электронный учебник, как дополнение к основному учебнику математики
статья по теме

Электронные учебники, как дополнение к традиционному учебнику математики

Преподаватель математики Кокоева М.

Вначале хочу рассмотреть причины, по которым я выбрала эту тему для статьи:

1. большое количество учебников математики для школы, с низким уровнем или, наоборот, очень высоким уровнем изложения учебного материала, который не соответствует уровню учащихся;
2. у преподавателя нет возможности откорректировать материал учебника, добавить свое видение данной темы, что приводит к потере интереса преподавателя и, как следствие, потере интереса к предмету обучаемых;
3. отсутствие возможности автоматизировать процесс усвоения нового материала и процесс проверки уровня усвоения этого материала;
4. развитие и широкое распространение современных электронных технических средств и инновационных технологий обучения.

Электронный учебник - компьютерное, педагогическое программное средство, предназначенное, в первую очередь, для предъявления новой информации, дополняющей печатные издания, служащее для индивидуального и индивидуализированного обучения и позволяющее в ограниченной мере тестировать полученные знания и умения обучаемого. Автоматизированная обучающая система - это также компьютерное, педагогическое программное средство, предназначенное, как для предъявления новой информации, так и для обучения навыкам и умениям, промежуточного и итогового тестирования (экзаменования), обладающее развитой системой помощи, как по самой обучающей программе, так и по изучаемому предмету, обладающее возможностью поднастройки к обучаемому (его уровню знаний, скорости и пути продвижения по изучаемому материалу и т.д.), обладающее развитой системой сбора и обработки статистической информации об отдельном обучаемом и группе обучаемых, накапливающее информацию о часто встречающихся ошибках при работе с обучающей системой и ошибках по изучаемой теме или дисциплине.

Электронный учебник, как учебное средство нового типа, может быть открытой или частично открытой системой, т.е. такой системой, которая позволяет внести изменения в содержание и структуру учебника.

При этом, естественно, должно быть ограничение от несанкционированного изменения учебника, таким образом, чтобы, во-первых, не нарушался закон "Об авторских и смежных правах", а для защиты электронного учебника от несанкционированного изменения должен применяться пароль или система паролей.

Во - вторых, изменения, если предусмотрена такая возможность, должны быть разрешены только опытному преподавателю, чтобы не нарушалась общая структура и содержание электронного учебника.

Модификация электронного учебника может потребоваться, в первую очередь, для адаптации его к конкретному учебному плану, учитывающему специфику изучаемой дисциплины в данном учебном заведении, возможности материально-технической базы, личный опыт преподавателя, современное состояние науки, базовый уровень подготовленности обучаемых, объем часов, выделенных на изучение дисциплины и т.д.

Следует отметить, что электронный учебник должен не просто повторять печатные издания, а использовать все современные достижения компьютерных технологий.

Рассмотрим некоторые элементы электронного учебника:

1. Электронный учебник должен содержать только минимум текстовой информации, в связи с тем, что длительное чтение текста с экрана приводит к значительному утомлению и, как следствие, к снижению восприятия и усвоения знаний. Существенное значение имеет размер и начертание шрифта. В отношении печатных учебных пособий исследования показывают, что наклонные шрифты (курсив) могут использоваться для акцента или в исключительных случаях для дополнительного текста. Электронный вариант учебника позволяет выделить отдельные слова или фразы цветом и фоном, что с одной стороны улучшает наглядность, позволяет акцентировать внимание на главном, но с другой стороны, излишняя "пестрота" или недостаточная контрастность могут рассеивать внимание или затруднить чтение.
2. Такие учебники должны содержать большое количество иллюстративного материала.
3. Использование видеофрагментов позволяет передать в динамике процессы и явления. Несмотря на большие размеры файлов, применять их целесообразно, т.к. восприятие и заинтересованность обучающихся повышаются и как следствие, улучшается качество знаний.
4. В традиционном обучении преобладают вербальные средства при предъявлении нового материала. В связи с этим применение аудио фрагментов в электронном учебнике позволяет не только приблизить его к привычным способам предъявления информации, но и улучшить восприятие нового материала, при этом активизирует не только зрительные, но и слуховые центры головного мозга. По данным ЮНЕСКО при аудиовосприятии усваивается только 12% информации, при визуальном около 25%, а при аудиовизуальном до 65% воспринимаемой информации. Несмотря на развитие и улучшение мультимедийных средств в настоящее время большая часть компьютеров, используемых в обучении, еще не оснащена звуковыми системами. Кроме того, во время аудиторных занятий (при индивидуализированном обучении) звук целесообразнее воспроизводить с помощью наушников, а не внешних акустических систем (колонок). Таким образом, вышесказанное накладывает ограничения на использование электронных учебников со встроенными звуковыми фрагментами.
5. Электронный учебник должен содержать гиперссылки по элементам учебника и возможно иметь ссылки на другие электронные учебники и справочники. Желательно иметь содержание с быстрым переходом на нужную страницу.
6. Исключительное дидактическое значение имеет компоновка текстового, графического и другого материала. Качество восприятия новой информации, возможность обобщения и анализа, скорость запоминания, полнота усвоения учебной информации в значительной мере зависят как от расположения информации на странице (экране компьютера), так и от последовательности идущих друг за другом страниц. Ведь, в отличие от печатного издания, в котором можно одновременно "заглядывать" в две страницы, держа промежуточные страницы в руках, в электронном учебнике это сделать невозможно. Но в связи с вышесказанным, электронный учебник должен позволять делать закладки в любом месте, отображать список закладок, отсортировав их в любом порядке.
7. В электронном учебнике должен быть список рекомендованной литературы, изданной традиционным, печатным способом. Как отмечалось выше, электронный учебник может быть адаптирован к конкретному учебному плану  и поэтому в списке литературы можно предусмотреть указание имеющегося в библиотеке количества книг или других изданий. Список литературы может быть дополнен не только ссылками на статьи в журналах, сборниках научных конференций и др., но также и на электронные публикации, размещенные на серверах учебного заведения или в сети Internet.
8. Несмотря на то, что сообщающее обучение недостаточно развивает творческие способности обучаемых и не обеспечивает индивидуализации, но этот вид обучения занимает достаточно большой процент времени. Информационно-иллюстративное обучение способствует усвоению большого по объему и достаточно сложного материала. Электронный учебник, включающий в себя не только текстовую и графическую информацию, но также звуковые и видеофрагменты позволяет индивидуализировать обучение, а в отличие от обычного (печатного) учебника обладает интерактивными возможностями, т.е. может предъявлять необходимую информацию по запросу обучаемого, что приближает его (электронный учебник) к обучению, проводимому под руководством преподавателя. "И хотя вопросы, которые ставит компьютер перед учащимися, и особенно те, которые можно ставить компьютеру, пока намного уступают по своему разнообразию тем, что задаются при общении с учителем, их круг постепенно расширяется".
9. При проектировании и создании электронных учебников, также как и других обучающих программ, требуется соблюдать психологические принципы взаимодействия человека и компьютера. Нарушение проявляется чаще всего в следующем: "избыточная помощь, недостаточная помощь, неадекватность оценочных суждений, избыточность информативного диалога, сбои компьютера, т.е. компьютер может давать ответ не по существу решаемой задачи либо заданного вопроса, недостаточная мотивированность помощи, чрезмерная категоричность". И может привести к увеличению, вместо предполагаемого сокращения, времени на обучение, снижению мотивации к учению и др.
10. Применение электронных учебников целесообразно только в комплексе с другими обучающими системами, при этом, не отрицая, а, взаимно дополняя печатные издания.

Сегодня дети дошкольного возраста до начала изучения информатики часами просиживают за компьютерными играми. Наверное, родителям и руководителям детсада правильнее было бы вместо стандартных компьютерных развлечений или вместе с ними приобретать электронные учебники, в которых интересные игры чередуются с заданиями по программе обучения и приводят к цели, поставленной педагогами, — развитию и обучению. Даже в маленьких школах есть компьютеры, а при наличии электронных учебников ребята смогут пройти программу вместе с учителем. 

Электронные учебники обеспечивают дифференцированный подход к обучению, при этом время урока используется эффективнее и не расходуется на дисциплинарные замечания, отвлекающие от занятия весь класс. Если цель учителя — усвоение учебного материала всем классом, то на уроке, как правило, более сильные учащиеся теряют темп, а слабые вообще оказываются не задействованными. При использовании электронных пособий каждый ученик сможет осилить программу согласно индивидуальному темпу развития. Это позволит ему избежать психологического дискомфорта, комплекса несправедливости или исключительности. Преподаватели также могут формировать классы по темпу восприятия материала, меняя их состав в зависимости от скорости обучения ученика. Подобные перестановки станут дополнительным стимулом к освоению знаний. Следует, конечно, и методику преподавания подводить под уровень обученности учащихся, ведь именно тогда можно говорить об эффективности занятий.

Электронный учебник, мне как учителю математики, при изучении геометрии просто необходим, особенно при изучении стереометрии. Электронный учебник помогает развивать пространственное воображение, при решении стереометрических задач дает возможность создавать модели, вращать их на экране. При изучении стереометрии электронный учебник помогает. Но при этом считаю, что учитель должен ориентировать школьников на поиски красивых, изящных решений математических задач, способствовать эстетическому воспитанию учащихся. Каждая предлагаемая для решения задача должна развивать творческое мышление учащихся, приводить к открытию математических фактов. Поэтому не следует постоянно пользоваться электронными учебниками. Ученику важно живое общение с учителем, с одноклассниками.

Я использовала электронные учебники «Виртуальные уроки алгебры Кирилла и Мефодия», «Виртуальные уроки геометрии Кирилла и Мефодия», «Алгебра и начала анализа, 10-11 класс», «Подготовка к ЕГЭ по математике, тренировочные тесты» на некоторых уроках алгебры и геометрии, на факультативных занятиях и дополнительных занятиях в 11 классе. Они содержат около 800 медиаиллюстраций, справочники с основными терминами и понятиями по алгебре и геометрии, множество анимаций, которые наглядно представляют теоремы и алгоритмы решения задач на построение, интерактивные тренажеры, тесты и проверочные задания. Данные электронные учебники позволяют многократно проходить одну и ту же тему, проводить тестирование по темам урока, отработку умений и навыков с помощью интерактивных тренажеров, провести экзамен, просмотреть результаты тестирования в дневнике успеваемости. По результатам опроса, проведенного среди суворовцев, большинство из них считают, что занятия с использованием электронных учебников интереснее, им  легче понять новый материал и найти дополнительные сведения по теме.

При работе с использованием электронных учебников возникают следующие положительные моменты:

1. возрастает интенсивность труда учащихся;
2. ученик, пропустивший урок, может изучить тему самостоятельно по электронному учебнику и проверить уровень своих знаний;
3. каждый ученик работает в индивидуальном режиме, это главная причина повышенного интереса учащихся к данной форме обучения;
4. возможность самостоятельного изучения некоторых вопросов по изучаемой теме учениками;
5. разноуровневые тесты позволяют ученику правильно оценивать свои знания и умения и повышать свой уровень знаний, ученики привыкают к работе с тестами, учатся сравнивать, анализировать, выбирать правильный ответ;
6. поэтапное решение задач позволяет отработать навыки их решения каждым обучающимся самостоятельно и проверить правильность полученного ответа;
7. возможность дистанционного обучения для детей с ограниченными возможностями передвижения.

Возможности электронных учебников потрясающи, перспективы – огромны. Вероятно, они постепенно вытеснят бумажные, но будущее за электронными конструкторами учебников, которые представляли бы собой информационную базу данных + готовые шаблоны + инструментарий для проверки и оценивания. Урок каждого учителя индивидуален, а с помощью конструктора любой учитель (даже не информатик) смог бы смоделировать свой урок!