Дидактические принципы разработки электронных образовательных ресурсов

Важным вопросом создания качественных электронных образовательных ресурсов и их использования в учебном процессе является их соответствие требованиям дидактики. Наиболее существенными причинами создания некачественных (с педагогической точки зрения) компьютерных программ являются, во-первых, частичное, а порой и полное игнорирование дидактических принципов обучения и, во-вторых, механический перенос традиционных форм и методов обучения в область новых технологий обучения, использующих компьютер.

Нецелесообразным являются как полное отрицание традиционных подходов к обучению с использованием возможностей современных компьютеров, так и полная замена этих подходов новыми конструкциями. Новые методы обучения, основанные на активных, самостоятельных формах приобретения знаний в работе с информацией, вытесняют демонстрационные и иллюстративно-объяснительные методы, широко используемые традиционной методикой обучения, ориентированной в основном на коллективное восприятие информации. Параллельно этому идет процесс использования программных средств и систем учебного назначения для поддержки традиционных методов обучения. При этом программным средствам (системам), используемым в учебных целях, передаются в какой-то мере обучающие функции, и, следовательно, каждая программа должна строиться сообразно дидактическим принципам обучения, определяющим дидактические требования к педагогическим программным средствам.

Вместе с тем, методика преподавания каждого учебного предмета, в свою очередь, учитывает своеобразие и особенности соответствующей науки, поэтому правомерно говорить о методических требованиях к педагогическим программным средствам, которые отражают специфику и своеобразие каждой конкретной науки и соответствующего ей учебного предмета.

Вполне оправданным шагом при разработке ЭОР брать за основу ряд дидактических принципов, опубликованных в педагогической литературе, адаптировав их к компьютерным средствам обучения. В их числе:

- принцип научности содержания и методов учебного процесса;

- принцип сознательности и активности учащегося;

- принцип наглядности;

- принцип индивидуального подхода;

- принцип систематичности и последовательности;

- принцип рационального сочетания коллективных и индивидуальных форм и способов учебной работы;

- принцип связи обучения с практикой;

- принцип рационализации;

- принцип доступности;

- принцип экологичности;

- принцип прочности знаний.

Принцип научности содержания и методов отражает взаимосвязь современного научного знания и практики, конкретного состояния той или иной сферы, которая является предметом изучения данной науки. Этот принцип предписывает, чтобы содержание обучения не противоречило объективным научным фактам, теориям, законам – современному состоянию наук. Он воплощается в отборе содержания изучаемого материала, а также в том, что студентов обучают приемам научного поиска, методам науки. Принцип научности напрямую связан с содержательной стороной информации.

В зависимости от непосредственных учебных целей (раскрытие теоретических понятий, связь теории с практикой и с опытом обучаемых) ЭОР могут выступать как в качестве основного, так и вспомогательного средства презентации учебного материала, т.е. непосредственно сообщать учебное содержание или способствовать его сообщению в различных формах. При этом принцип научности в построении программ реализуется через целый ряд правил:  в процессе обучения ознакомление учащихся с новыми идеями, восприятие нового не сводится к одному главному отдельному акту, но раскрывается каждое явление во все новых связях и отношениях; демонстрируется генезис научного знания, методы и сложности научного познания; самой подачей материала стимулируется исследовательская деятельность студентов.

Принцип научности приобретает большую возможность реализации в сочетании с принципом наглядности. Возможности последнего в программных педагогических продуктах неизмеримо больше в сравнении с другими дидактическими средствами. Будучи интегрированной в информацию, наглядность материала усиливает возможности научности ее представления.

Визуальный ряд мультимедийных программ, используемых в учебном процессе, учебно-научен по своему содержанию и воспроизводит явления и процессы, связанные с предметным миром, а также иллюстрирует теоретические понятия и идеи. Само содержание программ определяется содержанием изучаемого предмета и может предъявляться на различных уровнях.

Для принципа научности применительно к компьютерной среде характерна целесообразность наполнения его таким содержанием, которое наиболее эффективно может быть усвоено только с помощью компьютера. В первую очередь это касается демонстрации тех процессов и явлений, сущность и реализация которых в обычных условиях невозможна по ряду причин (в силу длительности их протекания, сложности наглядного представления их структурных компонентов и т.п.).

Обязательным условием является то, что представленный в компьютерной версии материал курса должен соответствовать требованиям ГОСТа, предъявляемым к учебным программам, литературе, рекомендованной Министерством образования и науки РФ в качестве учебников и учебных пособий. Но главным является соответствие приводимого в учебниках и учебных пособиях материала современному состоянию научной теории. То есть содержательная сторона современных событий и изучаемых процессов приоритетна, она определяет адекватную форму изложения.

Принцип сознательности и активности учащихся в обучении выражается в том, что учащиеся осознают цели учения, планируют и организуют свою работу, умеют себя проверить, проявляют интерес к знаниям, ставят проблемы и умеют искать их решения. Для принципа активности наиболее важной является реализация следующих требований.

Содержание деятельности, организуемой с помощью компьютерного курса, должно соответствовать усваиваемым знаниям. Так, если программа нацелена на формирование умения воспроизводить излагаемый в программе материал, то организацию деятельности следует вести по алгоритму, отвечающему авторской версии составителя программы. И наоборот, если предполагается формирование умения решать творческие задачи, то должна быть предусмотрена возможность полной самостоятельности. ЭОР в этой ситуации выступает лишь в роли «банка» подобных творческих заданий и исходного материала для их составления.

Обеспечение сознательности и активизации деятельности обучаемого предполагает такое построение программы, которое стимулирует самостоятельные действия по извлечению учебной информации. При этом очень важно четкое понимание конкретных целей и задач учебной деятельности. Активизация деятельности обучаемого обеспечивается возможностью самостоятельного управления ситуацией на экране, выбором режима учебной деятельности, вариативностью действий в случае принятия самостоятельного решения, создания позитивных стимулов, побуждающих к учебной деятельности, повышающих мотивацию обучения (например, вкрапление игровых ситуаций, юмора, доброжелательность при общении, использование различных средств визуализации). В связи с этим целесообразно введение в структуру обучающей программы ориентирующего компонента, который должен включать два вида знаний – знание о содержании курса, реализуемое с помощью данных ЭОР (объект, предмет курса, основные законы, категории, процессы, явления и т.п.), и информацию, необходимую для успешной работы с программой (система помощи).

Структура организации компьютерной программы должна быть такова, чтобы студент осознал личностную значимость содержащейся в программе информации, а предлагаемые компьютерные операции были адекватны степени владения компьютером.

Активности и сознательности учащихся в процессе обучения, в том числе и при использовании компьютера, можно добиться, если  опираться на интересы учащихся и одновременно формировать мотивы учения, среди которых на первом месте – познавательные интересы, профессиональные склонности, а также включать студентов в решение проблемных ситуаций, в проблемное обучение, в процесс поиска и решения научных и практических проблем.

Реализация принципа активности при работе с ЭОР обусловлена такой характерной чертой данного компьютерного дидактического средства, как интерактивность. В процессе взаимодействия с компьютером у обучающегося появляется больше возможностей для самостоятельного принятия решений по выполнению тех или иных учебных действий, и такого рода интеракция может влиять на развитие волевой сферы индивидуальности студента.

Особая роль в обучении с применением информационных технологий отведена наглядности – одному из старейших и важнейших принципов дидактики, напрямую связывающего эффективность обучения с целесообразным привлечением органов чувств к восприятию и переработке учебного материала.

В обучении, основанном на применении компьютерных технологий, статус принципа наглядности неизменно возрастает, по объему и его возможностям влиять на пользователя он становится ведущим. Это обусловлено, прежде всего техническими возможностями мультимедиа передавать информацию с помощью графики, аудио, видео.

Визуальные средства играют большую роль в развитии эмоциональной составляющей восприятия информации, поскольку объективно мультимедийный трансфер информации имеет, несомненно, гораздо больше возможностей благодаря использованию визуальных образов, цвета и динамики. Сегодня выделяются следующие формы наглядной фиксации учебного материала: иллюстрации, логические изображения и изобразительные аналогии.

Дидактическим противоречием, трудно разрешаемым традиционной педагогикой, является преломление в практике преподавания возможности целенаправленной одновременной работы со слушателями, имеющими разные репрезентативные системы. Мультимедийные средства позволяют разрешать это противоречие. Реализация учебного содержания в мультимедиа-программах происходит через интеграцию двух модальностей: визуальной и аудиальной. С другой стороны, также существуют и негативные аспекты, а именно комплексное восприятие обеспечивает большой поток передаваемой информации, что может привести к снижению усваиваемости материала и повышенной утомляемости. Причина этого кроется в том, что при комплексном восприятии, с высокой степенью вероятности, возникают ситуации, когда появляется несколько объектов внимания. Поэтому необходимо четко согласовывать используемые средства обеспечения наглядности с задачами обучения и особенностями восприятия у обучаемых.

Принцип индивидуального подхода в отношении к компьютерному обучению базируется на идеях целостного, личностного подхода к обучаемым. Его содержание определяется системой индивидуализированных способов и приемов взаимосвязанных действий преподавателя и обучаемых, которая органично присуща всем этапам процесса обучения и направлена на всесторонний учет индивидуальных особенностей студентов. Совокупность требований к ЭОР, реализующих принцип индивидуализации обучения, предполагает учет исходного уровня предметных и учебных знаний и умений при отборе и построении учебного материала, при выборе методики его усвоения, а также уровня развития интеллектуальной, эмоциональной, волевой мотивационной сферы, и индивидуально-личностных, психофизиологических особенностей каждого из них.

Рассмотренные выше особенности мультимедиа позволяют говорить о возможности при его применении обеспечить развитие интеллектуальной сферы. Что касается мотивационной сферы, то здесь применение мультимедиа должно быть нацелено на формирование потребности, прежде всего, в знаниях; потребности в овладении способами познания и преобразовательной деятельности; развития мотивов учения и достижения. В предметно-практической сфере необходимо формировать общение, специальные, профессиональные и творческие способности, умения и навыки обучающихся в различных видах деятельности. Мультимедиа благодаря характерным для данного средства возможностям предъявления учебной информации и интерактивности является средством, способным оптимизировать выработку тех или иных умений и навыков обучающихся, раскрывая и развивая их способности.

Применение мультимедиа может способствовать также формированию и волевой сферы, а именно: планированию деятельности и ее осуществлению, целеустремленности, развитию умения преодолевать внешние и внутренние препятствия, развивать инициативу, умение владеть собой, так как с ее помощью возможно дозировать учебные задания, программировать учебную деятельность. В эмоциональной сфере необходимо формировать навыки управления чувствами и эмоциональными состояниями, преодоления тревожности и эмоционального напряжения.

Мультимедиа позволяют во многих учебных ситуациях снять эмоциональное напряжение, снизить уровень тревожности, повысить стрессоустойчивость. В принципе, стресс – это, в определенном объеме, адаптация организма в ответ на любой «возмущающий» эффект. И рассматривать его исключительно негативно было бы неправомерно. При этом при нормальных физиологических реакциях на внешние эмоциональные воздействия стимулируется работа головного мозга, активизируется ассоциативная память, что позволяет лучше отвечать на поставленные вопросы. К тому же, умеренное возбуждение центральной нервной системы сопровождается дополнительным выбросом норадреналина. При этом стимулируется запись учебной информации в долговременную память мозга. Однако не у всех студентов внешние эмоциональные воздействия оказывают положительное влияние на учебный процесс. У значительной части учащихся они нередко вызывают ответные патологические реакции, сопровождающиеся спазмами сосудов головного мозга, затрудняющими ответы на вопросы преподавателей, сердцебиением, усиленным потоотделением и т.п.

Большое значение при разработке ЭОР необходимо уделять удобствам работы пользователя с программой, обеспечивая процесс ее применения необходимым сервисом, простотой использования, гарантией устойчивости от несанкционированного нажатия клавиш, надежностью, возможностью легкого возврата на исходные позиции (что снимает стрессогенные факторы) и т.д. Во многом это достигается продуманной системой навигации и хорошо разработанной системой помощи при работе с программой.

Принцип систематичности и последовательностипредполагает преподавание и усвоение знаний в определенном порядке, системе. Он требует логического построения и содержания, и процесса обучения, что выражается в соблюдении ряда правил. Во-первых, изучаемый материал планируется, делится на логические разделы; тем самым устанавливается порядок и методика работы с ним. Во-вторых, в каждой теме определяются содержательные центры, выделяются главные понятия, идеи, структурируется материал. В-третьих, при изучении курса определяются внешние и внутренние связи между теориями, законами, фактами. Требование систематичности и последовательности в обучении нацелено на сохранение преемственности содержательной и процессуальной сторон обучения, при которой каждая тема – это логическое продолжение предыдущей как по содержанию изучаемого учебного материала, так и по характеру, способам выполняемых действий.

Реализация этого принципа представляется возможной в двух аспектах. Во-первых, возможно изложение материала в последовательности от более простого к более сложному. Во-вторых, происходит систематизация знаний и одновременно предоставляется возможность их апробации через различные виды заданий, контрольных вопросов и т.п.

Реализации принципа систематичности и последовательности будет способствовать движение от понятия, которое является ключевым, базовым для раскрытия последующих сюжетов, без определения которых все последующие шаги просто теряют смысл.

При реализации данного принципа необходим такой отбор исходных материалов, чтобы в компьютерной подаче прямо присутствовали основные структурные элементы и существенные взаимосвязи. Это позволит создать целостное восприятие изучаемого явления, процесса. Кроме того, алгоритм, в соответствии с которым строится деятельность студента при работе с программой, также должен быть системен: информационный материал пошагово выверяется характером заданий для самостоятельной работы и контролирующим (тестирующим) блоком.

Принцип экологичности. Специалистыутверждают, что по степени значимости он занимает второе место в иерархии педагогических принципов, положенных в основу создания и использования ЭОР, уступая лишь наглядности. Обусловлено это, прежде всего, неоднозначностью последствий применения самого компьютера.

Информационные технологии, все более активно вовлекая личность в процессы алгоритмизации и структурирования опыта, изменяя прежние способы осмысления, понимания, определения объективного мира, оказывают особое (и неоднозначное) воздействие на систему взаимоотношений индивида с социумом, влияют на процесс познания.

Ориентация в виртуальной среде, оценка виртуальных ситуаций, создаваемых компьютером, все в большей мере реализуется посредством (и в форме) логических рассуждений. Интенсивное использование интеллектуальных средств как основного способа получения и обработки информации для личности оборачивается подавлением эмоционально-чувственной ткани сознания, происходит дегуманизация психики.

Фанатичные пользователи теряют способность к общению с другими людьми. Их мышление приспосабливается к логике, заложенной в компьютере, для которой характерно упрощение, чрезмерная рациональность и отсутствие эмоциональной окраски, абсолютизация интеллектуальной деятельности, а не ее единства с деятельностью аффективной, имеющей глубокую предметно-чувственную основу. Отсюда же следует тяготение личности пользователя компьютерных технологий к рационализации смыслового содержания ментального опыта, что изменяет структуру ценностных представлений.

Необходимо помнить и о физическом воздействии работы с компьютером. Получены данные, подтверждающие возможные нарушения психической и двигательной деятельности человека. Уже через 2-3 минуты пребывания в виртуальной реальности у человека нарушается двигательная моторика, а через 25-30 минут происходят нарушения двигательных рефлексов.

Сложность внедрения компьютерных педагогических технологий сопряжена не только с техническими проблемами. Например, лишь 13,4% американских педагогов думают, что Internet помогает учебе в школе.

В традиционном, бескомпьютерном обучении не было необходимости рассматривать экологичность как дидактический принцип. С точки зрения безопасности анализировалось применение технических средств обучения, но это была техника безопасности, соблюдение правил эксплуатации.

Под экологичностью в контексте применения электронных образовательных ресурсов понимается учет последствий, как сиюминутных, так и отдаленных, на поведение, мышление, психику человека (учащегося), обусловленных активным использованием в процессе обучения программных педагогических средств (в том числе мультимедийных обучающих программ).

Экологичность будет означать также соответствие разработанных компьютерных средств тем критериям безопасности, которые предъявляются к данным продуктам. По данным исследователей, при взаимодействии с компьютером у пользователя нередко возникает серьезный внутренний барьер, на начальном этапе снижаются темпы работы, создается психологический дискомфорт, в связи с эти возникает вопрос о механизме взаимодействия с компьютером, который создавал бы для пользователя благоприятные условия интеракции с программой и позволил максимально использовать возможности, предоставляемые мультимедиа, в частности доступ к большим объемам информации, ее эффективное усвоение благодаря особенностям предъявления.

Негативным является также то, что теряются (по крайней мере, значительно слабеют) межличностные контакты студентов друг с другом и с преподавателем, который не только передает студенту информацию и обучает технологии работы с ней, но и передает опыт работы с коллективом. Экологичность применения ЭОР напрямую будет зависеть не только от содержательной стороны, системности и последовательности в изложении, проработке и усвоении материала, но и от ее адаптированности, эмоциональной, психологической безопасности для студента (и преподавателя).

При использовании информационных технологий обучения необходим качественный учет индивидуальных психодинамических особенностей личности, так как на практике при компьютерном обучении имеют место случаи конфликтов, эмоциональной напряженности, утомления. Зарубежные и отечественные педагогические исследования показали, что 90% разрабатываемых программных средств являются непригодными для образования в связи с несоответствием предъявляемым психолого-педагогическим и другим требованиям. По данным Главного экспертного Совета Российского фонда компьютерных программ (ИНИНФО), из 200 программных средств, разработанных как отдельными авторами, так и коллективами, а также ведущими отечественными фирмами-разработчиками программ на 2008 год, сертификат качества получили немногим более 40 программ. В связи с этим экологичность программ будет обеспечиваться, а они сами соответствовать программным продуктам образовательного назначения, если их создание будет строиться с учетом психолого-педагогических характеристик, предъявляемых компьютерным обучающим средствам.

Эти психолого-педагогические характеристики включают четыре критерия:

- педагогической целесообразности использования программных средств образовательного назначения в учебном процессе;

- соответствия возрастным параметрам учащихся;

- соответствия гигиеническим требованиям и санитарным нормам работы с вычислительной техникой;

- индивидуализации обучения с использованием программных средств образовательного назначения.

Для реализации данного принципа необходимо среди прочих условий и наличие дружественного интерфейса, который включает, помимо дизайна и технической реализации, учет адресности программы. Работа над пользовательским интерфейсом начинается с определения аудитории, которая будет работать с программой, т.е. самого пользователя. Разработчики учитывают возраст аудитории, опыт работы с компьютером и мультимедийными программами. Немаловажную роль играет и профиль факультета или вуза; гуманитарии взаимодействуют с компьютером иначе, чем студенты естественнонаучных специальностей. Кроме того, необходимо знать, где будет использоваться программа. Предназначена ли она для студентов младших или старших курсов, ориентирована она для использования на лекции или рассчитана на самоподготовку, самоконтроль или тестирование преподавателем, предназначена ли программа для одного человека или для группы людей. Исходя из этого, специалистами разрабатывается концептуальный дизайн интерфейса, определяется система интерфейсных элементов, освоив которую пользователь сможет легко найти необходимую ему информацию. Универсального набора управляющих и иллюстрирующих элементов пользовательского интерфейса не существует. Автор конкретного учебного курса разрабатывает их в зависимости от целей и задач программы.

Рассмотренный материал позволяет сделать вывод, что дидактические принципы традиционного типа обучения могут эффективно применяться при разработке средств обеспечения учебного процесса в рамках новых информационных технологий. Система таких принципов в широком контексте должна быть подчинена тем задачам, которые призваны решать современная парадигма образования, адаптироваться к специфике компьютера, возможностям мультимедийной среды. В то же время, в компьютерных технологиях обучения особую значимость приобретают принципы наглядности и экологичности, что обусловлено новыми возможностями этих технологий. Но при этом необходимо помнить, что все педагогические новации ни в коем случае полностью не отвергают того, что было достигнуто наукой и практикой прошлого, они критически переосмысливают наработанный опыт, наполняя многократно проверенные принципы обучения новым содержанием.