихся в процессе самостоятельной работы по плану учителя;
• осуществлять выбор способов сочетания и интеграции средств данного информационного ресурса с традиционными средствами обучения;
• создать оптимальные дидактические условия развивающего обучения;
• удовлетворить познавательный интерес к школьному предмету.

Информационные технологии (ИТ) в общеобразовательной школе традиционно рассматривают в трех аспектах, как предмет изучения, как средство обучения, как инструмент автоматизации учебной деятельности (Христочевский С.А. Информатизация образования. М.: Информатика и образование,  № 1, 1994). Стремительное развитие информационного общества, проявление и широкое распространение технологий мульти-медиа, электронных информационных ресурсов, сетевых технологий позволяют использовать ИТ в качестве средства обучения, общения, воспитания, интеграции в мировое пространство. Совокупность традиционных и информационных направлений внедрения ИТ в общеобразовательной школе создает предпосылки для реализации новой интегрированной концепции применения ИТ в образовании (Курова Н.Н., Лебедев Н.И., Соловов А.В. Информационные технологии как средство личностно-ориентированного развития учащихся в средней школе. Тезисы докладов V конференции Ассоциации научных и учебных организаций. Самара, 1998). Сущность этой концепции заключается в реализации ИТ для личностно-ориентированного развития всех участников педагогического процесса: учащихся, преподавателей, администрации. Это становится возможным только при условии комплексного воздействия информационных технологий на всех субъектов педагогической системы, то есть при условии создания информационной среды и информационных ресурсов образовательного процесса (Курова Н.Н., Лебедев Н.И., Соловов А.В. Информационные технологии обучения в реализации творческого потенциала современного педагога. Непрерывное образование: традиции и реформы: Материалы и тезисы докладов межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 60-летию образования СИПКРО, Самара, 1998, Курова Н.Н., Лебедев Н.И., Соловов А.В. Информационные технологии в личностно-ориентированном развитии школьников. Материалы VII-й Международной конференции-выставки “Информатизация непрерывного образования”, М., 1997).

На наш взгляд, информационный ресурс должен соответствовать следующим требованиям:

• являться предметом обучения;
• являться средством обучения;
• инструментом автоматизации учебной деятельности;
• средством общения и получения информации;
• средством воспитания;
• средством интеграции различных областей научных знаний.

На сегодняшний день сложилась определенная структура информационного ресурса. Каждый ресурс представляет собой своего рода электронную книгу, состоящую, как правило, из трех – восьми разделов, часть из которых является постоянными рубриками, часть – периодическими, иногда это рубрики, приуроченные к определенным событиям.

Появляются новые рубрики, исчезают или видоизменяются старые, информационный ресурс живет и развивается.

Основные рубрики информационного ресурса, интегрирующего физику с предметами естественно-научного и гуманитарного циклов:

• содержательная компонента информационного ресурса;
• нормативная компонента информационного ресурса;
• методическая компонента информационного ресурса;
• творческая компонента информационного ресурса;
• электронная библиотека;
• адреса передового опыта;
• полезные компьютерные программы.

Рис. 1. Структура информационного ресурса

Содержательная компонента информационного ресурса содержит учебные материалы по физике для естественно-научного и гуманитарных профилей, учебно-методические комплексы и отдельные электронные учебные издания, тексты учебных пособий, которые учителя могут использовать в учебном процессе.

Нормативная компонента информационного ресурса содержит сборники нормативных документов по физике, химии, биологии, географии, экологии. В этом ресурсе сосредоточены федеральный базисный учебный план, федеральный компонент государственного стандарта, программы основного и среднего (полного) общего образования по физике, химии, биологии, географии, экологии, естествознанию. В раздел включаются также актуальные нормативные и методические документы по общему образованию, разработанные Министерством образования.

Методическая компонента информационного ресурса содержит методические материалы по предметам естественно-научного цикла.

Творческая компонента информационного ресурса содержит проекты, творческие разработки, научно-исследовательские работы учеников и преподавателей по вышеуказанной тематике.

Электронная библиотека содержит электронные каталоги, учебники и пособия.

По определению основное внимание в электронном ресурсе должно уделяться именно образовательной информации, а также ссылкам на другие информационные ресурсы.

Содержательная компонента

Под содержательной компонентой образовательного информационного ресурса понимают:

• курсы лекций;
• методические пособия;
• разработки уроков, практических работ, научно-исследовательских проектов;
• наборы презентаций и слайдов;
• наборы контрольных работ, тестов;
• учебники (как сканированные версии, так и электронные обучающие средства) и др. – то есть все то, что помогает преподавателю готовиться и проводить занятия в традиционной форме и с использованием компьютерной техники, мультимедиа-технологий.

При подборе материалов для информационного ресурса необходимо исходить из целей и задач интеграции физики с предметами естественно-научного цикла, то есть для решения задач современного развития науки, российского образования. Таким образом, он прежде всего должен быть ориентирован на пользователя, то есть предлагаемая информация должна учитывать интересы учителя, ученика, родителя, администратора учреждения среднего образования, государства.

Соответственно, для различных категорий пользователей информационный ресурс будет предоставлять информационно-образовательные материалы, например:

• мультимедийные материалы по всем разделам физики для учеников 7–11 классов;
• возможность оценить собственные успехи и получить материалы для изучения наиболее сложных тем;
• новейшие методики интеграции физики с предметами естественно-научного цикла;
• научно-исследовательские проекты в рамках интеграции физики с предметами естественно-научного цикла;
• разработки уроков по всем темам для 7–11 классов в рамках интеграции физики с предметами естественно-научного и гуманитарного циклов.

На рисунке показана содержательная компонента информационного ресурса содержания образования, направленная на обеспечение интеграции и унификации образования и одновременно нацеленная на индивидуализацию обучения.

Рис. 2. Содержательная компонента информационного ресурса в области содержания образования

В созданном информационном ресурсе “Элективные курсы” являются лишь одной из вариативных частей учебного плана, направленной на углубленное изучение предметов. Вторая часть, условно названная “Личностно-ориентированная траектория обучения”, содержит перечень предлагаемых обучающемуся общеобразовательных спецкурсов, сориентированных на одну из традиционных образовательных областей и имеющих поддержку в виде базовых учебных предметов.

Примерный перечень содержательной компоненты информационного ресурса:

• пособие по физике для 7 классов;
• пособие по физике для 8 классов;
• разработки уроков по физике для 9 классов;
• задачник по физике для классов естественно-научного профиля;
• задачник по физике для классов гуманитарного профиля;
• практические работы по физике для классов естественно-научного профиля;
• учебники и методические пособия для углубленного изучения физики;
• занимательные материалы по физике для предпрофильных и профильных гуманитарных и естественно-научных классов.

На рисунке показана содержательная компонента информационного ресурса содержания образования, направленная на обеспечение интеграции и унификации образования и одновременно нацеленная на индивидуализацию обучения.

Рис. 3. Содержательная компонента информационного ресурса

Таким образом, информационный ресурс влияет на образовательный процесс и позволяет осуществить принципиально новый подход к обучению и воспитанию учеников, который

• базируется на свободном доступе к информации, общении, на свободном обмене мнениями, идеями, информацией участников проекта, на вполне естественном желании познать новое, расширить свой кругозор;
• имеет в своей основе реальные исследовательские методы (научная или творческая лаборатория), позволяющие познавать законы природы, основы техники, технологии в их динамике, на основе естественно-научных методов познания;
• основан на широких контактах физики с предметами естественно-научного цикла, опытах научного познания;
• естественным образом стимулирует гуманное образование, акцентирует внимание на нравственных аспектах жизни и деятельности человека, на состоянии и сохранении окружающей его среды.

Нормативная компонента

Среди основных задач, решаемых с помощью информационного ресурса, можно назвать (Понятие, формы и методы дистанционного образования. Воронежский государственный педагогический университет, 2003):

• обеспечение всех участников образовательного процесса нормативными документами;
• поддержку работы учащихся (информационные проекты, творческая работа, научно-исследовательские проекты и т.д.);
• обеспечение взаимодействия между педагогами, обмен педагогическим и дидактическим материалом;
• обеспечение доступа всех участников учебно-воспитательного процесса к современным информационным ресурсам;
• информационное обеспечение решения задач обучения, воспитания, развития.

Информационный ресурс открывает доступ к ранее недоступным информационным ресурсам (Каракозов С.Д. Сетевые технологии в школе и педагогическом вузе. Барнаульский государственный педагогический университет, 2004):

• к образовательным, правительственным, общественным и коммерческим базам данных;
• к электронным архивам образовательных документов;
• к нормативным документам, базам данных Министерства образования, Департамента образования и науки.

Методическая компонента

Учебный информационный ресурс соответствует программе курса физики для общеобразовательных учреждений Российской Федерации. Ресурс состоит из отдельных модулей, которые являются мощным средством интенсификации занятий и повышения интереса учащихся к физике. При самостоятельной работе без учителя информационный ресурс содержит изложение теоретического материала по отдельным темам, сопровождаемое краткими конспектами, демонстрациями, увлекательной и интересной информацией.

Компьютерные средства, решающие задачи обучения, объединяются в электронный дидактический комплекс – совокупность электронных информационных средств обучения и контроля, обеспечивающих обучение конкретной дисциплине. При разработке дидактических комплексов неукоснительно соблюдаются современные принципы организации учебного процесса. Целостное представление о мире, принцип минимакса, комфортность, вариативность, творческий подход к учебной деятельности, включение ребенка в активную учебную деятельность были основными ориентирами при разработке данных пособий. Параллельно с созданием пособий разрабатывалась методика его использования в учебном процессе. В ее основу легли результаты экспериментальной апробации данных средств обучения.

Учебная информация на диске записана в определенной логической последовательности. Чтобы найти нужный материал, достаточно выйти на главную страницу и щелкнуть мышью. Выбрав нужный урок, то есть щелкнув мышью по его названию, можно увидеть его конкретное наполнение учебным материалом.

Каждый урок состоит из нескольких разделов: нового материала (физический словарик, историческая справка, информационный блок, краткий конспект) и упражнений (количественные задачи, задачи на перевод единиц, контрольные задания: физические диктанты, контрольные и самостоятельные работы, задачи с элементами биологии, географии, литературы, экологии, химии, истории), которые не столько проверяют и оценивают, сколько направляют познавательную деятельность ученика.

В настоящее время школы обеспечены автоматизированным местом учителя, включающим в себя, кроме компьютера, мультимедийный проектор, который позволяет демонстрировать на большом экране все то, что отображается на экране компьютера, например, учебную мультипликацию или анимацию опытов. Из отдельных элементов уроков можно составить мультимедийную презентацию, используя программу из офисного пакета “Microsoft Office”, которая называется “Power Point”. Появление компьютерных программ привело к тому, что часть учителей отказалась от активной деятельности на уроках. Однако очень скоро выяснилось, что такая замена не всегда желательна, компьютер можно использовать на уроке только как информационный инструмент. Как показали проведенные исследования, использование мультимедийных дисков оправданно, если:

• в них предложен оригинальный и ценный в методическом отношении материал;
• предложена информация, которая недоступна в условиях школы.

Поэтому учителю необходимо определять, в какой момент и как показывать на экране необходимую презентацию или электронный материал.

Рассмотрим некоторые варианты сочетания информационного ресурса с другими средствами обучения.

При изучении электрических явлений в 8 классе учитель демонстрирует презентацию: строение кожи человека, электрических органов у рыб. Ученик при подготовке к следующему уроку использует информацию электронных пособий, воссоздает в памяти увиденное на уроке. Использование соответствующего фрагмента, записанного на компакт-диске, не только помогает учащимся восстановить увиденное, но и дает возможность выполнить ряд познавательных заданий, например: исследовать сопротивление кожи человека от внешних факторов, от влажности кожи и сравнить с табличными результатами. Объяснить зависимость сопротивления человека от состояния кожного покрова.

В рассмотренном примере реальной презентации нового материала предшествовала мультимедийная информация, причем временной интервал, разделяющий их, довольно значительный (урок – самостоятельная работа дома перед следующим уроком).

Домашняя работа с электронным пособием обязательно должна быть продолжена на следующем уроке. Проверка домашнего задания по электронному пособию предполагает использование тех материалов, с которыми учащийся работал дома. Конечно же, в данном случае в первую очередь проверяются физические знания учащихся, но одновременно с этим и общие интеллектуальные умения (Журин А.А. Химия. Методические рекомендации для учителя. Бюллетень Федерального депозитария электронных средств учебного назначения и электронных изданий для общего среднего образования. М.: Локус-Пресс, № 2, 2003):

• умение аргументировать свои высказывания;
• умение анализировать визуальную информацию и на основе этого анализа создавать новую, представленную в вербальной форме (мыслительные операции анализа и синтеза);
• умение слушать и слышать высказывания одноклассников по обсуждаемому вопросу, принимать или аргументированно отклонять их точку зрения.

Методические приемы проверки знаний и умений учащихся весьма разнообразны. Приведем один из возможных вариантов использования в этих целях фрагмента мультимедийного пособия. На экране появляются один за другим вопросы по физике с элементами биологии, географии, экологии, химии, на которые учащиеся дают в письменном (или на компьютере) виде ответы. При обсуждении на экране появляются правильные ответы, учащиеся сравнивают их со своими, проводят оценку своих знаний и коррекцию. Так можно не только проверять знания, но и формировать наблюдательность, умение читать визуальные тексты и извлекать из них максимум информации. Другими словами, в проверке домашнего задания наряду с привычной для учителя и учащихся функцией контроля появляется и обучающая функция. Реальный информационный блок и мультимедийный информационный материал могут быть разделены по времени и нескольким урокам. С такой ситуацией мы встречаемся на уроках повторения и обобщения знаний. Демонстрация фрагментов электронного пособия в данном случае продиктована тем, что, во-первых, электронный материал намного компактнее, чем текстовый и занимает меньше времени. На уроках повторения и обобщения возникает необходимость освежить в памяти большое число изученных явлений. Во-вторых, в современных условиях имеет немаловажное значение то обстоятельство, что большинство школ имеют низкую материально-техническую и информационно-методическую оснащенность, и показ и поиск информации является серьезным препятствием в повторении.

В информационном ресурсе представлено множество статических иллюстраций, краткие конспекты, фотографии, они несут не только учебную информацию, но и служат эстетическому воспитанию школьников.

Существует как минимум семь вариантов использования информационного ресурса на уроках физики, если имеется передвижное или стационарное рабочее место учителя.

Если в кабинете имеется сеть, когда учитель со своего рабочего места может руководить действиями любого учащегося и в нужный момент оказать необходимую помощь, возникает оптимальный вариант использования мультимедийных учебников и пособий. При этом необходимо учитывать гигиенические нормы работы школьников за компьютером, а также меры безопасности при работе с компьютерной техникой. Также можно использовать кабинет информатики после уроков с теми учащимися, которые по каким-либо причинам пропустили занятия и отстали от класса, либо с продвинутыми школьниками.

Важное достоинство информационного ресурса состоит в том, что он освобождает учителя от части меловой работы, но все-таки оставляет его главным действующим лицом процесса обучения.

Для реализации организующей и управляющей функции учителя можно использовать возможности офисного пакета “Microsoft Office”. Использование этих средств дает возможность задействовать контролирующую часть урока разными способами в зависимости от целей, которые вы перед собой ставите.

Модель одного из уроков с использованием мультимедийных учебников и пособий можно представить в виде схемы. Понятно, что конкретное наполнение схемы зависит от многих факторов: учебно-воспитательных задач урока, особенностей класса и т.д.

Рис. 4. Модель урока

Наиболее перспективными формами использования информационного ресурса являются (Попов И.И., Храмцов П.Б., Максимов Н.В. Введение в сетевые информационные ресурсы и технологии. Учебное пособие. М.: РПГУ, 2001, 207 с.):

• интерактивный урок;
• смешанный режим – электронный информационный ресурс и непосредственное общение учитель – ученик(и);
• дополнение к существующим учебным курсам и предметам.

Естественно, что большое значение для внедрения электронных информационных ресурсов в образовательную среду имеет материально-технический аспект. Однако главной проблемой является недостаточная проработка методической основы – методов и технологий обучения. Модель обучения с использованием информационного ресурса должна основываться на том, что

• в центре технологии обучения – учащийся;
• в основе учебной деятельности – сотрудничество;
• учащиеся играют активную роль в обучении;
• большое внимание отводится на развитие способности ученика к самообразованию.

Информационный ресурс обладает рядом дидактических свойств (Родионов В.Е. Теоретические основы педагогического проектирования. Диссертация доктора педагогических наук. СПб., 1996; Дистанционное обучение. Опыт, проблемы, перспективы. М: НИИВО, 1997, 108 с.):

• оперативное использование информации любого объема, любого вида;
• хранение информации, возможность ее редактирования, обработки, трансформации, копирования;
• интерактивность информации и оперативная обратная связь;
• доступ к различным источникам информации (электронным, бумажным, сетевым).