Автор Анна Евкова
Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Создание электронного учебника по теме «Системы счисления» (Информатика и программирование)

Содержание:

Введение

Существуют множество электронных учебников, разработанных с целью обучения. Однако не все они составлены достаточно грамотно. В основе этих учебных пособий должна лежать четкая структура. Контент учебников, организованный средствами гипертекста, так же должен иметь структуру. Структура всего учебника и его контента зависит не только от содержания обучения, но и от формы обучения.

Создание и развитие информационного общества предполагает широкое применение информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в образовании, что определяется рядом факторов.

Во-первых, внедрение ИКТ в образование существенным образом ускоряет передачу знаний и накопленного технологического и социального опыта человечества не только от поколения к поколению, но и от одного человека другому.

Во-вторых, современные ИКТ, повышая качество обучения и образования, позволяют человеку успешнее и быстрее адаптироваться к окружающей среде и происходящим социальным изменениям. Это дает каждому человеку возможность получать необходимые знания как сегодня, так и в будущем постиндустриальном обществе.

В-третьих, активное и эффективное внедрение этих технологий в образование является важным фактором создания системы образования, отвечающей требованиям ИО и процессу реформирования традиционной системы образования в свете требований современного индустриального общества.

Новым этапом глобальной технологизации передовых стран стало появление современных телекоммуникационных сетей и их конвергенция с информационными технологиями, то есть появление ИКТ. Они стали основой для создания инфосферы, так как объединение компьютерных систем и глобальных телекоммуникационных сетей сделало возможным создание и развитие планетарной инфраструктуры, связывающей все человечество.

Примером успешной реализации ИКТ стало появление Интернет – глобальной компьютерной сети с ее практически неограниченными возможностями сбора и хранения информации, передачи ее индивидуально каждому пользователю.

Цель курсовой работы: создать электронный учебник по информатике на основе гипертекстовой технологии по теме «Системы счисления».

Задачи исследования:

  1. изучение литературы по использованию гипертекста при разработке учебных пособий;
  2. изучение существующих программных средств (электронных пособий) и анализ их структуры;
  3. изучение литературы по конкретным разделам дисциплины;
  4. подбор наиболее информативных иллюстраций;
  5. разработка электронного учебника «Системы счисления» для самостоятельной работы обучающихся.

Объект исследования: структура построения электронного учебного пособия и его контента.

Предмет исследования: возможность создания и использования электронного учебника «Системы счисления» на основе гипертекстовой технологии.

1 Теоретическая часть

1.1. Анализ литературы по проблеме создания электронных средств учебного назначения

Информационные технологии в образовании играют все более существенное значение. Ю. Брановский в своем учебнике «Работа в информационной среде» освещает значение использования электронных учебных пособий в образовании. Современный учебный процесс сложно представить без использования компьютерных учебников, задачников, тренажеров, лабораторных практикумов, справочников, энциклопедий, тестирующих и контролирующих систем и других компьютерных средств обучения (КСО). Последние составляют обширный класс средств, относящихся к образовательным ИТ. Далее в большинстве случаев, говоря об ИТ, мы будем иметь в виду КСО и электронные учебники (ЭУ) в частности. Среди перечисленных КСО электронный учебник представляет собой наиболее емкое средство обучения, т.к. включает в себя элементы всех остальных средств (тренажер, задачник, система контроля знаний и т.д.).[1]

Роль ИТ в системе образования хорошо представлена в книге В. Н. Агеева « Современные электронные учебные издания» и соотносится с тремя уровнями их применения.

На первом ИТ выступают в качестве инструментария для решения отдельных педагогических задач в рамках традиционных форм образования и методов обучения. КСО на данном уровне обеспечивают поддержку учебного процесса в качестве учебно-методических средств. Место КСО и возлагаемые на них функции определяются сложившимися принципами организации обучения. Другими словами, КСО используются в пассивном качестве, т.е. не оказывают влияния на образовательную систему [2].

Активная роль ИТ проявляется на втором и третьем уровнях. Она обусловлена тем, что по сравнению с традиционными учебно-методическими средствами КСО обеспечивают новые возможности, а многие существующие функции реализуются с более высоким качеством. Назовем основные преимущества КСО:

– создание условий для самостоятельной проработки учебного материала (самообразования), позволяющих обучаемому выбирать удобные для него место и время работы с КСО, а также темп учебного процесса;

– более глубокая индивидуализация обучения и обеспечение условий для его вариативности (например, адаптивные КСО, способные настраиваться на текущий уровень подготовки обучаемого и области его интересов);

– возможность работы с моделями изучаемых объектов и процессов (в том числе тех, с которыми сложно познакомиться на практике);

– возможность представления и взаимодействия с виртуальными трехмерными образами изучаемых объектов;

– возможность представления и мультимедийной форме уникальных информационных материалов (картин, рукописей, видеофрагментов, звукозаписей и др.);

– возможность автоматизированного контроля и более объективное оценивание знаний и умений;

– возможность автоматической генерации большого числа не повторяющихся заданий для контроля знаний и умений;

– возможности поиска информации в КСО и более удобного доступа к ней (гипертекст, гипермедиа, закладки, автоматизированные указатели, поиск по ключевым словам, полнотекстовый поиск и др.);

– создание условий для эффективной реализации прогрессивных психолого-педагогических методик (игровые и состязательные формы обучения, экспериментирование, «погружение» в виртуальную реальность и др.).[2]

Перечисленные достоинства характеризуют КСО в дидактическом и функциональном отношениях. К технологическим преимуществам КСО в целом и ЭУ в частности относятся:

– повышение оперативности разработки;

– более простое обновление и развитие;

– легкое тиражирование;

– более простое распространение (особенно при использовании Internet).

Активная роль ИТ в образовании, как говорится в пособии А. И. Башмакова «Разработка компьютерных учебников и обучающих систем» состоит в том, что они не только выполняют функции инструментария, используемого для решения определенных педагогических задач, но и стимулируют развитие дидактики и методики, способствуют созданию новых форм обучения и образования. Например, интенсивный рост дистанционного образования стал возможным в результате широкого распространение Internet-технологий. Развитие технологий мультимедиа, компьютерной графики и тренажерных систем, а также методов и алгоритмов компрессии цифровых данных дали толчок к созданию методики обучения путем «погружения» в виртуальную реальность, имитирующую среду профессиональной деятельности. Появление класса компьютерных сетевых тренажеров стимулировало развитие методики многоролевого тренажа в формах деловых игр и соревнований. Подобные примеры можно приводить и дальше [3].

Использование электронного учебника в качестве КСО в учебном процессе способствует:

– росту качества обучения;

– снижению затрат на организацию и проведение учебных мероприятий;

– перераспределению нагрузки преподавателей с рутинной на творческую деятельность (решение научно-исследовательских и методических задач, создание учебно-методических пособий (в том числе ЭУ), подготовку нестандартных учебных заданий, индивидуальную работу с обучаемыми и др.);

– повышению оперативности обеспечения учебного процесса учебно-методическими средствами при изменении структуры и содержания обучения.

Из сказанного следует вывод о том, что в современной системе образования при возникновении потребности в определенных учебно-методических средствах при прочих равных условиях КСО будет отдаваться предпочтение перед традиционными средствами. Преимущество КСО нельзя понимать в том смысле, что КСО полностью вытеснят и заменят традиционные средства. Тем более неправильно считать, что КСО состоят из одних достоинств и не обладают недостатками. К отрицательным сторонам КСО и ЭУ в том числе относятся:

– необходимость иметь компьютер (в ряде случаев с выходом в Internet) и соответствующее программное обеспечение для работы с КСО;

– необходимость обладать навыками работы на компьютере;

– сложность восприятия больших объемов текстового материала с экрана дисплея;

– недостаточная интерактивность КСО (существенно большая по сравнению с книгой, но меньшая, чем при очном обучении);

– отсутствие непосредственного и регулярного контроля над ходом выполнения учебного плана.

Названные недостатки КСО носят объективный характер. К сожалению, часто к ним добавляются субъективные недостатки, вызванные неграмотным проектированием КСО и концептуальными недочетами, допущенными их создателями. В результате потенциальные пользователи, воодушевившись многочисленными авансами, выданными КСО, после ознакомления с их неудачными представителями испытывают разочарование и делают вывод о неэффективности и бесперспективности всего класса подобных средств [3].

По мнению Р. Д. Гутгарц, разработчики КСО и преподаватели, применяющие их в своей практической деятельности, должны решать объективные и типовые субъективные недостатки КСО и стараться компенсировать их при создании и эксплуатации данных средств. Способы компенсации могут быть разными: техническими, организационными, методическими, дидактическими, функциональными. Например, сложность восприятия больших объемов текста с экрана устраняется при использовании компьютеров типа notebook с жидкокристаллическим дисплеем с диагональю не менее 15 дюймов. С таким компьютером можно работать как с обычной книгой, устроившись в кресле и положив его на колени. При отсутствии финансов на приобретение соответствующей вычислительной техники и нежелании ожидать кардинального снижения цен на нее данный недостаток компенсируется наличием представлении содержания КСО на бумажном носителе. Необходимость обладания навыками работы на компьютере полностью исключить нельзя. Влияние данного аспекта нивелирует максимально упрощенный и интуитивно понятный пользовательский интерфейс (ПИ) КСО. Недостаточная интерактивность восполняется за счет организации регулярных консультаций в очной или дистанционной формах. Повышение интерактивности также обеспечивают реализация в КСО определенных дидактических приемов и использование интеллектуальных технологий моделирования знаний и деятельности. Отсутствие «надзирателя», контролирующего ход выполнения учебного плана, компенсирует промежуточный контроль знаний по каждому пройденному разделу, проводимый по жесткому графику. Преодолению этого же недостатка способствует применение игровых и состязательных методик, стимулирующих интерес обучаемого к предмету и повышающих его мотивацию к успешному приобретению соответствующих знаний и умений.[4]

Приведенные соображения свидетельствуют о целесообразности использования КСО в комплексе с традиционными учебно-методическими средствами. Таким образом, ясно, что КСО не являются исключающей альтернативой некомпьютерных учебных пособий. Приоритет КСО следует понимать в том смысле, что по мере развития соответствующих технологий именно КСО будут составлять ядро учебно-методического обеспечения [5].

Итак, потребность в КСО и ЭУ, в том числе велика. Рассмотрим, в какой мере ее удовлетворяет сегодняшнее состояние рынка программного продукта. Б. С. Гершунский в своей книге «Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы» считает: «На первый взгляд, дела обстоят хорошо: потребителю предлагается большое число самых разнообразных ЭУ. В западных странах разработка ЭУ выросли в отдельную отрасль ИТ. Подобная тенденция существует и в России. Однако при более внимательном рассмотрении ситуации оптимистичная ее оценка претерпевает серьезные изменения»[6].

Во-первых, распределение имеющихся на рынке ЭУ по предметным областям (ПО) весьма неоднородно. Интегральный рейтинг, учитывающий количество продуктов и их распространенность, выглядит так (в порядке убывания наиболее популярных классов):

– ЭУ для изучения естественных языков (русского и иностранных);

– ЭУ для изучения ИТ и программных продуктов общего назначения (операционных систем, текстовых и графических редакторов, сервисных средств и т.п.), а также языков программирования и инструментальных средств (компиляторов, сред разработки приложений, систем управления базами данных (СУБД), систем моделирования и др.);

– ЭУ по гуманитарным дисциплинам (истории, культурологии и т.д.), большая часть которых ориентирована на школьный уровень образования;

– ЭУ по естественнонаучным дисциплинам, ориентированные в основном на школьный уровень образования;

– ЭУ, предназначенные для использования в рамках среднего и высшего профессионального образования;

– ЭУ по инженерным и специальным техническим дисциплинам.

Во-вторых, большинство ЭУ в содержательном плане являются локальными, охватывающими отдельные темы, вопросы и типы задач. Комплексные ЭУ или интегрированные пакеты КСО, покрывающие материал учебного курса встречаются редко. Содержательная локальность снижает масштабность применения ЭУ. Сегодня им традиционно отводится роль вспомогательных учебно-методических средств, в лучшем случае используемых на некоторых лабораторных работах и практических занятиях. Подчеркнем, что говоря о низкой масштабности применения, мы имеем в виду не вообще компьютеры и ИТ, а специальные программные средства для решения педагогических задач, каковыми являются ЭУ.

В-третьих, количество не означает качество. Неудачных ЭУ, к сожалению, достаточно много. Например, встречаются обучающие системы, в которых для поиска нужной темы требуется длительное листание кадров, а также электронные учебники, представляющие собой последовательность графических образов, полученных сканированием страниц бумажного учебника. Дискредитирующими идею являются ЭУ, включающие такие контрольные задания и средства их выполнения и проверки, что прошедший контроль опытный преподаватель или специалист в данной ПО стабильно получает два балла, и эта оценка снабжается бестактным комментарием. Можно привести много примеров безграмотных системотехнических, дидактических и интерфейсных решений, реализованных в ЭУ.[6]

Главная причина концептуальных ошибок, допускаемых при создании ЭУ, состоит в использовании их узкой интерпретации только как электронных аналогов соответствующих традиционных учебников. В ее основе лежит непонимание того, что ЭУ должны воплощать лучшие стороны традиционных средств и обязательно реализовывать новые качества. Последнее положение является базовым правилом концептуального проектирования ЭУ [3].

Наконец, в-четвертых, важна не только текущая обеспеченность ЭУ, но и готовность их разработчиков оперативно реагировать на изменения образовательных потребностей, т.е. создавать и предоставлять на рынок качественные ЭУ. Подобная готовность требует наличия инвариантной к ПО и признанной большинством разработчиков методологии создания ЭУ. Одной из причин, сдерживающих ее развитие, является отмеченная выше недостаточная масштабность применения ЭУ в школьном образовании. Проблема состоит в том, что рынок ориентируется на конечных пользователей ЭУ – обучаемых, а решения о приобретении и применении ЭУ принимаются ими на основе рекомендаций преподавателей школ, которые могут быть даны только в случае глубокого интегрированного ЭУ в учебный процесс. Последнее требует от преподавателей не только понимания возможностей ЭУ и владения методикой их эксплуатации, но и определенной решимости в стремлении развивать и использовать новые педагогические методы и формы, в которых существенно большее внимание уделяется самостоятельной работе обучаемых на базе технологии КСО. Невыполнение данных условий приводит к тому, что наибольшее распространение получают КСО, предназначенные исключительно для самообразования и направленные на восполнение пробелов традиционного обучения (например, ЭУ для изучения иностранных языков). Может показаться, что вывод о значительной потребности в ЭУ был сделан поспешно, так как противоречит недостаточной масштабности применения в школах существующих ЭУ. В действительности это противоречие является мнимым, поскольку речи идет о разных уровнях использования ИТ в образования. Говоря о потребности в КСО и ЭУ в частности, мы имели в виду интегральную потенциальную потребность, относящуюся ко всем уровням. Недостаточная же масштабность характерна только для первого, пассивного уровня. На последующих уровнях КСО и ЭУ в том числе становятся неотъемлемым звеном образовательной системы.

Нетрудно заметить, что описанное выше положение дел представляет собой замкнутый круг. Проблема обеспеченности ЭУ обусловлена отсутствием отработанной методологии их создания, развитие методологии сдерживается невысокой масштабностью применения имеющихся ЭУ, а последний фактор вызван недостатком качественных КСО и инерцией существующей системы образования. Разрыв данной цепочки, на наш взгляд, невозможен без вовлечения преподавателей учебных заведений в разработку и активное использование ЭУ. Разумеется, из сказанного не следует, что 100% преподавателей должны освоить авторские инструментальные средства и влиться в ряды разработчиков ЭУ. Вовлеченность в первую очередь подразумевает знание базовых методологических вопросов создания и эксплуатации ЭУ, владение методикой организации учебного процесса на основе данной технологии, способность к выявлению потребностей в новых ЭУ, готовность к участию в разработке ЭУ в качестве автора и методиста. Принципиально более активная роль преподавателей обеспечит не только интенсификацию интеграции ЭУ в учебный процесс, но и будет содействовать существенному росту их качества за счет повышения уровня реализуемых в них дидактических решений [5].

Рассмотрим общее понятие об электронном учебнике и его классификацию.

Б.Г. Кисилев в своем учебнике «Архитектура электронного учебника» дает основные черты ЭУ: под электронным учебником понимается совокупность текстовой, графической, цифровой, речевой, музыкальной, фото-, видео- и другой информации, исполненной на любом электронном носителе – магнитном, оптическом, опубликованной в электронной компьютерной сети, а также печатная документация для пользователя.[7]

С. А. Христочевский в своем пособии «Электронные мультимедийные учебники и энциклопедии» считает: электронный учебник является программно-информационной системой, состоящей из программ для ЭВМ, реализующих сценарии учебной деятельности, и определенным образом подготовленных знаний (структурированной информации и системы упражнений для ее осмысления и закрепления). Данное определение мы возьмем за основу, и будем использовать далее в работе, т.к. оно включает в себя понятия напрямую связанные с разработкой ЭУ, его структуры и структуры контента с учетом особенностей учебного процесса.[8]

ЭУ необходимо классифицировать по различным признакам, следовательно, единой классификации электронных учебников нет. Поэтому мы предлагаем ввести классификацию ЭУ по признакам:

    1. По использованию в учебном процессе;
    2. По виду технологии, на основе которых разработан учебник.

Классификация по использованию ЭУ в учебном процессе учитывает формы учебной деятельности учащихся:

– ЭУ для коллективной работы;

– ЭУ для индивидуальной работы;

– ЭУ для самостоятельной работы.

Второй признак классификации отражает технологии, которые лежат в основе учебника. Современные информационные технологии активно развиваются, находят применение в различных сферах деятельности человека, в том числе и в образовании. Следовательно, классификация по второму признаку будет меняться следом за развитием информационных технологий. На сегодняшний день по этому признаку можно выделить классы:

– ЭУ на основе средств программирования;

– ЭУ на основе гипертекстовой технологии – содержит учебный материал, структурированный для представления в виде гипертекста, систему навигации по учебнику;

– ЭУ на основе мультимедиа – соединяет в себе информацию разного рода: звук, видео, анимацию, текст и т.д.;

– ЭУ на основе комплексных технологий – сочетает в себе в различных пропорциях все вышеперечисленные технологии;

– ЭУ на основе интеллектуальных технологий (адаптивный электронный учебник) – позволяет не просто тренировать обучаемого и контролировать его знания, но и по результатам деятельности обучаемого может определить, какие знания недостаточны или ошибочны, и вернуть обучаемого на соответствующий раздел теории или практики, либо дать дополнительные разъяснения, т.е. она позволяет адаптировать процесс обучения под особенности каждого конкретного обучаемого, работающего с системой.

Электронный учебник является программно-информационной системой педагогического назначения и должен удовлетворять особенностям каждой формы учебной деятельности учащихся для широкого спектра практических задач, т.е. быть универсальным. Это достижимо путем использования различных технологий. Особенно эффективно использование различных технологий в сочетании с гипертекстом, т.к. гипертекст позволяет структурировать учебный материал и закладывать траекторию изучения материала [9].

Исходя из предложенной классификации в данной работе мы рассматриваем электронный учебник на основе гипертекстовых технологий для самостоятельной работы учащихся.

Наиболее прогрессивная методика представления учебного материала базируется на основе гипертекста и гипертекстовой системы на основе гипертекстовых технологий.

Учитывая возможности гипертекстовых технологий можно выделить особенности ЭУ.

  1. Информация по выбранному предмету или курсу должна быть хорошо структурирована, и представлять собой законченные фрагменты курса с ограниченным числом новых понятий.
  2. Структурным элементам учебного курса должны соответствовать ключевые темы с гипертекстом, иллюстрациями, аудио и видео комментариями.

Гипертекст (Hypertext) – понятие, описывающее тип интерактивной среды с возможностями выполнения переходов по ссылкам. Ссылки, внедренные в слова, фразы или рисунки, позволяют пользователю выбрать текст или рисунок и немедленно вывести связанные с ним сведения и материалы мультимедиа [10].

Гипертекстовая система – представление информации в виде некоторого графа, в узлах которого содержатся текстовые элементы (предложения, абзацы, страницы или даже целые статьи, либо книги), а между узлами имеются связи, с помощью которых можно переходить от одного текстового элемента к другому [11]. Важная характеристика гипертекстовой системы – это реализация навигации в среде гипертекста. В современных гипертекстовых системах для этих целей применяются специальные системы управления базами данных, элементами которых являются фрагменты гипертекста.

  1. Технология гипертекста позволяет свободно соединять разнородную информацию, т.е. создавать гипермедийные фрагменты учебника. Таким образом, создаются ЭУ с высоким уровнем наглядности представления учебного материала.

Содержание учебного материала рекомендуется составлять в соответствии с требованиями психологов, разбивать на модули. Освоение конкретного материала должно быть ориентировано не более чем два часа контактного времени.

Графическое представление учебного материала позволяет передать необходимый объем информации при краткости его изложения, что способствует лучшему и быстрому усвоению материала, без дополнительных усилий. Поэтому архитектура электронного учебника должна включать графическое обеспечение [12].

Эффективным является использование иллюстраций вместе с подсказками при рассмотрении сложных чертежей или фотографий. Весьма эффективна вставка видеосюжетов, демонстрирующих порядок создания программного кода и компиляцию программы. Достоинство видео клипов состоит еще в том, что они позволяют изменять масштаб времени и демонстрировать явления в ускоренном или замедленном темпе, а также использовать выборочную съемку.

Аудио комментарий обязателен для дополнительной сигнализации о результатах выполнения определенных действий («правильно», «неправильно»), особенно при работе с большим количеством контролирующих компонентов.

Основные требования, которые предъявляются при разработке электронных учебников – это использование мультимедийных средств, виртуальной реальности, трехмерного изображения, не для создания модных эффектов, а лишь в случае, когда это оправдано самим представленным материалом и помогает понять исследуемый объект.

  1. Текстовая информация должна обеспечивать возможность распечатки необходимых фрагментов текста. Должна существовать возможность адаптации используемого шрифта к запросам пользователя.

Все тексты готовятся с использованием современных программных средств, с учетом особенностей оформления текста: выделение заголовков, подзаголовков, определений, ключевых слов, перечислений, кроме этого вставка графического материала, который может содержать рисунки, графики, поясняющие ссылки, а также в соответствии с принципами цветового визуального восприятия информации и наглядности подачи материала.

В соответствии с педагогическими стандартами цветовая палитра программы не должна содержать резких перепадов цветовой гаммы и цветов, которые способствуют быстрому утомлению глаз и не позволяют сосредоточиться на изучаемом материале [13].

На сегодняшний день в качестве стандарта для разработки текстового материала рекомендуется применять пакет Microsoft Office, в частности входящие в него программы: Microsoft Word, Microsoft FrontPage.

  1. Система, содержащая сложные модели должна содержать мгновенные подсказки, появляющиеся и исчезающие синхронно с движением курсора к отдельным элементам программы, кроме этого возможность увеличивать отдельные элементы иллюстраций и копирования. Эти элементы заложены в гипертекстовую технологию.

Эффективность учебно-воспитательного процесса зависит от множества факторов, одним из которых является подсказка, как способ активизации мыслительной деятельности учащихся.

Подсказкой называется любая коррекция действий обучаемого, как на этапе обучения, так и на этапе проверки полученных знаний. Любая современная компьютерная программа снабжена системой помощи, которая дает возможность работать с ней любому человеку немного знакомому с компьютером. Эта система помощи есть не что иное, как система подсказок, направляющих действия пользователя в случае возникновения затруднений [14].

В компьютерных обучаемых программах можно выделить два вида контекстно-зависящей помощи:

– техническую помощь, дающую информацию о правилах работы с программой и её возможностях;

– предметную помощь, несущую информацию по изучаемой дисциплине.

Включение в компьютерную обучающую программу возможности подсказки, получение ее при возникновении у учащегося проблем с ответом на вопрос делает работу с компьютером похожей на занятие с репетитором. Вследствие того, что в компьютерные обучающие программы закладывается интеллектуальный потенциал их создателей, работа с ЭВМ в интерактивном режиме фактически делает доступным общение учащихся с лучшими преподавателями соответствующих дисциплин. В результате следует ожидать повышение качества знаний учащихся по предметам, при изучении которых будут использоваться такие обучающие программы.

В обучающих программах подсказка может проявляться в форме текста на экране дисплея, рисунков, схем, графиков, таблиц, мультипликации и видеофрагментов. Уникальную возможность комбинировать подсказки предоставляют современные гипертекстовые и мультимедийные технологии. Разработчики имеют возможность создавать комбинированную подсказку, она включает в себя использование текста, речи и графики. Комбинированная подсказка действует на несколько сигнальных систем, при этом может быть более эффективной. Следует учитывать возможность быстрого утомления обучаемого при частом их использовании.

В обучающей программе широко применяется так называемые ориентированные подсказки, которые сообщают обучаемому, где можно взять недостающие данные для решения той или иной задачи. Она напоминает о необходимости использовать различного рода справочники, таблицы, т.е. учит, работать с литературой [16].

  1. В электронных учебниках рекомендуется использовать многооконный интерфейс, когда в каждом окне будет представлена связная информация. Данный интерфейс может быть не востребован в гипертекстовом учебнике, т.к. связанная информация свободно доступна посредством гиперссылок при продуманной навигации учебника.
  2. Текстовая часть строится на основе гиперссылок, позволяющих сократить время поиска необходимой информации, а также является мощным поисковым центром и индексом.

В учебниках для старших классов, обязательным элементом должна быть мощная поисковая система, позволяющая проводить поиск слов, как в заголовках, так и непосредственно в тесте. В этом случае хорошо иметь заранее созданный индекс или несколько различных индексов для всего издания. Ведение поиска должно сопровождаться ответствующими знаками, а найденные слова выделяться.

  1. Весь курс должен содержать возможность копирования выбранной информации, а так же ее редактирование и распечатку на принтере.

При использовании электронных учебников целесообразно иметь «твердую» копию текстовых разделов, которые выбраны в этих пособиях для использования их учениками, т.е. распечатать с помощью принтера необходимый текст, а не читать его с экрана. Это связанно с тем, что при чтении книги мы воспринимаем текст в отраженном свете, а на экране монитора – в проходящем. От чтения с экрана монитора глаз устает значительно больше, а при использовании мониторов низкого качества ухудшается зрение. В ЭУ на основе гипертекста необходимо включить функцию «Вариант для печати», позволяющую вывести на печать текущий текст с ближайшими гиперссылками [17].

  1. Электронный учебник на основе гипертекста обладает принципиально новыми качествами по сравнению с традиционным учебником. Принципиальное отличие состоит в его нелинейной, разветвленной структуре и возможности педагога-разработчика заложить посредством навигации траекторию изучения материала.

1.2 Особенности изучения и преподавания разрабатываемой дисциплины

Тема «Системы счисления» имеет прямое отношение к математической теории чисел. Однако в школьном курсе математики она, как правило, не изучается. Необходимость изучения этой темы в курсе информатики связана с тем фактом, что числа в памяти компьютера представлены в двоичной системе счисления, а для внешнего представления содержимого памяти, адресов памяти используют шестнадцатеричную или восьмеричную системы. Это одна из традиционных тем курса информатики или программирования. Являясь смежной с математикой, данная тема вносит вклад также и в фундаментальное математическое образование школьников.[18]

В электронном учебнике Сурдин М., Ятченя А. [19] понятие системы счисления не упоминается совсем. Говорится лишь о том, что вся информация в компьютере представляется в двоичном виде. То же самое можно сказать и про учебник Хамадеевой Р. Р. [20]. Среди учебников второго поколения наибольшее внимание системам счисления уделено в электронном пособии [21]. Этой теме посвящен отдельный параграф, где дано следующее определение «Система счисления — способ записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков (цифр)».

Если рассматривать систему счисления как язык представления числовой информации, то можно сказать, что данные выше определения затрагивает только алфавит, синтаксис и семантику языка чисел. Более полное определение дано в электронном пособии [22]: «Система счисления — способ изображения чисел и соответствующие ему правила действия над числами». Под правилами действия понимаются способы выполнения арифметических вычислений в рамках данной системы счисления. Эти правила можно назвать прагматикой языка чисел.

Среди школьных учебников самое подробное изложение темы «Системы счисления» дается в пособии А. Р. Палтиевич «Основы информатики» [23]. В качестве дополнительной литературы, раскрывающей данную тему наиболее полно, можно рекомендовать учебное пособие Лапчик, М.П. Методика преподавания информатики [24].

Ученики, безусловно, знакомы с записью чисел как римскими, так и арабскими цифрами. Они привыкли видеть римские цифры в обозначении глав в книге, в указании столетий (XX в.) и в некоторых других нумерациях. Математические расчеты они всегда производили в арабской системе чисел. В данной теме учителю предстоит раскрыть перед учениками эти, казалось бы, знакомые вещи с новой стороны.[25]

С методической точки зрения бывает очень эффективным прием, когда учитель подводит учеников к самостоятельному, пусть маленькому, открытию. В данном случае желательно, чтобы ученики сами подошли к формулировке различия между позиционным и непозиционным принципом записи чисел.

Система счисления — это определенный способ представления чисел и соответствующие ему правила действия над числами.

Римский способ записи чисел является примером непозиционной системы счисления, а арабский — это позиционная система счисления.

Следует подчеркнуть связь между способом записи чисел и приемами арифметических вычислений в соответствующей системе счисления. Предложите ученикам выполнить умножение, например, числа сто тридцать четыре на семьдесят шесть, используя римскую и арабскую системы счислений! С арабскими числами они легко справятся, а также смогут убедиться, что римские цифры — не помощники в вычислениях. В римской системе нет простых и понятных правил выполнения вычислений с многозначными числами. Для арабской системы такие правила известны еще с IX в. В этой теме полезно рассказать ученикам, что правила выполнения вычислений с многозначными числами были разработаны выдающимся математиком средневекового Востока Мухамедом аль-Хорезми и в Европе были названы алгоритмами (от латинского написания имени аль-Хорезми — Algorithm!). Этот факт следует напомнить позже, при изучении алгоритмизации. Итак, именно позиционные системы счисления стали основой современной математики. Далее, как и в математике, в информатике мы будем иметь дело только с числами в позиционных системах счисления.

Теперь нужно дать понять ученикам, что позиционных систем счисления существует множество, и отличаются они друг от друга алфавитом — множеством используемых цифр. Размер алфавита (число цифр) называется основанием системы счисления. Задайте вопрос: «Почему арабская система называется десятичной системой счисления?» Наверняка услышите в ответ про десять цифр в алфавите. Делаем вывод: основание арабской системы счисления равно десяти, поэтому она называется десятичной.

Следует показать алфавиты различных позиционных систем счисления. Системы с основанием не больше 10 используют только арабские цифры. Если же основание больше 10, то в роли цифр выступают латинские буквы в алфавитном порядке. Из таких систем в дальнейшем будет рассматриваться лишь шестнадцатерич-ная система.

Далее нужно научить учеников записывать натуральный ряд чисел в различных позиционных системах.

Принцип построения ряда такой: сначала в порядке возрастания значений записываются все однозначные числа; первое двузначное число — всегда 10 (у многозначных целых чисел 0 впереди не является значащей цифрой и обычно не пишется). Далее следуют все двузначные сочетания единицы с другими цифрами; затем — двузначные числа, начинающиеся с 2, затем — с 3 и т. д. Самое большое двузначное число — 99. Затем идут трехзначные числа, начиная от 100 до 999 и т.д.

По такому же принципу строится натуральный ряд и в других системах счисления.

1.3 Современные требования, предъявляемые к учебному пособию

Постоянные изменения, происходящие в обществе в целом, и в системе образования в частности, предъявляют к учебнику, как к основному средству обучения, все новые и новые требования.

Поскольку учебник был и остается основным средством обучения в школе, возникла необходимость создания нового поколения школьных учебников.

Каким должен стать школьный учебник нового поколения?

С одной стороны учебник – хранитель знаний, накопленных современной  наукой,  средство  трансляции этих знаний, с другой  - комплекс познавательных материалов, заданий, упражнений, стимулирующих учащихся к дальнейшему приобретению знаний, формированию учебно-познавательной компетентности.

Получаемые знания должны стать в будущем для ученика инструментом, который он сможет использовать не только в узкопредметной сфере.

Издательство «Просвещение» считает, что задача современной образовательной системы — не напичкать ученика фундаментальными знаниями (большинство которых никогда не будет востребовано), а сформировать навыки успешной социальной адаптации, способность к самообразованию. Это особенно важно в условиях, когда идет быстрая смена информации. И традиционные учебники просто не смогут отражать происходящие перемены. Отсюда и новое отношение к роли учебника — как навигатора получения знаний.

Содержание современного учебника определяется следующими принципами:

гуманитаризации – основой содержания образования является человек, ученик, развитие его способностей, умений, ценностных отношений гармонии и культуры мира;

научности - т.е. предлагаемое содержание должно иметь глубокую методологическую основу;

Принцип целостности картины мира предполагает отбор такого содержания образования, которое поможет школьнику  воссоздать целостность картины мира, обеспечит осознание учеником разнообразных связей между его объектами и явлениями [2].

культуросообразности – отбору содержания, соответствующего достижениям и требованиям научной и профессиональной, общечеловеческой культуры народов России.

Принцип непрерывного общего развития каждого ребенка предполагает ориентацию содержания  образования на эмоциональное, духовно-нравственное и интеллектуальное развитие и саморазвитие каждого ребенка [2].

Принцип наглядности определяет школьный учебник как  учебник с обилием графического материала (диаграммы, рисунки, картинки, иллюстрации). Это учебник с огромным количеством фактов, примеров, статистики – с тем, чтобы ученик мог, опираясь на этот материал, делать самостоятельный и осмысленный выбор. Это учебник с огромной библиографией, множеством ссылок на существующую литературу, с аннотированным указателем. Это учебник со структурированным текстом, обыгрыванием шрифтов, с удобными для чтения организованными кусками текста.

Современный учебник характеризуется разнообразными заданиями для самопроверки, проблемными вопросам, упражнениями. Учебник написан живым языком с использованием метафор, игрой стилей.

Современное образование должно позволить быть разным учебникам – в зависимости от того, какие модели и практики обучения применяются.

Очевидно, что введение профильного обучения и предпрофильной подготовки требует принципиально новых подходов к учебно-методическому обеспечению учебного процесса. Скорее всего, более перспективными при введении профильного обучения окажутся те учебники, которые будут пригодны для работы в нескольких профилях, то есть в классах с разными целями обучения и разным уровнем подготовки учащихся.  Работа по таким учебникам может вестись в каждом профиле на своем уровне.

2. Структура и содержание вариативных УМК
В настоящее время в Российском образовании провозглашен принцип вариативности, дающий возможность педагогическим коллективам выбирать и конструировать педагогический процесс по определенной модели.

Вариативность образования – это его способность соответствовать потребностям и возможностям различных групп учащихся и индивидуальным особенностям отдельных учащихся [5].

Для обеспечения вариативности образования необходимо многообразие учебно-методических комплексов, способствующих удовлетворению различных образовательных потребностей

Учебно-методический комплект – это новый подход к формированию учебных ресурсов и материалов для школы, сформированный за последние десять лет. Он должен … быть гибким к обновлениям, иметь параметры настройки на различный уровень ресурсного обеспечения школы и индивидуальный выбор ученика, а также быть партнером в решении социокультурных и воспитательных задач образовательного процесса. Его основные качества:

  • Комплексность учебно-методических материалов, направленных на реализацию ступени образовательного стандарта по предметной области: каждый элемент комплекта дополняет содержание и функциональные возможности другого. Все виды учебных и методических материалов должны иметь отражение в комплекте: бумажные издания, электронные приложения мультимедиа объектов  на CD, цифровое приложение виде объектов на DVD, сайт-представительство УМК авторским коллективом с Hot-box методической поддержки.
  • Полнота охвата этими материалами ступени образовательного стандарта по предмету и целостность представления. Все дидактические единицы предмета в данной ступени образовательного стандарта имеют обязательное отражение в материалах УМК на различных уровнях реализации: минимальный, расширенный, углубленный для представления содержания предмета и простейший, стандартный и развернутый для практико-инструментального наполнения предмета.
  • Доступность УМК школе любой технической комплектации и для учителя (адаптируемость и навигационная характеристика)[6].

Итак, хороший учебно-методический комплекс должен иметь соответствующую структуру:

  • концептуальный каркас (список понятий, категориальный аппарат, словарь терминов);
  • набор ключевых базовых текстов, из которых   и состоит концепт предмета;
  • описание технологий, методов, методик, с помощью которых строится освоение материала;
  • зрительные и эмпирические опоры (иллюстрации, таблицы, примеры, статистика, диаграммы, рисунки), без которых текст трудно называть собственно учебником.

2 Практическая часть

2.1. Общая характеристика пособия

Постепенное наращивание парка вычислительной техники в быту делает перспективной отрасль деятельности, связанной с разработкой и внедрением, как электронных учебников, так и технологий обучения «без преподавателя». В отличие от обычного (бумажного) учебника электронный учебник может и должен обладать «несколько большим интеллектом», поскольку компьютер может имитировать некоторые аспекты деятельности преподавателя (подсказывать в нужном месте в нужное время, дотошно выяснять уровень знаний и т.п.). Он должен содержать весь необходимый (и даже более) учебный материал по определенной дисциплине. Только наличие полного учебного материала по дисциплине может обеспечить успешное обучение по электронному учебнику. Наличие же «интеллектуальных аспектов» в электронном учебнике не только компенсирует его недостатки (использование только на компьютере), но и дает ему значительные преимущества перед бумажным вариантом (быстрый поиск необходимой информации, компактность, дешевизна и т.д.). Электронный учебник может быть, с одной стороны, в значительной степени автономным, а с другой стороны – может отвечать некоторым стандартам по своей внутренней структуре и форматам содержащихся в них информационных данных, что обеспечит возможность легко и быстро набирать необходимый комплект учебников, связанных в единую обучающую систему.

Создание электронных учебников основывается на двух компонентах: методически обработанном контенте и информационных технологиях создания учебника.

Рассмотрим внешнюю структуру учебника, т.е. те его элементы, которые видит пользователь. Наш учебник ориентирован ан самостоятельную актуализацию знаний и самостоятельное изучение дисциплины. Его ценность, конечно же, прежде всего в тематическом содержании. Содержание учебника в дальнейшем послужит обучающемуся базовыми знаниями, которые он должен подтвердить при преподавателе (что наиболее вероятно). Поэтому надо чтобы в нем один и тот же содержательный материал был представлен в трех видах:

1) изложение в виде текста, рисунков, таблиц, графиков и т.п. (т.е. в обычном «книжном» виде, хотя здесь могут присутствовать и элементы не свойственные бумажным учебникам, такие как анимация, видеовставки, звуковые фрагменты, возможность поиска информации по фрагменту текста);

2) схемокурс – сокращенное графическо-текстовое представление содержания учебника, помогающее понять структуру учебного материала, идеи, заложенные в нем, и сопоставляющее отдельные фрагменты содержания учебника с некими графическими образами, способствующими ассоциативному запоминанию;

3) тестовая система самопроверки (самоконтроля) – содержание учебного материала в виде вопросов и ответов. Эта же база данных может быть использована для проведения промежуточного и итогового контроля знаний.

Такое тройное представление одного и того же материала создает хорошую повторяемость материала для его лучшего повторения и запоминания.

А теперь подробнее о структурных элементах учебника. В статье Иванова В.Л. «Структура электронного учебника» [26] сказано, что учебник должен содержать:

– обложку;

– титульный экран;

– оглавление;

– аннотацию;

– полное изложение учебного материала (включая схемы, таблицы, иллюстрации, графики);

– краткое изложение учебного материала (возможно в виде схемокурса);

– по возможности дополнительную литературу, не только список, но и тексты;

– систему самопроверки знаний;

– систему рубежного контроля;

– функцию поиска текстовых фрагментов;

– список авторов;

– словарь терминов;

– справочную систему по работе с управляющими элементами учебника;

– систему управления работой с учебником.

Учебник может иметь:

– функцию закладки;

– функцию блокнота.

Стоит упомянуть еще об одном хорошем требовании к оформлению электронного учебника: все материалы учебника и его программное обеспечение должно содержаться на одном лазерном диске, обеспеченном автозапуском. На жестком диске пользователя могут находиться только данные и информация, которые создает сам пользователь [27].

Теперь перейдем к описанию составных частей электронного учебника.

Обложка должна быть по возможности красочной. Для этого можно оформить ее с помощью графических вставок и фонов, анимации или видеовставок.

Наличие аннотации – это хороший тон при создании любого учебника. Аннотация может быть помещена непосредственно на обложке учебника.

Титульный экран содержит название учебника, информацию о вышестоящей организации, об авторских правах, об аттестованности учебника, о дате издания, об организации-разработчике учебника, о местоположении информации об авторах и т.п.

Содержание является очень важным структурным элементом электронного учебника. С одной стороны оно должно быть достаточно подробным, чтобы обеспечивать оперативный доступ к сравнительно небольшим содержательным частям учебника, а с другой стороны – максимально обозримым, т. е. занимать на один – два экрана.

Кроме того, содержание (приложение А) должно обеспечивать доступ:

  1. к системе самопроверки знаний;
  2. к системе рубежного контроля;
  3. к функции поиска части содержания учебника по текстовому фрагменту;
  4. к словарю терминов и определений;
  5. к списку дополнительной литературы, а также иметь органы управления, позволяющие:

– переходить к любой части учебника;

– заканчивать работу с учебником;

– возвращаться к титульному листу.

Необходимое условие создания хорошего электронного учебника – наличие в нем полного учебного материала, а именно: текста, графиков, таблиц, иллюстраций, анимационных и видео вставок, звуковых фрагментов. На каждой странице учебника в явном виде должны быть представлены только текст, небольшие графические элементы, вставленные непосредственно в текст, краткое содержание текущей страницы, а также элементы управления процессом изучения материала.

Возможно, было бы правильнее размещать все графические составляющие содержания непосредственно по контексту, но, во-первых, это зачастую недостижимо (даже для бумажных учебников), а во-вторых, это в значительной степени ухудшает формализацию процедуры формирования учебника и, следовательно, уменьшает степень автоматизации его разработки. Все крупные графические элементы страницы по возможности должны размещаться таким образом, чтобы не загораживать ту часть текста, которая относится к их описанию, либо, используя гипертекстовые технологии, могут служить гиперссылками на полноэкранное изображение.

Электронный учебник может «сопровождаться» и бумажным учебным материалом, дублирующим содержание электронного учебника. Однако, при непосредственной работе с электронным учебником и, в частности, с системой самопроверки может появляться необходимость оперативно находить ответы на вопросы, интересующие обучающегося. Кроме того, наличие в нем полного учебного материала может сделать его совершенно достаточным для процесса обучения.

Наличие в тексте гиперссылок на различные термины и определения, на иллюстрации, таблицы, графики и т.п. делает такой учебник гораздо более удобным для процесса обучения, чем бумажный материал, а его компактность и сравнительная дешевизна делают его предпочтительным для обучающихся с помощью электронно-вычислительной техники.

Еще раз возвратимся к гиперссылкам. Под этим термином в учебнике будем подразумевать некое выделение в тексте (цветом, шрифтом, формой курсора при наезде курсора на область гиперссылки), которое дает возможность получить на экране дополнительную или поясняющую информацию, которые в данный момент не могут присутствовать на экране из-за его перегруженности основной информацией. Еще одна причина использования гиперссылок в тексте – это многократное обращение к одним и тем же информационным объектам из разных мест в учебнике. Возможно, использовать гиперссылки для переходов на другие страницы учебника, которые возможно также содержат гиперссылки с переходами на третьи страницы и т.д. Чтобы это «удобство» не нарушало последовательность изложения материала учебника разработчику необходимо продумать систему навигации учебника, содержание и организация которых должны провести обучающегося по некоторому заранее определенному маршруту усвоения знаний. При этом необходимо придерживаться требованиям уменьшения семантической нагрузки на наиболее удаленные гиперссылки, т.е. чем дальше гиперссылка, тем к меньшей порции информации она приводит. Гиперссылка расположенная в конце большой «ветви» системы гипертекста может содержать определение, рисунок, видеоролик на 10-15 секунд, а не целый раздел. Иначе обучаемый забудет цель переходов по системе гиперссылок. Предельным количеством гиперссылок в одной «ветви» считается четыре [28].

Размещение полного учебного материала в электронном учебнике чревато большим количеством страниц. Если создавать каждую страницу с индивидуальным оформлением, то такая процедура разработки электронного учебника потребует массу времени, поэтому для страниц надо использовать шаблон единого дизайна. Если же ограничиться простым размещением текста в текстовых полях страниц, то такая процедура может быть достаточно просто автоматизирована. Кроме того, достаточно легко автоматизировать создание в тексте гиперссылок. Маленькие графические фрагменты могут быть помещены непосредственно в текст.

Для рядовой страницы учебника предлагается структура, в которой имеются: электронный гипертекстовый учебник пособие

– область отображения местоположения страницы в содержательной части учебника (номер страницы в учебнике или текущем подразделе, наименование учебной дисциплины, наименование раздела, наименование подраздела);

– одно или несколько текстовых полей. Желательно, чтобы эти поля не имели линеек прокрутки. Это затрудняет процесс чтения. Текст может включать небольшие графические вставки (формулы, графики, таблицы и т.п.). Текст в текстовых полях может содержать гиперссылки, шрифтовые и цветовые выделения и т.п.;

– область для краткого изложения учебного материала страницы (лучше в графическом виде – рисунка схемокурса);

– область для размещения органов управления на странице (кнопки перехода на предыдущую страницу, последующую страницу, в оглавление, вызова подсказки);

– большие иллюстрации и большие таблицы, относящиеся к тексту страницы хранятся либо в ресурсах учебника (если они вызываются на экран с разных страниц учебника) либо непосредственно на странице, но в скрытом виде и отображаются на экране через гиперссылки в тексте, либо с помощью специальных кнопок на текстовой странице.

Краткое изложение учебного материала имеет достаточно веские основания для существования в электронном учебнике наряду с полным учебным материалом. В последнее время стало модным представлять краткое содержание учебного материала в виде так называемого схемокурса, т.е. в графическо-текстовом виде, а точнее в виде структурных блок-схем.

Такое представление дает как бы другой ракурс для рассмотрения, изучаемого материала. Целесообразно на экране совмещать подачу полного учебного материала с соответствующим его кратким представлением. Естественно, что при этом накладываются довольно значительные ограничения на размер блок-схем. И, кроме того, текстовое поле с полным учебным материалом получается, как правило, с прокруткой, что может также является отрицательной чертой учебника. Зато наличие одновременно на экране и полного, и краткого содержания учебного материала позволяет изучать его как углубленно, так и быстро просматривать уже изученный материал для его повторения. Более того, такое размещение материала на странице позволяет автоматизировать процедуры внесения его в учебник.

Дополнительная литература может присутствовать не только в виде перечня. Предпочтительно иметь вместе с учебником на лазерном диске также и всю дополнительную литературу. Однако, этот вопрос весьма сложен не только из-за больших объемов информации, но и из-за проблем с соблюдением авторских прав.

В системе самопроверки знаний должно быть уделено особое внимание. Можно утверждать, что система самопроверки учебника должна быть всеохватывающей (конечно в пределах содержания учебника), хорошо контролирующей уровень знаний содержания учебника и одновременно обучающей. Сейчас же следует отметить, что система самопроверки знаний должна предоставлять обучающемуся все вопросы, имеющиеся в базе данных вопросов учебника, в форме, удобной как для их понимания, так и для ответа. Кроме того, система самопроверки должна оценивать качество каждого ответа, вести учет накопленного общего результата в ходе ответов на вопросы.

Наличие функции поиска текстовых фрагментов в учебнике совершенно обязательно. Принципы действия и интерфейс такой функции достаточно хорошо известны из множества системных и несистемных программ. Единственным дополнительным пожеланием является то, что такая функция должна допускать ввод довольно длинной строки символов или целого абзаца текста.

Список авторов, как правило, оформляется на отдельной странице учебника и содержит не только список авторов содержательной части учебника, но и список разработчиков его компьютерного варианта. На этой же страничке можно поместить полные реквизиты организации-разработчика учебника.

Наличие словаря терминов весьма желательно. Конечно, лучше дать все определения терминов с помощью гиперссылок в тексте, однако оформление любой гиперссылки связано с тем или иным ее выделением в тексте. Текст может оказаться чрезвычайно перегружен выделениями, поскольку в тексте могут присутствовать также и смысловые выделения и гиперссылки на иллюстрации, таблицы, графики и т.п. Чтение и осмысление такого текста будет весьма затруднено. Поэтому желательно оформить словарь терминов и определений на отдельной странице (или серии страниц). При этом, однако, необходимо обеспечить пользователю возврат из словаря терминов именно на тот же участок текста, с которого он обратился к словарю терминов. Обращение к словарю терминов необходимо оформить по кнопке, которая должна быть размещена на каждой странице учебного материала.

Справочная система по работе с управляющими элементами учебника может представлять собой текстовое поле с описанием всех экранных кнопок и наиболее общих способов манипулирования информацией с помощью указателя мыши и клавиатуры компьютера при изучении содержания учебника. Справочная система должна вызываться практически с любой страницы учебника и поэтому должна быть представлена на всех страницах учебника управляющей кнопкой на экране. Щелчок по кнопке должен вызывать на экран текстовое поле со справкой. Общепринято, что с экрана это текстовое поле убирается либо вторичным щелчком по вызывающей кнопке, либо щелчком непосредственно по самому текстовому полю.

Система управления работой с учебником представляет собой совокупность экранных кнопок и текстовых полей с пояснительными текстами, которые обеспечивают обучающемуся доступ ко всем частям информации учебника, а также выполнение необходимых действий при работе с системой самоконтроля. Основные требования к элементам управления – это привычная понятность, наличие на экране нужных подсказок в нужный момент и главное – минимальное (только необходимое) количество элементов управления на каждой странице. Следует помнить, что учебником зачастую могут пользоваться учащиеся, пока слабо владеющие вычислительной техникой. Поэтому система управления работой с учебником ни для кого не должна представлять трудностей. Перечислим только основные элементы управления:

– кнопки перехода из оглавления на начало темы;

– кнопки перехода со страницы на страницу вперед и назад;

– кнопка возврата в оглавление;

– кнопка вызова подсказки;

– подсвеченные другим цветом фрагменты текста (так называемые гиперссылки) для вывода на экран иллюстраций, таблиц, графиков и пр.

Элементы управления учебником, имеющие не очевидную и не очень понятную символику должны обеспечиваться всплывающими подсказками [29].

При использовании электронного учебника для самостоятельной работы необходимо особенное внимание уделить системе контроля знаний, в данном случае самоконтролю знаний. Для усиления контролирующих функций учебника несколько изменим схему процесса обучения.

При обучении объектом управления является обучаемый. Управляющими объектами выступают преподаватель и учебник (т.к. он не заменяет, а дополняет преподавателя) [30].

Целью обучения, т.е. целью работы обучаемого с учебником является получение:

– знаний по конкретной предметной области;

– умений применять различные методы и алгоритмы;

– навыков решения задач;

– оценки приобретенных знаний, умений и навыков.

Цель и результат деятельности обучаемого образуют учебную деятельность [31]. Учебная деятельность организуется не субъектом деятельности (обучаемым), а объектом (преподавателем). Для того чтобы цель и результат совпадали, необходимо управление учебной деятельностью. Результат учебной деятельности является свойством самого субъекта.

Исходя из этого, учебная программа должна включать в себя 3 основные части [32]:

– теоретическую;

– тренирующую;

– контролирующую,

а процесс обучения можно представить схемой, в которую на наш взгляд, разработку электронного учебника, необходимо включить элемент контроля выработки практических умений.

Рассматривая систему контроля можно выделить множество методов контроля и самоконтроля учеников во время учебного процесса. Виды контроля зависят от вида обучения. Наш учебник рассчитан на самообучение, что отразилось на структуре системы контроля знаний. Однако в данном электронном учебнике мы использовали систему самоконтроля с помощью электронных тестов. Удобство электронных тестов заключается в их размещении после каждого раздела теоретического материала, что способствует моментальному определению уровня и качества полученных знаний. После проведения тестов и определения результатов выявляются ошибки учащихся, которые он может устранить путем повторения, изучения и закрепления в ходе работы с теоретическим материалом электронного учебника.

2.2 Практическая реализация электронного пособия

Электронный учебник представляет собой электронную оболочку, в которой размещены HTML страницы, обеспечивающие основную информацию электронного учебника. Запускается учебник файлом l.htm. От первой страницы с содержанием есть ссылки на все другие страницы учебника. Внешний вид основной страницы учебника «Системы счисления» представлен на рисунке 1.

15

Рисунок 1. Внешний вид основной страницы

От каждого пункта идут ссылки к страницам теории. На рисунке 2 представлен внешний вид раздела «Виды систем счисления»

15

Рисунок 2. Внешний вид страницы «Виды систем счисления»

После изучения теории обучающийся переходит к контролю знаний, реализованных в виде страницы тестирования. Рисунок страницы тестирования представлен на рисунке 3.

15

Рисунок 3. Внешний вид страницы тестирования

Итак, электронный учебник – это совершенно новая технология в самостоятельном обучении, которую можно активно использовать для современных учебных заведений.

Электронные учебники, обладают принципиально новыми качествами по сравнению с традиционным пособием, а именно отсутствием бумажного материала, сочетанием в себе аудио, видео и графического комментария, при этом электронный учебник не занимает много места (в отличие от книг и учебников), что придает ему мобильность, как в хранении, так и в использовании.

Заключение

Подводя итоги работы можно сделать вывод что, электронные учебные пособия должны отвечать следующим требованиям: научность, доступность, проблемность, наглядность, систематичность обучения, последовательность обучения, обеспечение активности учащихся, обеспечение сознательности учащихся, прочность усвоения знаний, единство образовательных, развивающих и воспитательных функций обучения, обеспечение индивидуальности обучения, интерактивность обучения, адаптивность обучения, системность и структурно-функциональная связанность представленного учебного материала, обеспечение целостности и непрерывности дидактического цикла обучения, максимальная реализация возможностей компьютерной визуализации учебного материала и другие.

Таким образом, этап создания электронного учебника сводится к необходимости предварительной разработки структуры учебного материала в гипертекстовых электронных пособиях. Структуризация электронного пособия позволяет четко разделять поставленные задачи в учебном процессе, создает целенаправленное размещение информации, необходимой для полно-объемного восприятия материала.

Благодаря структурированию появляется возможность создать для различных видов электронных пособий определенную структуру, которая будет направлена на более эффективный учебный процесс.

Выполненная работа на примере создания электронного учебника по достаточно узкой теме может служить некоторым образцом практической разработки структуры любого учебного материала для представления в виде гипертекстового электронного учебного пособия.

По результатам работы можно сделать вывод, что в образовательном процессе необходимо применять образовательные электронные издания и ресурсы. Так же надо отметить, что повысить эффективность учебного процесса можно за счет заинтересованности самих учащихся.

Список использованных источников

  1. Брановский, Ю. Работа в информационной среде / Ю. Брановский // Высшее образование в России. – 2016. – № 1. – С. 81-87.
  2. Агеев, В.Н. Современные электронные учебные издания / В.Н. Агеев. – М. : МГУР, 2013. – 236 с.
  3. Башмаков, А.И. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем / А.И. Башмаков, И.А. Башмаков. – М. : Филинъ, 2013. – 616 с.
  4. Гутгарц, Р.Д. Компьютерная технология обучения / Р.Д. Гутгарц, В.П. Чебышева // Информатика и образование. – 2017. – № 5. – С. 44-45.
  5. Горнова, Н.В. Формирование готовности студентов к использованию информационных технологий в профессионально-педагогической деятельности / Н.В. Горнова. – Саратов : Сателлит, 2014. – 132 с.
  6. Гершунский, Б.С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы / Б.С. Гершунский. – М. : Педагогика, 2016. – 264 с.
  7. Кисилев, Б.Г. Архитектура электронного учебника // Электронные учебники и электронные библиотеки в открытом образовании: материалы II-ой ежегодной Всероссийской конференции / Б.Г. Кисилев. – М. : МЭСИ, 2015. – 56 с.
  8. Христочевский, С.А. Электронные мультимедийные учебники и энциклопедии / С.А. Христочевский // Информатика и образование. – 2017. – № 2. – С. 70-77.
  9. Голицына, И.Н. Эффективное управление учебной деятельностью с помощью компьютерных информационных технологий / И.Н. Голицына // Education Technology & Society. – 2013. – № 6. – С. 77-83.
  10. Гречихин, А.А. Типология, стандартизация, компьютеризация : учебник / А.А. Гречихин. – М. : Логос, 2017. – 255 с.
  11. Далингер, В. Диалоговые обучающие программы и требования к ним / В. Далингер // Информатика и образование. – 2016. – № 6. – С. 35-40.
  12. Деревнина, А.Ю. Принципы создания электронных учебников / А.Ю. Деревнина, М.Б. Кошелев, В.А. Семикин // Открытое образование. – 2016. – № 2. – С. 14-17.
  13. Ефимова, О. Курс компьютерной технологии с основами информатики: учебник / О. Ефимова. – М. : АСТ, 2017. – 432 с.
  14. Журбина, Н.А. Информационно-коммуникационные технологии в образовании / Н.А. Журбина // Информационное общество. – 2016. – № 2. – С. 5-6.
  15. Зайнутдинова, Л.Х. Создание и применение электронных учебников : учебник / Л.Х. Зайнутдинова. – Астрахань : ЦНТЭП, 2017. – 364 с.
  16. Зотов, А.А. Создание интегрированных программных продуктов на базе гипертекстовых технологий / А.А. Зотов // Информатика и образование. – 2014. – № 5. – С. 7-11.
  17. Зимина, О.В. Печатные и электронные издания в современном высшем образовании: теория, методика, практика / О.В. Зимина. – М. : МЭСИ, 2013. – 178 с.
  18. Аленичева, Е.В. Этапы создания электронного учебника / Е.В. Аленичева // Высшее образование в России. – 2016. – № 5. – С. 103-105.
  19. http://marklv.narod.ru/inf/pcc.htm
  20. http://metodist.edu54.ru/node/51310
  21. http://kafinf.pi.sfedu.ru/stud_materials/Zheleznyak/systems_s.html
  22. http://www.txtbooks.ru/informatika/10-klass/100-ugrinovich-10-klass/261-26-1-5-1-predstavlenie-chislovoj-informatsii-s-pomoshchyu-sistem-schisleniya.html
  23. Палтиевич, А.Р., Соколов, А.В. Основы информатики: Учебное пособие. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2015. - 80 с. (к)
  24. Лапчик, М.П. Методика преподавания информатики: Учебное пособие для студентов педагогических вузов / М.П. Лапчик, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер; Под общей редакцией М.П. Лапчика. - М.: Издательский центр "Академия", 2016. - 624 с.
  25. Гашков С. Б. «Системы счисления и их применение»/С. Б. Гашков// МЦМНО. – 2017. – № 6. – С. 12-15.
  26. Иванов, В.Л. Структура электронного учебного пособия: лекции // http: // www.crelbo.narod.ru/site_p1.htm.
  27. Кривошеев, А.О. Разработка и использование компьютерных обучающих программ: учебник / А.О. Кривошеев // Информационные технологии. – 2016. – № 2. – С. 14-17.
  28. Козлов, О.А. Некоторые аспекты создания и применения компьютеризованного учебника / О.А. Козлов, Е.А. Солодова // Информатика и образование. – 2015. – № 3. – С. 97-99.
  29. Кривошеев, А.О. Компьютерные обучающие программы / А.О. Кривошеев, С.С. Фомин, А.С. Демушкин // Информатика и образование. – 2015. – № 3. – С. 15-22.
  30. Калинин, И.А. Принципы создания и методика использования электронного учебного пособия как открытой информационной системы (на примере курса «Алгебра-7»): дис. … канд. пед. наук / Калинин Илья Александрович. – М., 2013. – 147 с.
  31. Костин, А.В. Рефлексивный анализ электронных средств обучения / А.В. Костин // Право и образование. – 2012. – № 4. – С. 110-116.
  32. Уваров, А.Ю. Компьютерная коммуникация в учебном процессе / А.Ю. Уваров // Педагогическая информатика. – 2013. – № 1. – С. 5-6.