Образовательные платформы

Совсем недавно появились такие новые понятия, как: «образовательная платформа» (Learning Platform), «виртуальная образовательная среда» (virtual learning environment - VLE), «управляемая образовательная среда» (managed learning environment - MLE), которые все активней используются специалистами в области информатизации образования.

Комплекс программных продуктов «Виртуальная (электронная) образовательная среда» ориентирован больше на процесс обучения, организацию информационно-образовательного пространства учебного заведения. Комплекс совмещает в себе средства для создания учебного плана, расписания, системы тестирования, средства информационного взаимодействия между учеником, учителем и средой, а также систему управления образовательным процессом.

Управляемая образовательная среда ориентирована больше на процесс автоматизации документооборота и управления учебным заведением. В данный программный комплекс входят и электронные средства учебного назначения, информационные образовательные ресурсы, средства рассылки заданий, проведения тестирования, обработки результатов учебной деятельности, а так же многофункциональные системы организации и управления образовательным процессом.

Современное понятие «образовательная платформа» интегрирует в себе широкий диапазон самых разных возможностей. Своим названием это понятие обязано тем, что на образовательную платформу «устанавливаются» самые разнообразные программные продукты, системы и комплексы. Поэтому образовательная платформа является интегрированным понятием, так называют многофункциональные системы для автоматизации управления учебным заведением, виртуальные и управляемые образовательные среды.

Основными задачами образовательной платформы являются: организация образовательного процесса на базе средств ИКТ; реализация интерактивного информационного взаимодействия между учеником, учителем и системой на локальном и глобальном уровне; автоматизация документооборота и образовательной деятельности учебного учреждения.

Практическая реализация образовательных платформ в учебном заведении позволит:

· разработать принципиально новые педагогические подходы к организации учебного процесса;

· упростить процесс разработки и адаптации педагогических приложении (за счет имеющейся на платформе базы знаний, электронных средств учебного назначения со ссылками на образовательные порталы и сайты, а так же встроенных инструментальных систем),

· использовать в учебном процессе тестирующие и диагностирующие системы, которые содержат банк вопросов, заданий и упражнений по всем предметам школьного цикла с возможностью внесения изменений и дополнений в вопросы и задания;

· отслеживать динамику развития творческих способностей ребенка и профессионализма учителей с помощью e-portfolio;

· осуществлять обмен документами с вышестоящими органами управления образованием.

Реализация образовательных платформ упрощает процесс создания учителями собственных учебных материалов, тестовых заданий и использование уже имеющихся в системе готовых электронных средств учебного назначения, моделирующих программ. Эти программные продукты размещаются на сервере школы и могут быть доступны для учащихся и учителей в синхронном или асинхронном режиме работы не зависимо от места их нахождения.

Перейти к плану лекции

2. Этапы разработки электронных средств учебного назначения

Рассмотрим основные этапы разработки электронных средств учебного назначения. Отметим, что успешность использования в учебных заведениях средств обучения нового поколения во многом определяется их возможностями, назначением, содержанием и, что особенно важно – наличием методической документации.

1. Изучение и анализ состава и технических возможностей средств ИКТ, имеющихся в конкретном учебном заведении. Например: количество рабочий мест для учеников и учителей, наличие мультимедиа проектора, экрана, интерактивной доски, принтера, сканера, планшетов, цифровых фотоаппаратов и видеокамер; устойчивость работы локальной сети, возможность выхода в Интернет и пр.

2. Анализ содержания дисциплины, выявление наиболее сложных разделов и тем; определение видов занятий, на которых целесообразно использовать средства ИКТ для выполнения следующих задач:

· предъявления нового учебного материала, храняще­гося в базах данных, в системах гипермедиа, муль­тимедиа;

· компьютерной визуализации учебной информации, моделирования протекания различных процессов и явлений;

· имитации работы изучаемых объектов, машин;

· автоматизации процессов расчета, контроля, управления учеб­ной деятельностью и др.

3. Изучение и анализ передового опыта, созданных и используемых в других школах электронных средств учебного назначения, гипертекстовых систем, электронных учебников, распределенных ресурсов сети Интернет, выбор нужного типа электронного средства учебного назначения, адаптация существующих программных продуктов (если есть такая возможность) или разработка авторских педагогических приложений с использованием перечисленных выше подходов.

4. Формирование структуры, состава и содержания электронных средств учеб­ного назначения. Исходными данными для формирования структуры, состава и содержания электронных средств учеб­ного назначения служат: цели, зада­чи и содержание обучения учебной дисциплине, форма итогового контроля, состав имеющихся в школе средств ИКТ. При прочих равных условиях выбор следует ос­тановить на тех разделах, при изучении которых использование богатых возможностей средств современных технологий будет способствовать существенному повышению эффективности обучения. Прежде всего, это изучение технологии мультимедиа, графических редакторов, электронных таблиц с использованием интеллектуальных систем управляющих ходом учебного процесса, генерирующих задания различной степени сложности, отслеживающих ход работы на занятии каждого обучаемого. Если же учитель принял решение об использовании уже имеющихся электронных средств учебного назначения, необходимо провести анализ их структуры, содержания и возможностей. Отметим, что наибольший дидактический эффект достигается при комплексном использовании возможностей ИКТ при проведении разного рода занятий, при организации различных видов учебной деятельности. Следовательно, учителю необходимо ориентироваться на создание комплекта электронных средств различного учебного назначения (например: обучающих, моделирующих, демонстрационных, контролирующих и пр.), на поиск и копирование учебного видеоматериала и анимационных роликов с аудио сопровождением (в том числе в Интернет); на наполнение баз данных, необходимых для хранения различной информации (текстовой, графической, справочной).

5. Проверка выполнения комплекса специальных требований. Разрабатываемые программные средства должны соответствовать основным требованиям, предъявляемым к электронным средствам учебного назначения. Перечислим эти требования и затем рассмотрим их более подробно:

· психолого–педагогичес­кие требования,

· технические требования,

· эргономические требо­вания,

· эстетические требования,

· требования к оформлению доку­ментации.

Обучение с использова­нием средств информационных и коммуникационных технологий должно быть основано, прежде всего, на реализации психолого–педаго­гических требований. Психолого–педагогические требования включают дидактические, методические требования, обоснование выбора тематики, проверку эффективности применения. Выделим основные из них:

· направленность обучения на решение задач образования, воспитания и развития обучаемого предполагает всестороннее развитие личности и индивидуальности обучаемого, формирование его нравственных и эстетических качеств;

· научность содержания электронного средства учебного назначения, предъявление научно-достоверных сведений, объективных научных фактов, теорий, законов;

· доступность предъявляемого учебного материала данному контингенту обучаемых; соответствие ранее приобретенным учениками умениям и навыкам в целях предотвращения их интеллектуальных и физических перегрузок;

· систематичность и последовательность обучения основаны на таком построении содержания учебного материала, когда существует определенная логическая связь между сис­темами понятий, фактов и способов деятельности с целью обеспе­чения последовательности и преемственности в овладении знания­ми, умениями и навыками;

· информационная упорядоченность теоре­тического материала предполагает, что содержание учебного материала, входящего в электронное средство учебного назначения, должно быть рационально распределено по кадрам в подсказках и методических указаниях;

· проблемность обучения, реализуемая за счет создания таких учебных ситуаций, попадая в которые ученик вынужден вести поиск выхода из затруднительного положения, принимать самостоятельные решения, что позволит ему не только открыть новые истины, но и усвоить их творчески;

· обеспечение сознательности, самостоятельности и активности обучаемых предполагает создание условий для проявления познавательной активности обучаемых, выраженной в их умении самостоятельно ставить цели учения, планировать и организовывать свою учебную деятельность, индивидуально выбирать режим работы на занятии;

· осуществление индивидуализации обучения в условиях кол­лективного усвоения знаний (возможность выбора индивидуального темпа работы, траектории обучения и уровня сложности);

· учет субъективного опыта каждого ученика, накопление и анализ данных о его знаниях и умениях, генерация заданий в зависимости от этих данных;

· наличие средств активизации познавательной деятельности обучаемого, развития его мышления за счет повышения наглядности учебного материала, формирования умения принимать оптимальные решения в сложных ситуациях за счет постановки проблемных задач в ходе занятия;

· обеспечение прочности усвоения результатов обучения и развития интеллектуального потенциала обучаемого предполагает, что знание становится частью сознания обучаемых в том случае, когда сформировано положительное отношение к учению и изучаемому материалу, обеспечен контроль за результатами обучения;

· организация интерактивного взаимодействия пользователя с системой; обеспечение суггетивной связи (от suggest - предпо­лагать, советовать) в ходе работы на занятии, что предполагает обеспечение реакции программы на незапланированное действие поль­зователя, возможности получить совет, подсказку, рекомендацию;

· неотрывная связь практических задач с теоретическим ма­териалом за счет реализации деятельностной технологии обучения;

· соблюдение адекватности функций средств ИКТ функциям учителя.

Технические требования содержат условия обеспечения устойчивой рабо­ты системы, компьютера, всего комплекса программных и программно-аппаратных средств, защиты от несанкционированных действий.
Эргономические требования учитывают возрастные особен­ности обучаемых, обеспечивают повышение уровня мотивации обу­чения, устанавливают требования к изображению информации и ре­жимам работы.
Эстетические требования устанавливают соответствие эс­тетического оформления функциональному назначению электронных средств учебного назначения; упоря­доченность и выразительность графических и изобразительных элементов учебной среды.
Требования к оформлению документации обосновывают необходимость грамотного и подробного оформления методических указаний и инструкций пользователя.
Обозначенные выше требования к электронным средствам учебного назначения являются рекомендациями по эффективному внедрению возможностей средств информационных и коммуникационных технологий в процесс изучения информатики. В процессе разработки, модернизации и адаптации электронных средств учебного назначения учителю необходимо ориентироваться не на отдельные требования, а на их систему, что обеспечивает научно обоснованный выбор целей, содержания и методов организации учебной деятельности.

6. Разработка сценария программы и методики проведения занятий с его использованием, определение функций обучаемого, учителя и сис­темы на каждом этапе занятия. В сценарии должны быть отражены все этапы занятия, а так же подробно расписаны функ­ции машины (системы), работа учеников и работа учителя на всех этапах занятия, определены те функции учителя и обучаемого, которые предстоит автоматизировать. Каждый сценарий представляет собой определенную последо­вательность фрагментов программы. Размер фрагментов подбирает­ся таким образом, чтобы он помещался на одном экране и был легко читаем. Количество строк фрагмента (заголовок с текстом, задача, вопрос с ответами) обычно составляет 10-20. Количество символов в строке не превышает 60, то есть среднее число символов в стандартной строке книги. Текст, выдаваемый на экран дисплея, усваивается иначе, чем написанный на бумаге. Здесь имеет значение и свече­ние букв, и неустойчивость изображения. Поэтому текст должен быть лаконичным, конкретным и ясным. Предъявление учебного ма­териала может осуществляться в любом временном режиме (быст­рее, медленнее) и многократно. Это зависит от уровня знаний обучаемого и требуемого уровня его подготовки. Значительно улучшает восприятие учебного материала выделение той или иной информации (подчеркиванием, мерцанием, наличием абзаца и т.д.). Компоновка учебного материала, его изложение должны вестись с учетом психофизиологических особенностей обучаемых.

Выделим основные функции компонентов процесса обучения с применением электронных средств учебного назначения.
1. Функциональное назначение электронного средства учебного назначения (электронного учебника и т.п.) Использование электронного средства учебного назначения в учебном процессе позволяет реализовать следую­щие основные функции:
- информационно - справочная, за счет представления разного рода информации при использовании баз данных, средств телекоммуникации и связи; представления на экране теоретического материала, методики решения задач и т.п.;
- демонстрация наглядного материала, компьютерной визуализации изучаемого объекта и его составных частей;
- индивидуализация и дифференциация процесса усвоения учебного материала в ходе плановых занятий, самоподготовки и тренировки обучаемых, за счет генерации заданий различного уровня сложности, выдачи справок и подсказок;
- рационализация учебного процесса, за счет возможностей поэтапной работы, работы в определенном темпе;
- контролирующая, за счет осуществления объективного контроля с обратной связью, оценки знаний, умений и навыков с диагностикой ошибок; осуществления самоконтроля и индивидуальной корректировки знаний, умений, навыков, умения правильно решать задачи;
- корректирующая, за счет осуществления в процессе обучения тренировки, консультаций и других видов помощи;
- диагностирующая, т. к. система диагностирует ошибки в работе обучаемых, в ходе ответов на вопросы тестов и информирует учителя о результатах обучения, о наиболее часто встречающихся ошибках;
- автоматизация процессов управления учебной деятельностью при осуществлении регистрации, сбора, анализа, хранения информации об обучаемых, рассылки необходимого материала и информации по сети;
- моделирование реальных опытов, имитация работы разнообразных стендов, объектов, процессов и явлений.

2. Функции базы знаний во многом аналогичны функциям обычного учебника, поэтому, выделяя функциональное назначение базы знаний учебного назначения отметим, что одной из основных функций является обучающая функция. Дело в том, что работа с базой знаний развивает у обучаемых способность к самообразованию, умение учиться, добывать знания доступными способами, в том числе с помощью современных средств ИКТ.
Информационная функция обеспечивает обучаемых необходимой и достаточной информацией в рамках учебной программы по данному предмету, развивает у ребенка умение самостоятельно обрабатывать информацию. Иногда эту функцию разделяют на информационно - предъявляющую и информационно - иллюстрирующую функции. Информационно - предъявляющая функция состоит в предъявлении текстовой и справочной информации, а информационно - иллюстрирующая функция - в предъявлении иллюстративного материала с помощью иллюстраций, рисунков, графиков, анимационных видеороликов.
Систематизирующая функция реализует требование систематичности и последовательности в изложении материала. Учебный материал расположен в базе данных в определенной последовательности, что позволяет обучаемым в процессе работы на занятии изучать его последовательно. Система позволяет обучаемым продвигаться в глубь экрана посредством активных окон. В том случае, когда обучаемый считает, что он уже хорошо знает теорию, он может самостоятельно выбирать траекторию своей дальнейшей работы на занятии.
Трансформационная функция состоит в том; что учебный материал, находящийся в базе знании, обучаемый может использовать с учетом своих потребностей в той или иной информации.
Предусматривается интегрирующая функция, суть которой состоит в том, чтобы дать возможность обучаемым использовать на уроках информатики дополнительную информацию из смежных наук.
Координирующая функция состоит в том, что во время работы обучаемого с учебным средством ему предоставляется возможность использования дополнительного материала. В качестве дополнительного материала могут быть использованы рисунки, иллюстрации, анимационные ролики, видеосюжеты.
Функции закрепления и контроля реализуются в основном в контролирующем модуле, но и работая с базой знаний, обучаемый имеет возможность многократного повторения материала.
Суть развивающе-воспитательной функции состоит в том, что реализация системы гипермедиа развивает наглядное, образное мышление ребенка. Самостоятельная работа с базой знаний формирует у обучаемого способность к творчеству, стимулирует мыслительную активность, активизирует самостоятельную деятельность, развивает личностные качества.
Консультативная функция реализуется в результате определенных запросов обучаемых, возникающих при выполнении определенных учебных действий, объем помощи обучаемый выбирает самостоятельно.

3. Функции учителя в процессе обучения с использованием средства обучения, функционирующего на базе ИКТ.
Учитель осуществляет организацию обучения и управление учебным процессом, планирование собственной деятельности и деятельности учеников, контроль за ходом учебного процесса.
Учитель разрабатывает, адаптирует, модернизирует электронные средства учебного назначения, подбирает материалы для урока среди ресурсов сети Интернет. Учитель осуществляет подбор и компоновку учебного материала, формул, схем, таблиц, рисунков.
Учитель разрабатывает методику проведения уроков, методическую и инструкторско-методическую документацию.
Учитель разрабатывает и перерабатывает вопросы, ответы и задачи; выявляет ошибки в ответах учеников; осуществляет их коррекцию для конкретного обучаемого, если это не предусмотрено в системе.
Учитель выполняет аналитические функции по выявлению общих для всех учеников затруднений с целью коррекции методики препода­вания.
Учитель прогнозирует направления личностного развития обучаемых.
Учитель осуществляет подбор и коррекцию критериев оценки деятельности учеников; адаптацию программных средств учебного назначения к условиям конкретного класса; выбирает режим работы; обновляет и дополняет учебный материал.
Необходимо отметить, что, значительная часть обучаю­щих функций переходит к средству обучения, компьютер выполняет большую часть рутинных операций по сбору и обработке информации, учитель же сохраняет за собой часть функций управления обучением и воспитанием как конкретного обучаемого, так и всего класса. И еще: функции учителя зависят от формы учебного занятия и вида учебной деятельности, а главное – от возможностей средств ИКТ, которые используются на конкретном уроке.
Приведем ряд примеров. При изложении нового учебного материала учитель следит за полнотой и наглядностью информации, представляемой на экран компьютера или на интерактивную доску, реагирует на потребности и интересы конкретной аудитории.
На практических и лабораторных занятиях основной целью деятель­ности учителя является постановка перед классом задач, обеспечение рабочей обстановки, контроль за ходом занятия, выявление ошибок и затруднений, корректировка методики проведения занятия в зависимости от уровня готовности конкретного класса.

4. Функции ученика на уроке в условиях использования электронного средства учебного назначения смещается в направлении поиска, выбора, обработки, продуцирования информации. Увеличение доли самостоятельной работы обучаемого способствует тому, что ученик является не просто «потребителем» учебной информации, он становится активным участником учебного процесса, «творцом». Он получает возможность выбора самостоятельной траектории обучения и темпа работы с программой. Применение учеником информации, которую он «добыл» самостоятельно, переводит его с уровня «пассивного потребителя информации» на уровень «активного преобразователя информации».

7. Проведение предварительного психолого-педагоги­ческого анализа изменения эффективности обучения при использо­вании средств информатизации образования. Например: анализируются возможности активизации учебно-познавательной деятельности обучаемых. Соответственно рассматриваются вопросы использования методов проблемного обучения, увеличения доли самостоятельной работы ученика и степень реализации интерактивного учебного диалога между пользователем и системой, вопросы эффективности методов контроля и оценки знаний и пр.

8. Программирование или создание электронных средств учебного назначения с помощью специализированных инструментальных систем, оболочек, образовательных платформ, отладка программы. Затем созданные программы подвергаются экс­пертизе опытных педагогов, при необходимости в них вносятся изменения, дополнения и поправки.

9. Анализ и корректировка содержания курса, программ и сценариев.

10. Подготовка методической документации для практи­ческого применения. По окончании разработки электронных средств учебного назначения следует подготовить необходимый методический материал. В методической документации необходимо самым подробным образом описать возможности системы, инструкцию пользователя (обычно отдельно пишутся инструкции для учеников, учителей и администратора сети). Затем автор или коллектив авторов разрабатывает и оформляет методические разработки уроков. Грамотное и детальное оформление методической документации упростит использование разработанного средства другими учителями.

Перейти к плану лекции

3. Анализ, оценка и экспертиза электронных программно-методических и технологических средств учебного назначения

Выделим основные под­ходы к проблеме оценки качества электронных программно-методических и технологических средств учебного назначения:

· экспериментальная проверка педагогической целесообраз­ности применения электронных программно-методических и технологических средств, основанная на их практическом использовании в процессе обучения в течение определен­ного периода времени;

· экспертная оценка качества, основанная на компетентном мнении экспертов, знающих данную область и имеющих на­учно-практический потенциал для принятия решения;

· критериальная оценка их методической пригодности, ос­новывающаяся на использовании критериев оценки качества;

· комплексная оценка качества, интегрирующая все или некоторые из вышеперечисленных подходов.

В настоящее время именноэкспериментальная проверка педагогической целесообразности использования электронного средства учебного назначения созданного учителем или закупленного школой позволяет учителю лично оценить эффективность собственной разработки или готового электронного учебника. В данном случае нужно быть готовым к тому, что мнения учителей будут сильно отличаться. В ходе экспериментального обучения следует провести предварительный и итоговый анализ электронного средства учебного назначения, заполнив анкету. А затем сравнить заявленные авторами характеристики и мнения учителей, которые использовали данный программный продукт в учебном процессе.

Оценка качества электронного средства учебного назначения достаточно сложный процесс. Дело в том, что далеко не все созданные программные продукты вписываются в традиционную систему образования, использование подобных программных продуктов приводит к существенному изменению, трансформации обучения и далеко не все учителя воспринимают это однозначно.

Экспертная оценка качества ЭСОН позволяет повысить обоснованность выводов за счет привлечения к этой работе опытного эксперта или экспертов. При этом экспертиза электронных программно-методических и технологических средств учебного назначения состоит в утвер­ждении компетентного мнения большинства экспертов, знаю­щих данную область и имеющих научно-практический потен­циал для принятия решения. Обычно именно такой подход применяется в работе специальных органов по сертификации.

Экспертная оценка качества электронных средств учебного (образовательного) назначения предполагает осуществление психолого-педагогической, содержательно-методической, дизайн-эргономической и технико-технологической экспертизы, проводимой специальными органами по сертификации. Экспертно-аналитическая оценка психолого-педагогического и про­граммно-технического качества ЭСОН и целесообразности его использования в процессе обучения основана на трехэтапной деятельности эксперта (анализ, экспертиза, формирование рекомендаций по доработке) с по­следующей апробацией экспертируемого ПС в учебном про­цессе (возможны циклы).

При осуществлении экспертной оценки психолого-педагогического и программно-технического качества электронных программно-методических и технологических средств учебного назначения экспертами формируется набор показателей для характеристики этих средств и заполняются специальные оценочные листы качества электронного средства образовательного назначения листы. Оценочный лист качества программного средства учебного назначения служит для формирования резюме о пригодности или непригодности применения ЭСОН в процессе обучения на основе ответов эксперта.

Критериальная оценка качества электронных программно-методических и технологических средств ос­нована на использовании критериев оценки качества, и зачастую специальных методик оценки, изложенных в государственных стандартах, отраслевых стандартах и других нормативных и технических документах.

Комплексная оценка качества электронных программно-методических и технологических средств учебного назначения интегрирует все или некоторые из вышеперечисленных подходов и позволяет избежать субъективизма мнений экспертов и учителей. Например, в ходе проведения экспертной оценки может быть предложено не только заполнение представленных выше оценочных листов, но и оценка (критериальная) эффективности его применения в учебном процессе.