Коллекции и модели в системе учебных средств

Значительную роль в обучении играют коллекции и модели. Под школьными коллекциями принято понимать наборы предметов или веществ, подобранных по определенным признакам или характеристикам и служащих как для изучения нового материала, так и для повторения и самостоятельной работы. Широко известны коллекции по ботанике и зоологии, а также по физике, химии, рисованию, для труда в мастерских. Например, коллекции резисторов, конденсаторов, изоляторов, солей, пластмасс, красок, кистей, молотков, напильников, шурупов и т.п. Многие коллекции для учебных целей изготовляются учащимися совместно с преподавателями.

При объяснении нового материала часто используются демонстрационные коллекции,изготовленные на листе фанеры или картона и вывешенные на стационарных местах в кабинете или коридоре. Каждый предмет в коллекции должен быть укреплен в определенном месте согласно классификации, которая может быть изображена стрелками. Под предметом указывается его наименование и дается краткое пояснение. Коллекции для самостоятельной работыделаются небольшими, хранятся в коробках и используются в качестве раздаточного материала.

Печатные пособияшироко используются в практике обучения. Они дешевле, проще в изготовлении, печатаются в типографии или выполняются учителем совместно с учащимися. Их целесообразно применять как дополнительные средства наряду с натуральными предметами или их моделями. Таблицы и плакаты необходимо бережно хранить в подвешенном или закрепленном виде в специальном месте, защищенном от пыли и прямых солнечных лучей, из-за которых выгорает краска и портится бумага. Обычно такое место выбирается в лаборантской в форме ниши, отгороженной от остальной части комнаты перегородкой. В кабинете необходимо также иметь портреты выдающихся деятелей науки и культуры, внесших значительный вклад в становление предмета обучения.

Модели бывают трех типов. 1. На которых можно показать принцип действия объекта. 2. На которой изображены устройство или схема работы. 3. Воспроизводящая внешний вид изделия. Наиболее эффективными являются модели первого типа: их демонстрация производит сильное впечатление, вызывает повышенный познавательный интерес, способствует улучшению успеваемости и дисциплины.

Модели с изображением электрической схемы обычно выполняются в развернутом виде на достаточно больших листах фанеры, текстолита или другого материала. Сначала чертят схему, после чего на ней монтируют необходимые детали, элементы, индикаторы. Действующие схемы со светящимися индикаторами используются, когда необходимо показать процесс или действие различных факторов, причинно-следственные связи в явлении. Модели третьего типа изготовляются обычно силами учащихся в кружке для демонстрации внешнего вида крупногабаритных объектов в уменьшенном масштабе, либо, наоборот, очень малых объектов (молекул, клеток, генов и т.п.) в увеличенном виде. При этом пропорции между элементами реального предмета выдерживаются редко и весьма приблизительно, но наиболее значимые детали выделяются на первый план крупно и ярким цветом. В схемах, выполняемых в развертку, размеры изображений деталей должны определяться закономерностями зрительного восприятия, а не их фактическими размерами, причем учащимся необходимо давать разъяснения об истинных размерах предмета и его изображения на схеме. В типовых школьных классах размеры изображения наименьших деталей составляют 5 сантиметров в длину и 1 сантиметр в ширину для условия наилучшего зрения.

Схемы на темном текстолите желательно изображать белой или светлой краской. Большое значение имеет также освещенность и контрастность фона. Темные предметы должны изображаться на светлом фоне, а светлые предметы — на темном. Поэтому в каждом кабинете должны быть фоновые экраны (черно-белые) на подставках, которые ставятся на демонстрационном столе сзади демонстрируемого предмета.

По многим учебным предметам используются также диаграммы, которые бывают сравнительными и линейными. Сравнительные диаграммы используют в виде прямоугольников, секторов и других геометрических фигур для сопоставления количеств или интенсивностей характеристик. Линейные диаграммы применяются для графического изображения функциональных зависимостей.

Технические средства обучения (ТСО)

Технические средства обучения — это устройства, помогающие учителю обеспечивать учащихся учебной информацией, управлять процессами запоминания, применения и понимания знаний, контролировать результаты обучения. В них имеются специальные блоки, позволяющие хранить и воспроизводить программы информационного обеспечения, управления познавательной деятельностью учащихся и контроля.

Виды ТСО

Существуют следующие виды ТСО: информационные, программированного обучения, контроля знаний, тренажеры и комбинированные. К ним относятся: кинопроекторы, диапроекторы, эпипроекторы, графопроекторы, видеомагнитофоны, телевизионные комплексы, персональные компьютеры и компьютерные системы (классы). Они постоянно совершенствуются; в школы систематически поступают новые, апробированные и рекомендованные ТСО как Общего назначения, так и специализированные: лингафонные кабинеты для изучения иностранных языков, комплексы для изучения физики, математики и других предметов.

Широкое распространение получают в школах обучающие персональные компьютеры, которые могут быть использованы в обучении по любым предметам. Они снабжены программами управления познавательной деятельностью школьников, связанной с формированием расчетных арифметических навыков, навыков письма, решения алгебраических уравнений, задач по физике, химии, построения графиков и чертежей, рисования на экране дисплея, разучиванием нотной грамоты и сочинением музыки, написанием и редактированием сочинений, заучиванием наизусть, усвоением грамматики и других правил поведения и деятельности. Эти программы адаптированы к возрастным и индивидуальным особенностям учащихся. Некоторые персональные компьютеры снабжены часами и могут работать в режиме репетитора и экзаменатора, самостоятельно устанавливать и анализировать ошибки, предлагать тренировочные упражнения для отработки навыков до заданного качества (например, при обучении работе на пишущей машинке довести навык до возможности одной ошибки на 10000 знаков при заданной средней скорости печатания).

Персональные компьютеры используются на уроках как эпизодически, так и систематически, в зависимости от целей и методов обучения, а также от технических возможностей самого компьютера. По своим техническим характеристикам персональные электронно-вычислительные машины (ПЭВМ), в частности персональные компьютеры (ПК), разделяются на современные и морально устаревшие. Современные ПК изготовлены с экраном на твердых или жидких кристаллах, могут питаться от электрических батареек, аккумуляторов (до 5 вольт), а также от сети; потребляют мизерную мощность (несколько ватт) и могут быть установлены в любом помещении с воздухом, очищенным от пыли. Морально устаревшие ПК имеют электронно-лучевую трубку, которая дает сильное излучение и отрицательно действует на зрение и организм в целом, питается только от сети переменного тока, очень чувствительны к изменению напряжения и частоты тока (быстро перегорают микроэлементы), а также потребляют значительную мощность (сотни ватт), выделяют много тепла и потому устанавливаются в специальных аудиториях, имеющих заземление и искусственную вентиляцию.

Современный ПК, снабженный дополнительными устройствами, позволяющими сочетать тексты с графикой, мультипликацией, звуковым (речевым и музыкальным) сопровождением, кино- и видеоизображением, называется мультимедиа («многовариантная среда»). Обычно все дополнительные устройства (микропроцессоры) крепятся внутри корпуса ЭВМ, поэтому мультимедийный ПК внешне почти не отличается от других ПК.

При эпизодическом использовании ПК употребляются в системе с другими средствами и методами обучения; поэтому на их применение отводится часть урока (эпизоды по 5—15 минут); для этого необходимы небольшие, часто стандартные программы. При систематическом использовании компьютеры работают в течение многих занятий, занимая основное учебное время; для этих занятий разрабатываются специальные большие программы, в которых предусмотрены способы хранения (чаще всего на дискетах), предъявления информации (в основном на экране телевизора или дисплея), управления познавательной деятельностью учащихся, анализа ошибок и оценки успешности обучения класса в целом и каждого учащегося персонально.

Перед использованием ТСО учащихся необходимо научить пользоваться ими. Здесь средство обучения выступает как предмет освоения. При первоначальном ознакомлении с обучающей техникой учащиеся обычно бывают крайне возбуждены и заинтересованы, поэтому они часто обращают большое внимание на второстепенные моменты и не всегда усваивают учебную информацию. Так, при просмотре кинофильма в первый раз они могут запомнить костюм и манеры ведущего, но не поймут содержания фильма. Аналогичное рассеивание внимания может иметь место при первоначальном изучении дисплея, другой техники. Чтобы поднять эффективность первого занятия, необходимо специально учить учащихся работать с новым средством, готовить их к восприятию и запоминанию информации, проводить инструктаж, давать познавательное задание, проверять готовность к работе и четко определять цели работы, объекты оценки и контроля.

Частота использования ТСО влияет на эффективность процесса обучения. Если ТСО используется очень редко, то каждое его применение превращается в чрезвычайное событие и возбуждает эмоции, мешающие восприятию и усвоению учебного материала. Наоборот, слишком частое использование ТСО приводит к потере у учащихся интереса к нему. Оптимальная частота применения ТСО в учебном процессе зависит от возраста учащихся, учебного предмета и необходимости их использования. Для физико-математических предметов экспериментально была определена частота использования ТСО 1:8 (при обучении учащихся 15-16 лет).

Эффективность применения ТСО зависит также от этапа урока. Использование ТСО не должно длиться на уроке подряд более 20 минут: учащиеся устают, перестают понимать, не могут осмыслить новую информацию. Использование ТСО в начале урока (на пять минут) сокращает подготовительный период с трех до 0,5 минуты, а усталость и потеря внимания наступает на 5—10 минут позже обычного. Использование ТСО в интервалах между 15-й и 20-й минутами и между 30-й и 35-й минутами позволяет поддерживать устойчивое внимание учащихся практически в течение всего урока. Эти положения обусловлены тем, что в течение каждого урока у учащихся периодически изменяются характеристики зрительного и слухового восприятия (острота, порога, чувствительность), внимание, утомляемость. При монотонном использовании одного средства изучения нового материала у учащихся уже к 30-й минуте возникает запредельное торможение, почти полностью исключающее восприятие информации. Правильное чередование различных средств может предотвратить это явление. Минуты напряженного умственного труда необходимо чередовать с эмоциональной разрядкой, разгрузкой зрительного и слухового восприятия.

Вопросы и задания для самоконтроля