Курс по ИКТ для учителей музыки

Модуль 1. Образование и информационные технологии

Занятие 1. Информационные технологии

Технология – комплекс научных и инженерных знаний о способах и факторах производства для создания какого-либо продукта или услуги. Для конкретного производства технологию иногда понимают в узком смысле как совокупность приемов и методов, определяющих последовательность действий для реализации производственного процесса (массовое образование – тоже своего рода производственный процесс).

Целью технологии в промышленном производстве является повышение качества продукции, сокращение сроков ее изготовления и снижение себестоимости. Если говорить кратко, то промышленная технология – это совокупность методов и способов превращения ресурса в продукт, обладающая следующими чертами: 

• массовость продукции;
• сложность продукции;
• разделение процесса на этапы и операции;
• скоординированность выполнения этапов;
• однозначность выполнения операций на каждом этапе.

Информационные технологии являются аналогами промышленных технологий, и к ним применимы указанные выше формулировки. В силу этого, под информационной технологией понимается совокупность методов и способов получения, обработки, представления информации, направленных на изменение ее состояния, свойств, формы, содержания и осуществляемых в интересах пользователей. Указанные методы и способы в информационной технологии должны быть описаны как четко регламентированные правила выполнения операций, действий, этапов над данными (информацией).

У информационных технологий, как и у промышленных, есть свои инструменты и предметные области. Основными инструментами информационных технологий являются технические и программные средства информатики.

Технические средства – это компьютеры, различные гаджеты, другие изделия цифровой микроэлектроники, исполнительные устройства; программные – это системное и прикладное программное обеспечение.

Предметные области ИТ отражают специфику их применения для решения прикладных задач. В этом отношении информационные технологии можно разделить на те, которые не связаны или слабо связаны с единственной предметной областью (например, технологии компьютерной обработки текстов) и те, которые созданы для конкретной предметной области – например, технологии автоматизированного проектирования, управления предприятиями и т. д. Для нас первоочередной интерес представляют информационные технологии, для которых предметной областью выступает образование.

Любая информационная технология базируется на реализации информационных процессов. Базовые информационные процессы в разных сочетаниях и с разной значимостью участвуют в любой информационной технологии. К числу базовых информационных процессов относятся: извлечение информации, транспортирование (передача) информации, обработка информации, хранение информации и представление информации. В технических приложениях информатики наибольший интерес представляют автоматические процедуры, связанные с реализацией этих процессов, проистекающие без непосредственного участия человека. В образовании мы чаще всего имеем дело с реализацией этих процедур при непосредственном участии участников образовательного процесса – учащихся, преподавателей, администраторов и т. д.

Процесс извлечения информации связан с переходом от реального представления предметной области к его описанию в формальном виде и в виде данных, которые отражают это представление. В образовании такое описание связано с возрастом учащихся, их познавательными возможностями.

В процессе транспортирования информации на расстояние и организации быстрого доступа к ней используют различные способы преобразования информации. Основным физическим способом реализации операции транспортирования в настоящее время являются телекоммуникационные технологии, реализуемые с помощью сетей передачи данных. В образовании на этом процессе базируется доступ к удаленным источникам учебной информации.

Процесс обработки информации состоит в получении одних «информационных объектов» из других «информационных объектов» путем выполнения некоторых алгоритмов.

Можно выделить два типа обработки информации: 

• обработка, связанная с получением новой информации (например, нахождение ответа при решении математической задачи; логические рассуждения и др.);
• обработка, связанная с изменением формы представления информации, но не изменяющая ее содержания (кодирование, структурирование, поиск и отбор информации).

Все, что связано с процессом обучения, – есть обработка информации. В наше время информационные технологии оказывают нам в этом большую техническую помощь.

Процесс хранения информации связан с необходимостью накопления и долговременного хранения данных, обеспечением их актуальности, целостности, безопасности, доступности. Основной технологией хранения данных в сфере образования являются базы данных, содержащиеся во всех информационных системах, поддерживающих образование.

Процесс представления информации направлен на решение задачи доступа к информации в удобной для пользователя форме. Поскольку представление информации адресовано человеку, то этот информационный процесс антропоцентричен (ориентирован на человека). Компьютерные средства обработки информации позволяют представлять информацию в формах, наиболее способствующих ее усвоению (графической, визуальной и т. п.).

Информационные технологии чаще всего реализуются в виде информационных систем, в том числе систем поддержки образования. Использование информационной системы невозможно без знания лежащей в ее основе информационной технологии или совокупности нескольких информационных технологий.

При более широком подходе к понятиям информационные технологии не обязательно увязывать с компьютерами. Так, примером одной из древнейших информационных технологий, используемых в образовании, является письменность. Рассмотрим именно «компьютерные» информационные технологии (иногда их называют малосодержательным термином «современные»), к которым отнесём телекоммуникационные технологии и интернет-технологии, которые в литературе по теме «ИТ в образовании» иногда выделяют в класс «коммуникационные» и пользуются термином информационно-коммуникационные технологии.

Занятие 2. Информатизация образования

Процесс внедрения информационных технологий в образование называют информатизацией образования.

Существует несколько подходов к определению данного понятия. Примем за основу формулировку, приведенную в Российской педагогической энциклопедии: «Информатизация образования в широком смысле есть комплекс социально-педагогических преобразований, связанных с насыщением образовательных систем информационной продукцией, средствами и технологиями; в узком смысле – внедрение в учреждения системы образования информационных средств, основанных на микропроцессорной технике, а также информационной продукции и педагогических технологий, базирующихся на этих средства».

Основные цели информатизации образования, сформулированные максимально лаконичным образом, таковы: 

• повышение эффективности образования;
• повышение гибкости и доступности образования;
• развитие информационной культуры.

Эффективность образования чаще всего коротко определяют, как степень соответствия результатов образовательной деятельности поставленным целям. Учитывая предыдущий абзац, понятия зациклились: цель – это эффективность, а эффективность – соответствие цели. То есть эффективность образования – понятие многоаспектное. Различают эффективность экономическую (её оценить легче всего), социальную и личностную, оценить которые гораздо труднее. Во многом такие оценки являются эмпирическими и зависят от позиции того, кто дает оценку.

Гибкость образования чаще всего увязывают с персонализированным обучением, при котором учебный план и образовательные материалы формируются под потребности отдельного обучающегося. На уровне результатов образования гибкость ведет к выработке гибких компетенций, которые обучающийся может использовать для последующего образования, в том числе и в другой области.

Информационная культура – очень многоплановое понятие. Информационная культура – часть культуры, которая формируется под воздействием процесса информатизации общества и включает в себя все многообразие результатов деятельности человека в информационной сфере, а также средства, виды и технологии информационной деятельности.

Поскольку процесс информатизации образования в нашей стране продолжается уже более 30 лет, то попытка оценить, насколько достигнуты обозначенные цели, вполне закономерна. Измерить это количественно очень трудно, поскольку каждая из указанных целей обусловлена не только информатизацией, но и многими другими факторами. Однако несомненно, что информатизации образования в настоящее время в достижении этих целей принадлежит одна из ключевых ролей.

В практическом и организационном плане информатизация образования включает: 

• внедрение ИТ в процесс обучения и воспитания;
• внедрение ИТ в процесс организации и управления учебными заведениями и системой образования в целом;
• создание инфраструктуры обеспечения процесса информатизации (подготовка кадров, создание учебных материалов, проведение научных исследований и т. д.).

В сложном процессе информатизации образования можно выделить несколько стадий. Эти стадии разнесены во времени, но не абсолютно, а относительно, поскольку во многом перекрываются.

Начальная стадия характеризуется заменой части традиционных учебных практик. ИТ используется как инструментарий для решения отдельных педагогических задач в рамках традиционных форм образования. Происходит фрагментарное внедрение ИТ в управление образованием для решения отдельных задач управления. Основой осмысления результатов деятельности на этой стадии является анализ эмпирического опыта.

Переходная стадия. Происходит продолжение замены традиционных учебных практик. Наряду с этим появляются и достаточно широко используются новые учебные практики, целиком базирующихся на ИТ, разрабатываются адекватные им дидактические приемы и методики. Системно решается перевод управления образовательными учреждениями на интегрированные информационные системы. Ведется разработка нормативной базы использования ИТ в образовании.

Стадия глубоких преобразований характеризуется развитием функциональной и организационной структуры образования на базе ИТ, воплощением их в новые формы образования. На этой стадии доминируют образовательные практики, полностью обусловленные возможностями ИТ. Управление всеми звеньями системы образования реализуется на основе интегрированных информационных систем. Существует развитая нормативная база, регламентирующая использование ИТ в образовании.

В настоящее время начальная стадия информатизации образования в развитых странах в основном завершена. В России она началась в середине 80-х гг. прошлого века и продолжалась 15–20 лет. В настоящее время мы находимся на переходной стадии и в начале стадии глубоких преобразований.

Главным источником учебной информации на начальной стадии, как и до начала процесса информатизации образования, оставался традиционный бумажный учебник и иные учебные руководства. Однако их все чаще дополняли статическими и динамическими иллюстрациями на экране компьютера. При обучении математике – в ход шли калькуляторы, физике и химии – демонстрационные ролики сложных процессов, но все это лишь как дополнение к учебнику. В управлении крупными вузами на этой стадии использовались автоматизированные рабочие места отдельных управленцев (деканов, заведующих кафедрами и т. д.), не связанные между собой в единую информационную систему.

На переходной стадии стало возможным использовать, например, такую учебную практику, как дистанционное обучение; при этом в дидактическом плане она во многом остается копией традиционной системы обучения в аудитории. В учебном процессе широко используются возможности сети Интернет и накопленных в ней учебных материалов, но «бумажные» руководства по-прежнему играют важную роль. Управление учебными заведениями, уже не только вузами, но и школами, реализуется на основе интегрированных информационных систем (например, в Пермском университете – единой телекоммуникационной системы управления – ЕТИС). Нормативная база образования уже содержит регламенты использования ИТ, но многие вопросы продолжают оставаться не до конца решенными – например, организация сетевого образования.

Стадия глубоких преобразований может наступить достаточно быстро и изменить не только образовательные технологии, но и само представление об организации и формах образования.

Занятие 3. Информационно-образовательная среда

Информатизация может быть эффективной, когда она реализуется системно, параллельно по всем основным направлениям. Полностью подтвердился известный принцип: скорость движения эскадры определяется скоростью самого медлительного судна, входящего в ее состав. Итогом и одновременно залогом успеха информатизации образования является существование так называемой информационно-образовательной среды (ИОС).

В наиболее общем виде информационно-образовательная среда в педагогической литературе определяется как системно организованная совокупность средств передачи данных, информационных ресурсов, протоколов взаимодействия, аппаратно-программного и организационно-методического обеспечения, ориентированная на удовлетворение потребностей пользователей в информационных услугах и ресурсах образовательного характера.

Различают несколько уровней ИОС, включая уровень учебного заведения, региона, страны.

Федеральный сегмент ИОС включает в себя нормативные и образовательные ресурсы, размещенные на федеральных порталах российского образования (портал Министерства науки и высшего образования РФ и Министерства просвещения РФ, портал ЕГЭ, другие федеральные порталы и сайты, содержащие образовательные ресурсы).

Региональный сегмент ИОС включает в себя информационно-аналитическую систему образования региона, региональные информационно-образовательные ресурсы и другие подсистемы, информацию об образовательных учреждениях региона и др.

Требования к составу и функциям ИОС образовательного учреждения в законе РФ «Об образовании» сформулированы следующим образом: «Электронная информационно-образовательная среда включает в себя электронные информационные ресурсы, электронные образовательные ресурсы, совокупность информационных технологий, телекоммуникационных технологий, соответствующих технологических средств».

Толковый словарь терминов понятийного аппарата информатизации образования выделяет следующие педагогические функции ИОС:

1. Создание условий, способствующих возникновению и развитию процессов учебного информационного взаимодействия между обучаемым(и), преподавателем и средствами ИТ.
2. Формирование познавательной активности обучаемого, при условии наполнения компонентов среды предметным содержанием.
3. Обеспечение осуществления деятельности с информационным ресурсом некоторой предметной области с помощью интерактивных средств ИТ.
4. Информационное взаимодействие между пользователями с помощью интерактивных ИТ, взаимодействующих с пользователем как с субъектом информационного общения и личностью.
5. Интерактивное информационное взаимодействие между пользователем и объектами предметной среды, отображающей закономерности и особенности соответствующей предметной области.

ИОС учебного заведения включает несколько подсистем, представленных на рисунке.

Подсистема материально-технического и программного обеспечения учебного процесса включает оснащение учебных аудиторий, терминальных классов, помещений для самостоятельной работы, библиотеки аудиовизуальной и компьютерной техникой, необходимыми периферийными устройствами и программным обеспечением, доступом к Интернету и локальной сети учебного заведения.

Наполнение подсистемы информационно-технологического обеспечения – это набор информационных технологий, которые могут быть использованы в образовательном процессе и составлять основу соответствующих ресурсов. Выбор технологий для использования в учебном процессе должен определяться их дидактическими возможностями в обучении различным дисциплинам и в достижении образовательных результатов.

Подсистема информационно-ресурсного обеспечения является основой обеспечения содержания образования. Информационно-ресурсная подсистема складывается из коллекций и отдельных ресурсов сети Интернет и ресурсов учебного заведения. В этом смысле эта подсистема, как и ИОС учебного заведения в целом, является открытой системой. Наполнение данной подсистемы ИОС направлено на обеспечение аудиторной и самостоятельной работы учащихся, учебно-исследовательской деятельности, выполнения учебных проектов, текущего и итогового контроля.

Важнейшим компонентом подсистемы информационно-ресурсного обеспечения ИОС являются современные средства обучения на основе информационных технологий. В учебном процессе могут использоваться как собственно образовательные электронные ресурсы, так и другие виды электронных ресурсов – например, справочные информационные ресурсы.

Подсистема методического обеспечения включает учебно-методические комплексы, учебно-методические и методические пособия, учебные планы, планы и технологические карты занятий, списки рекомендуемой основной и дополнительной литературы, интернет-ресурсов, методические указания, рекомендации и другие методические материалы, предназначенные для разных участников образовательного процесса.

Подсистема организационного обеспечения включает систему форм образовательной деятельности в условиях ИОС, обеспечивает организацию и доступ к остальным подсистемам ИОС, дистанционную поддержку и коммуникацию участников образовательного процесса, формирование учебных групп, расписаний занятий, контроль за ходом учебного процесса и т. д. Организационная подсистема предполагает использование единого комплекта документов и материалов, регламентирующих и обеспечивающих образовательную деятельность, а также поиск и доступ к данным материалам.

Подсистема кадрового обеспечения предназначена для поддержки процессов формирования готовности педагогического и управленческого персонала учебного заведения к работе в условиях информатизации образования, включая дополнительное образование и повышение квалификации по проблеме «ИТ в образовании».

Наличие в ИОС учебного заведения больших цифровых массивов персональных данных и подключения учебных заведений к сетям передачи данных делает чрезвычайно актуальной задачу защиты информации. Основными причинами утечек персональных данных в образовательных учреждениях являются:

• нарушение правил обращения с техническими и программно-аппаратными средствами защиты данных;
• некорректная организация хранения и доступа к информации;
• текучесть кадров, в том числе имевших доступ к сведениям конфиденциального характера;
• отсутствие знаний и навыков у работников образовательных учреждений в области обеспечения правил и норм защиты информации.

Учитель, наряду с другими работниками образовательного учреждения, несет свою долю ответственности за возникновение чрезвычайных ситуаций в этой сфере.

Для технологической поддержки функционирования информационно-образовательной среды современного учебного заведения необходима соответствующая информационная система. При её создании (или выборе) возможны два подхода: на основе отдельных автоматизированных рабочих мест для каждой категории работников (учителей, методистов, создателей учебных курсов, административных работников и т. д.) и на основе интегрированной информационной системы с едиными базами данных, единым администрированием, разграничением доступа к возможным действиям и информации. Второй подход в настоящее время является основным.

Поясним сказанное на примере используемой в ряде российских школ и колледжей информационной системы «1С:Образование 5. Школа», позиционируемой ее создателями как система организации и поддержки учебного процесса. Система позволяет:

• формировать библиотеку электронных образовательных ресурсов из различных внешних источников;
• поддерживать учебный процесс (организация электронного обучения, поддержка разных видов учебной деятельности и т. д.);
• назначать домашние задания, собирать информацию об их выполнении, автоматически оценивать результаты выполнения;
• вести электронный журнал, поддерживать разные шкалы оценивания;
• формировать оперативные отчеты преподавателя по текущей успеваемости, качеству знаний;
• создавать авторские учебные курсы;
• формировать портфолио учащихся;
• дать возможность родителям получать информацию об оценках учащихся, о выполнении ими домашних заданий;
• осуществлять администрирование (составлять списки пользователей, состав классов и т. п.).

Подробнее о «1С:Образование 5. Школа» смотрите в видео.

Занятие 4. Цифровизация и цифровая трансформация образования

В 2016 году стартовал федеральный проект «Современная цифровая образовательная среда в Российской Федерации». В рамках этого проекта предполагается, в частности, привести образовательные программы в соответствие с нуждами цифровой экономики и широко внедрить цифровые инструменты учебной деятельности.

Примерно в это же время появились и стали широко использоваться термины «цифровизация образования» и «цифровая трансформация образования», по поводу которых в педагогической среде ведутся дискуссии. Большинство их участников ставят информатизацию и цифровизацию образования в один ряд, полагая, что цифровизация – новый этап информатизации и что движение от первого ко второму основано на глобальных возможностях, предоставляющих более широкие перспективы для деятельности людей в сфере образования.

В основе понимаемой таким образом цифровизации образования лежат:

• массовая оцифровка существующих образовательных ресурсов;
• создание новых образовательных ресурсов изначально в «цифровом» виде с применением современных технико-технологических возможностей;
• широкое использование возможностей телекоммуникаций в доступе к таким ресурсам участников образовательного процесса;
• разработка и внедрение методик обучения, опирающихся на указанные возможности.

Суть цифровой трансформации образования, по мнению экспертов Высшей школы экономики, состоит

• в достижении каждым обучаемым необходимых образовательных результатов за счет персонализации образовательного процесса на основе использования растущего потенциала ЦТ, включая применение методов искусственного интеллекта, средств виртуальной реальности;
• в развитии в учебных заведениях цифровой образовательной среды;
• в обеспечении общедоступного широкополосного доступа к Интернету, работы с большими данными.

Принципиальным вопросом, связанным с цифровой трансформацией образования, является следующий: что будет в результате с традиционной школой и с традиционным университетом? Сохранятся ли их социальные функции, сформированные веками, их структура? Вопросы эти однозначного ответа не имеют. Уже сегодня очевидно, что информатизация образования породила не только такие положительные моменты, как широкий доступ к учебной информации, бо́льшую свободу построения образовательных траекторий, но и немало проблем. Среди них:

1. Индивидуализация сводит к минимуму живое общение преподавателей и обучаемых, учащихся между собой, предлагая им общение в виде «диалога с компьютером». Обучаемый не получает достаточной практики диалогического общения, формирования и формулирования мысли.
2. Происходит свертывание социальных контактов, сокращение практики социального взаимодействия и общения, нарастание индивидуализма.
3. Огромные объемы информации, предоставляемые средствами информатизации, не столько помогают, сколько отвлекают внимание в процессе обучения.
4. Во многих случаях применение средств информатизации образования лишает обучаемых возможности проведения реальных опытов, особенно при изучении естественных наук, что негативно сказывается на результатах обучения.
5. Чрезмерное использование средств информатизации негативно отражается на здоровье участников образовательного процесса.

Некоторые последствия информатизации образования не диагностируются как «однозначно положительные» или «однозначно отрицательные», но, несомненно, сильно воздействуют на процесс обучения и воспитания. Прежде всего, происходит смена отношений «учитель-ученик». Например, раньше существовал регламентированный набор учебной литературы, и даже учитель средней квалификации мог ответить практически на любой вопрос по своему предмету. Теперь в Интернете есть множество материалов, и у ученика возникает вопрос, зачем читать толстые книги, когда можно в любое время получить ответ на любой вопрос в Интернете? То обстоятельство, что качество (и даже достоверность) ответа оставляет желать лучшего, для ученика не очевидно.

Таких последствий достаточно много. Упомянем ещё формируемое Интернетом «клиповое мышление», привычку скользить по поверхности информации, не фиксируя на ней внимание и не анализируя ее. Все это порождает для исследователей проблем образования необходимость осмысления и разработки новых методов обучения, адекватных происходящим переменам.

Модуль 2. Дидактические возможности информационных технологий

Занятие 1. Основы дидактики

Дидактика – часть педагогической науки, занимающаяся исследованием проблем обучения. Предмет дидактики – связь преподавания (обучающе-воспитывающей деятельности учителя) и учения (учебно-познавательной деятельности ученика), их взаимодействие. К основным категориям дидактики относятся преподавание, обучение, образование, учение, знания, умения, навыки, цель, содержание, формы, методы, средства и результаты обучения.

Задачи дидактики: 

• описание и объяснение процесса обучения и условий его реализации;
• разработка новых методов, методик и технологий обучения;
• обоснование и совершенствование способов организации учебного процесса;
• создание новых обучающих систем и т. д.

В отечественной педагогической литературе выделяют следующие базовые дидактические принципы: сознательность и активность, наглядность, системность и последовательность, прочность, научность, доступность, связь теории с практикой. Их детальное обсуждение – задача курса педагогики.

Использование современных информационных технологий значительно обогатило дидактику на всех уровнях образовательной системы. Дидактические возможности информационных технологий включают:

• поддержку информационного взаимодействия участников учебного процесса;
• хранение больших объемов учебной информации;
• поддержку удаленного доступа к образовательным ресурсам, традиционным и цифровым;
• визуализацию учебной информации об изучаемом объекте, процессе;
• моделирование изучаемых объектов и процессов, их отношений, проведение виртуальных экспериментов;
• способствование индивидуализации и дифференциации процесса обучения;
• технологическое обеспечение реализации гибких и персонализированных способов обучения;
• стимулирование самостоятельной работы учащихся;
• поддержку обучения учащихся с особыми потребностями;
• автоматизацию процессов управления учебной деятельностью и контроля за результатами усвоения материала.

Обсуждаемые ниже технологии по отношению к их применению в образовании являются взаимопроникающими и взаимодополняющими, и их разделение несколько условно. Например, технологии компьютерного моделирования часто включают технологии мультимедиа, для доставки моделей участникам образовательного процесса необходимы телекоммуникационные технологии и т. д.

Ниже будут представлены несколько информационных технологий, наиболее глубоко проникших в образование. Однако перед этим необходимо сказать несколько слов о так называемых офисных технологиях компьютерной обработки информации, элементарное владение которыми к началу изучения данного курса предполагается сформированным.

Термин «компьютерные офисные технологии» охватывает группу широко распространенных технологий обработки информации, используемых для обработки электронной документации на персональном компьютере в самых разнообразных целях. Эти технологии реализуются, чаще всего, в составе офисных пакетов – наборов приложений (компьютерных программ). Такие программы не привязаны к какой-либо предметной области и применяются практически повсеместно.

Для учителя необходимо, в первую очередь, владеть следующими программными средствами офисных технологий: 

• Текстовый процессор – средство для создания сложных документов, содержащих текст, таблицы, графику и т. д.
• Табличный процессор – средство для вычислений в так называемых «электронных таблицах».
• Программы подготовки презентаций, позволяющие создавать материалы для публичного представления информации.
• Программы компьютерной графики, с помощью которых можно создавать и редактировать изображения (рисунки, чертежи и т. д.).

Среди проприетарных (т. е. имеющих собственника и почти всегда платных) офисных пакетов в настоящее время лидирует Microsoft Office, работающий под управлением операционной системы Microsoft; среди свободных (почти всегда бесплатных) – кроссплатформенный пакет Libre Office, работающий под управлением различных операционных систем, включая широко распространенную систему Linux. Необходимые учителю программы из этих пакетов практически взаимозаменяемы: текстовые процессоры Word из MS Office и Writer из Libre Office, табличные процессоры Excel из MS Office и Calc из Libre Office и т. д.

Занятие 2. Дидактические возможности технологий мультимедиа и виртуальной реальности

Технология мультимедиа обеспечивает одновременную работу со звуком, видеороликами, анимацией, статистическими изображениями и текстами в интерактивном режиме.

Иногда термин «мультимедиа» трактуют шире, относя к нему, помимо представленной указанным способом информации, ее физические носители и поддерживающие их компьютерные системы.

Успешность мультимедиа в образовании определяется тем, что агрегированные таким образом виды информации воздействуют разом на несколько органов человеческих чувств, усиливая степень восприятия каждого вида информации. Согласно некоторым исследованиям, люди в среднем запоминают примерно 20% от услышанного и 30% от увиденного, но если одновременно они слушают информацию и видят ее визуальное отображение, то запоминание составляет 50%.

Дидактические возможности современных систем мультимедиа включают: 

• представление и манипулирование текстовой, графической, аудиовизуальной учебной информацией;
• интерактивное взаимодействие с виртуальными объектами предметной среды;
• демонстрация реально протекающих событий в реальном времени с возможностью «наложения» графической, аудиовизуальной информации, вкрапления анимационных эффектов;
• создание виртуального образа объекта, процесса, явления, адекватно отражающего существенные признаки его реального аналога, наделение его динамикой развития, адекватно отражающей закономерности реального развития.

Использование мультимедиа в образовании стало настолько обыденно, что приводить конкретные примеры нет смысла. Любой урок, проводимый учителем с использованием мультимедиа-проектора или интерактивной доски по факту использует технологию мультимедиа.

Развитием технологии мультимедиа применительно к образованию является технология виртуальной реальности. В развитых системах виртуальной реальности пользователь может не только «ощущать» объекты с помощью нескольких органов чувств, но и воздействовать на них. Для этого и для реализации других возможностей виртуальной реальности нужно специальное оборудование. В простейшем случае – это знакомые многим очки виртуальной реальности, в более продвинутых системах – это специальные системы изображения, звука, имитации тактильных ощущений и др.

В образовании системы виртуальной реальности имеют значительный потенциал. Они могут обеспечить:

• высокую степень наглядности, возможность детально продемонстрировать любые явления и объекты;
• вовлеченность учащихся во взаимодействие с виртуальной реальностью и ее составляющими;
• выработку полезных практических навыков в ситуациях, когда прямое вовлечение обучаемого может представлять опасность для него и окружающих.

Тем не менее, в настоящее время технологии виртуальной реальности в обучении, в отличие от развлечений, используются редко. Чаще всего это тренажеры для подготовки по профессиям, в которых начинающим опасно доверить реальное оборудование: пилоты, машинисты башенных кранов и т. п.

Занятие 3. Дидактические возможности телекоммуникационных технологий

Передача (транспортирование) информации относится к числу базовых информационных процессов, критически важных для современных информационных технологий и систем. В ходе этого процесса осуществляется передача информации на расстояние для ускоренного обмена и организации быстрого доступа к ней; при этом используются различные способы преобразования информации. Технологии, которые применяются для транспортирования информации, называются телекоммуникационные технологии. Основным физическим средством реализации операции транспортирования являются сети передачи данных (телекоммуникационные сети).

Появление телекоммуникационных сетей привело к изменению наиболее массовой функции компьютеров: от средства решения локальных профессиональных задач они стали «окнами в мир».

Совершенный в развитии компьютерных телекоммуникаций переход был стремительным. Начало его было положено в 50-х гг. прошлого века, когда тогдашние большие ЭВМ были соединены линиями связи с удаленными не более чем на несколько десятков метров терминалами. К концу 60-х гг. появились: первая локальная сеть из таких ЭВМ и бытовые телефонные сети для передачи данных; в 70-х гг. в эти сети встроились мини-компьютеры (прообразы современных персональных), разработаны первые стандартизированные сетевые архитектуры; 80-е гг. ознаменовались созданием Интернета, стека протоколов TCP/IP, нескольких стандартных протоколов локальных сетей; 90-е гг. – это стремительное развитие веб («всемирной паутины») и массовая популяризация компьютеров; начало 2000-х гг. – это беспроводные сети передачи данных и т. д.

В процессе обучения телекоммуникационные технологии обеспечивают как улучшение условий для решения традиционных задач образования, так и открывают принципиально новые возможности. Среди них:

• расширение доступа к образовательным ресурсам, включая учебную, учебно-методическую и иную информацию по проблемам образования;
• общение через электронные средства связи (электронная почта, заочные интернет-конференции, видеоконференции – парные или групповые, вебинары и т. д.);
• организация оперативной консультационной помощи учащимся;
• индивидуализация обучения, развитие ресурсной базы и технологий для самостоятельного обучения;
• проведение виртуальных учебных занятий (семинаров, лекций) в режиме реального времени;
• дистанционное обучение;
• доступ к уникальному оборудованию, моделированию сложных или опасных объектов, явлений или процессов; формирование сетевых сообществ педагогов; 
• формирование сетевых сообществ учащихся;
• создание групповых учебных телекоммуникационных проектов;
• проведение совместных исследовательских работ и другое.

Большая часть этих возможностей для разных уровней образования актуальна практически в равной мере, некоторые (например, доступ к уникальному оборудованию, проведение исследовательских работ) в большей мере относится к профессиональному образованию.

Указанные возможности телекоммуникационных технологий в образовании в основном реализуются с помощью широко распространенных средств телекоммуникаций и сервисов Интернета, в том числе:

• электронной почты;
• веб-браузеров, поисковых систем;
• сайтов, блогов, социальных сетей;
• систем видеоконференцсвязи.

Остановимся на некоторых примерах реализации перечисленных возможностей.

Вебинары в образовании

Вебинары – это обучающие онлайн-занятия в форме лекции. В вебинаре всегда участвуют две стороны: докладчик-ведущий и слушатели. Обычно участники могут видеть ведущего, а он их – нет, поскольку число слушателей вебинара может составить сотни человек.

Обратная связь по ходу вебинара осуществляется путем предоставления слушателям возможности задавать вопросы в чате. Для организации вебинара нужна специальная платформа, поскольку такое занятие трудно (либо невозможно) провести с помощью стандартных сервисов. Часто вебинары записываются на видео и выкладываются в сеть для просмотра теми, кто не смог принять в них участие.

Примеры вебинаров можно найти YouTube, введя запрос – «вебинар по <название предмета>».

Социальные сети в образовании

В технологическом плане социальная сеть представляет собой интерактивный многопользовательский веб-сайт, контент которого наполняется самими участниками сети. Такая сеть позволяет общаться группе пользователей, объединенных общими интересами.

В таких сетях учителя обмениваются педагогическим опытом, получают информацию нормативно-правового характера, могут попросить помощи у коллег по профессии.

Пример такого сообщества – наша группа по аттестации педагогов. 

Блоги в образовании

Блог (интернет-дневник, онлайн-дневник) – это сайт, на который ведущий регулярно добавляет записи, содержащие тексты, изображения или мультимедиа. Для блогов характерна возможность публикации отзывов посетителями, которая делает блоги средой сетевого общения.

Например, блог Сельский учитель, который ведёт учитель физики и информатики Руслан Хузин из села Криулино Свердловской области.

Телеконференции в образовании

Телеконференция – вид совещания, в котором общение осуществляется на расстоянии посредством специализированных телекоммуникационных средств.

Телеконференция подразумевает, в первую очередь, общение большого числа пользователей на расстоянии, объединённых общей темой или вопросом. Обмен сообщениями в режиме телеконференций может осуществляться как в режиме реального времени, посредством различных систем аудио и/или видео связи, так и посредством электронной почты.

По типу участвующей в обмене информации телеконференции подразделяют на аудио- и видеоконференции. В настоящее время доминируют видеоконференции, происходящие в режиме реального времени, позволяющие участникам видеть и слышать друг друга. В некоторых таких конференциях участники могут использовать инструменты совместной работы над обсуждаемыми документами. В условиях кризиса, порожденного коронавирусом, теле-конференции стали одним из главных способов проведения учебных занятий – уроков, лекций, семинаров.

Для проведения видеоконференций используют специальные платформы. Одна из самых популярных – платформа zoom. Российский аналог – Яндекс.Телемост.

Технологии совместной работы с учебными материалами

Одна из замечательных возможностей, открываемых телекоммуникационными технологиями для обучения, – совместная работа учащихся с учебными материалами. Для этого существует много сервисов. Перечислим некоторые.

Облачные сервисы предназначены для хранения документов, доступ к которым могут иметь несколько участников учебного процесса. После создания файла достаточно поделиться ссылкой на него, предоставив права на чтение, комментирование или редактирование. Это удобнее, чем пересылать по электронной почте файлы.

Один из самых популярных – облачный сервис для хранения файлов Google Диск. Доступ к хранимым файлам можно получить из любой точки, где есть возможность подключения к Интернету, со стационарного или мобильного устройства. Google Диск позволяет обмениваться файлами и редактировать их вместе. Над одним файлом можно производить совместную работу усилиями сразу нескольких человек; при этом участникам доступны для просмотра изменения отдельных пользователей. При желании пользователь может как предоставить к своим документам самый широкий доступ, так и ограничить его вплоть до запрета любых действий кроме просмотра.

Кроме возможности хранения файлов, Google Диск имеет собственный набор инструментов Google Документы для обработки текстов, таблиц, презентаций, работающих без установки на компьютер пользователя. Форматы текстовых и иных файлов, создаваемые и обрабатываемые этими инструментами, совместимы с широко распространенными форматами.

Онлайн-доски. Принцип их работы прост: учитель имеет возможность размещать всю необходимую информацию на чистом поле, имитирующем привычную классную доску. На нем можно записывать формулы, закреплять полезные ссылки, рисовать графики или геометрические фигуры, а ученики имеют возможность наблюдать за этим процессом. Учитель может «вызвать к доске» любого из учеников и поручить ему сделать свою порцию записей. Онлайн-доска может использоваться и для групповой работы без непосредственного вмешательства учителя. Способы использования инструментов для преподавания конкретных предметов – вопрос методики.

Существует несколько сервисов такого рода. Они различаются наборами инструментов: например, они есть или их нет для записи математических формул, максимально возможным количеством участников процесса, наличием или отсутствием бесплатной версии и ее ограничениями и т. д.

В качестве примера приведем сервис Miro, один из самых популярных в мире в этой сфере. Miro – платформа для совместной работы распределенных команд (в том числе при дистанционной работе отдельных сотрудников), разработанная в России и вышедшая на международный рынок.

Miro включает набор шаблонов для организации информации, из которых можно выбрать удобный для конкретной работы. На доске можно проводить онлайн-уроки, создавать план работы или закреплять задачи, которые нужно выполнить. Есть возможность рисования; на доску можно «клеить» стикеры – добавлять идеи, которые участники могут комментировать. Интерфейс доски интуитивно понятен, управлять ей просто, передвигая нужные шаблоны и другие элементы мышкой. Платформа Miro часто используется в школьном образовании как способ взаимодействия при создании новых проектов. Предусмотрена возможность настройки интеграции с многими другими инструментами совместной работы, включая упомянутые выше zoom и Google Документы. Существует бесплатная версия сервиса.

Неудобство для российских пользователей Miro создает отсутствие русифицированной версии текстового интерфейса. Если этот обстоятельство критически важно, то можно использовать аналогичные по функционалу продукты (например, Jamboard), имеющие русифицированные версии.

Как работать с онлайн-доской Miro

Как работать с онлайн-доской Jamboard

Учебные телекоммуникационные проекты. Такой проект – совместная учебно-познавательная деятельность группы учащихся, организованная на основе компьютерной телекоммуникации, имеющая общую цель, согласованные методы и способы деятельности, направленные на достижение общего результата.

Учебный телекоммуникационный проект может выполняться как при непосредственном участии преподавателя, так и без него. Это – вопрос методики. Тем не менее, нельзя обойти вниманием ключевые педагогические аспекты обсуждаемой технологии:

• первоначальная мотивация исследования, постановка проблемной задачи;
• проведение исследований, экспериментов, литературных изысканий;
• групповое обсуждение результатов, составление отчета;
• разработка и защита итогового проекта по теме.

Приведем в качестве примера учебный телекоммуникационный проект «Наша будущая профессия – социальная работа», выполненный группой студентов юридического факультета ПГНИУ (9 чел.). Роль преподавателя ограничилась в этом случае обсуждением темы проекта и участием в его защите.

Этапы работы над проектом были такими: 

• выбор темы работы и онлайн-средств для совместной работы (студентами был выбран сервис Google Диск);
• распределение на три группы по 3 чел. в каждой в соответствии с направлениями проекта;
• выбор единого шаблона работы для каждой группы;
• групповая работа по обозначенному шаблону + индивидуальные дополнения от каждой группы;
• совместное обсуждение результата в онлайн-формате, поиск недочетов;
• исправление недочетов в группах;
• защита проекта (в онлайн-формате);
• в ходе защиты каждый участник проекта рассказывает о своем вкладе в работу.

Студенты выбрали из своей среды координатора проекта и предложили следующие его разделы:

• «Некоммерческие организации»;
• «Государственная служба»;
• «Преподавательская деятельность».

По каждому разделу были назначены ответственные за род деятельности: составление карт НКО в Перми, формы онлайн-анкеты, загрузка реестра НКО, создание презентации о работе в НКО и о профессии социального работника, поиск и загрузка видео и интервью о работе в НКО, поиск и загрузка сборника статей преподавателей кафедры социальной работы ПГНИУ, посвященных работе НКО, и иную информацию. В целом получился интересный и полезный проект.

Занятие 4. Дидактические возможности компьютерного моделирования

Моделирование с помощью современных компьютеров и сопутствующих им технических и программных средств открывает огромные возможности для исследования явлений и процессов в природе и обществе. 

Моделирующие программы основаны на графических, иллюстративных возможностях компьютера, с одной стороны, и вычислительных, – с другой, и позволяют осуществлять компьютерный эксперимент: моделирование реальных опытов, имитация работы лабораторных стендов, объектов, процессов и явлений.

Компьютерное моделирование позволяет вывести на качественно новый уровень принцип наглядности за счет применения машинной графики. Средства машинной графики дали возможность перейти от рутинной работы по обработке информации к творческой, позволяя обучающемуся выполнять эксперименты в изучаемой им предметной области, а в некоторых случаях и выступать в роли создателя модели.

Возможность использования компьютерного моделирования в целях проведения виртуального эксперимента, в тех случаях, когда проведение физического эксперимента оказывается невозможным, позволяет реализовать такую дидактической цель, как доступность обучения.

Существуют и используются в обучении разные виды компьютерного моделирования. Графическое компьютерное моделирование решает задачи визуализации явлений и процессов. Его примеры – деловая и научная графика. Графическое моделирование часто используется для визуализации результатов математического моделирования. Математическое компьютерное моделирование широко применяется как в науках (естественных, социальных и гуманитарных), так и в решении практических задач.

Компьютерное моделирование в школьном образовании может базироваться как на работе с готовыми моделями для углубления понимания изучаемых объектов или процессов, так и на разработке простейших моделей. Соответственно, инструментарий компьютерного моделирования включает в себя как готовые программы для моделирования конкретного процесса, так и инструментальные системы, с помощью которых можно реализовывать конкретные модели.

Компьютерные модели, предназначенные для использования в учебном процессе, можно по уровню сложности и полезности в обучении разделить на две группы: простые модели-иллюстрации и интерактивные модели. Модели-иллюстрации во многом подобны учебным видео, и на уроках используются в основном для демонстрации учителем изучаемого явления или объекта на экране. По своим графическим, цветовым и прочим техническим решениям они, как правило, превосходят проекции из традиционных учебников, однако не создают принципиально нового качества. В отличие от них, интерактивные модели, в которых пользователь может задавать параметры процесса и менять условия его реализации, такое новое качество создают. Такие модели могут быть использованы как средство открытия учащимися нового знания, как тренажеры для отработки навыков и в иных дидактических целях.

Одна из проблем, связанных с учебными интерактивными моделями – их ограниченное наличие. Эта ситуация обострилась с начала 2021 г., когда компания Adobe вывела из эксплуатации популярный проигрыватель мультимедийного контента Flash Player, на который ориентировались многие разработчики динамических интерактивных моделей, из-за чего эти модели стали недоступны. Стали недоступными многие динамические модели из коллекций ЦОР, а также виртуальные лаборатории (например, VirtuLab). Путем поиска в Интернете можно найти отдельные работоспособные модели, но ключевой путь к их внедрению в учебный процесс – создание полноценных коллекций, из которых учитель может брать модели для уроков.

Примером такого рода может служить коллекция динамических моделей, предназначенных для использования на уроках по многим школьным предметам, созданная российской компанией 1С. Часть этих моделей находится в открытом доступе – Типология учебных моделей.

На рисунке приведен скриншот одного из состояний модели, предназначенной для изучения траектории точки на ободе колеса, катящегося по плоскости (соответствующая линия в математике называется «циклоида»). Кроме траектории, которую можно моделировать в разных режимах (например, с проскальзыванием колеса), можно моделировать движение камня, вылетевшего из-под колеса, и другие эффекты. Эта модель может быть успешно использована на уроках математики, физики, во внеклассной работе и т. п.

В российской школе могут быть использованы и некоторые зарубежные коллекции динамических интерактивных моделей. Некоторые ограничения налагает язык, но они легко преодолимы. Однако, полезность этих моделей в нашей школе неравнозначна по отношению к изучаемым предметам – модели математических и естественнонаучных процессов гораздо более универсальны, чем модели в гуманитарной и социальной сфере, которые учитель должен более тщательно отбирать.

Остановимся на двух таких коллекциях, находящихся в открытом доступе. На рисунках приведены заставки двух моделей из коллекции PhET университета Колорадо (США). Они, равно как и десятки других моделей процессов из разных областей математики и естественных наук, доступны https://phet.colorado.edu. Примечательно, что интерфейсы многих моделей представлены на разных языках, включая русский.

Модель «Колебания струны» может быть использована на уроках физики. Она позволяет задавать несколько режимов и параметров, в том числе амплитуду и частоту колебаний, уровень натяжения струны, степень затухания колебаний и другие. Воспроизвести эти режимы в натурном эксперименте в классе очень непросто.

Отметим, что модели, приведенные на рисунках, имеют математическую основу. При этом вопрос о степени ознакомления учащихся с соответствующими математическими методами решается с учетом конкретной цели обучения в рамках предметной методики.

Модель «Цветовое зрение» из той же коллекции позволяет понять, как в мозгу человека формируются цвета при визуальном восприятии регулируемых смесей трех базовых цветов, как на это влияют интенсивности каждой составляющей, цветные фильтры и иные факторы. Модель может быть полезна при изучении физиологии человека на уроках биологии, а также при изучении формирования цветов на экране компьютера на уроках информатики.

Еще одна зарубежная коллекция динамических интерактивных моделей, которую, учитывая состав и сложность материалов, можно использовать не только в школе, но и в вузе – коллекция Wolfram Demonstrations Project. Её отличительная особенность – наличие моделей не только математических и природных процессов, но и других.

Например, в этой коллекции есть интерактивные модели для изучения музыки. Их можно посмотреть здесь.

На рисунке приведен пример из этой коллекции. Модель передачи информации по зашумленному каналу связи может быть полезна на уроках информатики. Она позволяет понять, что благодаря многократной передаче одного и того же сообщения можно восстановить испорченные шумами фрагменты. Модель содержит параметры, которые пользователь может задавать: длина сообщения (в битах), уровень зашумленности канала, степень повторяемости передачи, позволяющая устранить искажения и получить на выходе исходное сообщение.

Еще одна модель из той же коллекции – «Шекспировские сети» (Shakespearean Networks) – демонстрирует, что при наличии должной изобретательности интерактивные динамические модели могут быть полезны и в такой далекой от точных наук сфере, как литература. Программа моделирует сеть, показывающую отношения между персонажами основных пьес Шекспира. Пользователь выбирает пьесу и максимально допустимую близость персонажей и получает условную схему их взаимодействия.

В школьном образовании могут быть полезны и так называемые имитационные модели. Отличительной особенностью имитационного моделирования является описание системы, состоящей из большого числа однотипных взаимодействующих элементов, путем воспроизведения взаимодействия между ними. Таким образом, чтобы составить имитационную модель, необходимо:

• представить реальную систему (процесс), как совокупность взаимодействующих элементов;
• алгоритмически описать функционирование отдельных элементов;
• описать процесс взаимодействия различных элементов между собой и с внешней средой.

Моделирование такого рода называют агентным. Его цель – получить представление об общем поведении системы, исходя из предположений об индивидуальном поведении её отдельных объектов и их взаимодействии.

На рисунке приведен пример имитационного моделирования дискретно-событийного рода. Имеется магазин с одним продавцом, куда последовательно заходят покупатели случайным образом (на языке математики «случайный» означает, что отрезки времени между приходами покупателей подчиняются определенному закону распределения). Продолжительность обслуживания – тоже случайная, в том же смысле. Моделирование позволяет оптимизировать работу этого магазина.

Занятие 5. Дидактические возможности искусственного интеллекта

В основе искусственного интеллекта лежат принципы работы человеческого интеллекта – способности подходить к решению какой-либо задачи с учетом имеющегося опыта. Этим интеллектуальные компьютерные системы радикально отличаются от традиционных систем.

Педагогический словарь определяет интеллектуальную обучающую систему как «особую автоматизированную обучающую систему, в которой возможна реализация гибких сценариев обучения со сложной логикой предъявления учебных материалов, что позволяет учитывать индивидуальные особенности учащихся». Там же говорится: «В интеллектуальной обучающей системе учебная деятельность управляется на основе динамической модели учащегося. Это обеспечивает индивидуализированное обучение на всех этапах: от постановки учебной задачи и поиска методов ее решения до оценки полученного результата (в зависимости от процесса его получения)».

Сейчас применение искусственного интеллекта в обучении носит в основном экспериментальный характер. В этом процессе доминируют следующие направления:

• Искусственный интеллект как репетитор, позволяющий в любой момент дополнительно изучить наиболее трудную тему. Искусственный интеллект может также анализировать школьные работы, определять проблемные области, а также создавать индивидуальные уроки для заполнения пробелов в знаниях.
• Искусственный интеллект как средство автоматизации оценки результатов обучения, выраженных в свободной форме или с использованием некоторых шаблонов. В этом качестве искусственный интеллект в перспективе выведет методы оценки за границы массово применяемого стандартизированного тестирования.
• Искусственный интеллект как средство анализа поведения учащихся. Соответствующие системы, включая видеонаблюдение, будут способны распознавать и оценивать, как учащиеся реагируют на разные темы и задания, помогая тем самым учителям определять их проблемы, связанные с освоением учебного материала.

Приведём некоторые примеры.

Чат-боты в обучении

Чат-бот (chat – болтать, bot – робот) – это компьютерная программа, которая может обмениваться сообщениями с человеком на естественном языке (русском, английском и т. д.) текстом или голосом. Чат-боты в настоящее время широко распространены как средство получения справок в телефонном или компьютерном общении, но в образовании они делают первые шаги. Там, где они используются как помощники учителя или как самостоятельные обучающие агенты, их часто называют автотьюторами.

Далеко не все чат-боты используют интеллектуальные технологии. Простейшие из них (и наиболее распространенные) основаны на наборе заложенных в программу правил реагирования на запросы пользователя; меняться эти правила не могут. Эти чат-боты в образовании могут играть, например, роль компьютерных справочников.

Гораздо более перспективны для использования в процессе обучения чат-боты, работающие с использованием методов искусственного интеллекта, позволяющих программе самостоятельно обучаться в процессе взаимодействия с человеком. При этом далеко не все чат-боты, создатели которых рекламируют их как интеллектуальные, таковыми являются.

Адаптивные обучающие системы

Адаптивное обучение – технология обучения, основанная на построении индивидуальной учебной траектории для обучающегося с учетом его текущих знаний, способностей, мотивации и других характеристик. Идея адаптивного обучения отнюдь не нова, её следы уходят глубоко в историю образования. При индивидуальном обучении хороший учитель фактически так и делает, однако при массовом обучении надежды на успех возлагаются чаще всего на использование искусственного интеллекта.

Компьютерная система обучения может называться адаптивной, если она: 

• позволяет адаптировать содержание учебного материала (контент);
• позволяет адаптировать оценивание; позволяет адаптировать последовательность обучения; 
• содержит все эти возможности или какие-либо две из них.

Система, адаптирующая контент, благодаря алгоритмам искусственного интеллекта, позволяет приспосабливать учебные материалы под стиль и темп обучения конкретного ученика. Такая система реагирует на запросы учащихся, когда они делают ошибку, предоставляя корректирующие отзывы и подсказки, основанные на недопонимании, а также дополнительные учебные ресурсы и поддержку для немедленного исправления.

Система, адаптирующая последовательность обучения, определяет, используя непрерывный сбор и анализ данных об учащихся, их реакции на учебные материалы, отыскивает закономерности в этих реакциях и в реальном режиме времени вносит изменения в учебный процесс, руководствуясь уникальными потребностями и способностями учащихся.

При адаптивном оценивании задаваемые вопросы и предъявляемые задания меняются в зависимости от того, насколько индивидуально обучающиеся отвечают на каждый вопрос. Это изменение часто является результатом уровня сложности предмета. Например, если студент правильно отвечает на простой вопрос, следующим они получат вопрос немного сложнее и так далее.

Цифровой след

Еще одно направление использования интеллектуальных информационных технологий в образовании – прогнозирование принятия решений учащимися о последующих действиях на основе анализа данных о его предшествующих действиях. Такая совокупность данных называется цифровым следом. Цифровой след – это совокупность информации, которую мы оставляем, пользуясь Интернетом, посещая разные сайты или публикуя что-то в социальных сетях и т. д. Цифровой след включает информацию об образовательной, профессиональной или иной деятельности человека, а также личные данные, представленные в электронной форме.

В образовательной сфере цифровой след – это письменные работы обучающихся, заметки, тесты, онлайн-курсы, фотографии и т. д. На основе анализа и специальной обработки цифрового следа можно дать участникам некоторые рекомендации, и сделать профессиональное обучение более персонализированным. Цифровой след позволяет уполномоченным на то сотрудникам вузов лучше понимать поведение студентов, оказывать им необходимую помощь, осуществлять наставничество.

Модуль 3. Компьютерные средства обучения

Занятие 1. Компьютерные средства обучения: понятие и характеристика

Компьютерные средства обучения (КСО) – это набор компьютерных программ и технических средств (компьютеров, внешних устройств, различных гаджетов), предназначенных для решения дидактических задач.

Компьютерные средства обучения являются частью более широкой категории учебных средств, называемой технические средства обучения (ТСО), а также «аудиовизуальные средства обучения». Этим термином обозначают совокупность технических устройств с дидактическим обеспечением, применяемых в учебно-воспитательном процессе для предъявления и обработки информации.

Сейчас КСО являются доминирующей частью ТСО как по степени распространенности, так и по эффективности в сфере образования. ТСО (и КСО) имеют две составляющие: 

1. технические устройства (аппаратура);
2. носители информации дидактического назначения, которые с помощью этих устройств воспроизводятся (в случае КСО таким носителем часто выступают удаленные источники информации с доступом через Интернет).

К «некомпьютерным» (традиционным) ТСО относятся:

• аудио- и видеомагнитофоны, диапроекторы, кинопроекторы, телевизоры;
• носители информации для них – грампластинки, магнитные ленты, слайды, кинофильмы и т. п.

История применения ТСО насчитывает многие десятилетия. Появление и выход на передний план КСО не отменяет наработанных дидактических приемов обучения с помощью ТСО, а делает их более эффективными и обогащает новыми возможностями. 

Существующие способы классификации ТСО частично переносятся на КСО. В случае классификации по функциональному назначению этот перенос является полным: ТСО подразделяют на технические средства передачи информации, технические средства контроля результатов обучения, технические средства обучения и самообучения, тренажерные технические средства.

При классификации по роду обучения выделяют технические устройства индивидуального, группового и поточного использования.

При классификации по логике работы ТСО могут быть разделены на не обеспечивающие обратной связи с обучаемым и обеспечивающие такую связь.

При классификации по характеру воздействия на органы чувств выделяют визуальные, аудиовизуальные ТСО (в случае КСО сюда следует добавить мультимедийные средства).

Далее рассмотрим КСО. Их дидактические достоинства в сравнении с традиционными средствами обучения включают следующие возможности: 

• создание более комфортных условий для самостоятельной работы над учебным материалом, позволяющих обучаемому выбирать удобные для него место и время работы, а также темп учебного процесса;
• более глубокая индивидуализация обучения и создание условий для его вариативности;
• доступ к большим массивам учебной информации;
• работа с интерактивными моделями изучаемых объектов и процессов;
• визуализация изучаемых объектов и процессов, включая их трехмерные образы;
• мультимедийное представление учебной информации;
• автоматизированный контроль и оценивание знаний и умений и другие, обусловленные применением информационных технологий.

Занятие 2. Техническая составляющая компьютерных средств обучения

В современном учебном процессе используются многочисленные устройства, функционирующие под управлением микропроцессоров. Назовем некоторые из них, наиболее часто используемые: 

• Персональные компьютеры, планшеты, смартфоны, «электронные книги».
• Мультимедиа-проекторы.
• Интерактивные доски.
• Документ-камеры. 
• Устройства виртуальной реальности.

Компьютеры и устройства, перечисленные в первой строке списка, неспецифичны для обучения. Поэтому обсудим те устройства, которые используются в учебных целях.

Интерактивная доска

Интерактивная доска – это сенсорный дисплей, работающий как часть компьютерной системы. Интерактивная доска работает одновременно как монитор и устройство ввода данных: управлять компьютером можно, прикасаясь к поверхности доски. Интерактивная доска дает возможность демонстрировать слайды, видео, делать пометки, рисовать, чертить различные схемы, составлять игры, занятия в реальном времени, наносить на изображение пометки, вносить любые изменения и сохранять их в виде компьютерных файлов для дальнейшего редактирования, печатать на принтере.

Существует несколько разновидностей интерактивных досок. Интерактивная доска прямой проекции представляет собой большой сенсорный экран, работающий как часть системы, в которую также входят компьютер и проектор. С помощью проектора изображение рабочего стола компьютера проецируется на поверхность интерактивной доски. В этом случае доска выступает как экран. Компьютер обрабатывает сигнал, транслируя его через проектор на электронную доску, которая позволяет работать с ней с помощью пальцев или специальных пишущих инструментов.

Сенсорная резистивная электронная интерактивная доска состоит из двух слоев тончайших проводников, которые реагируют на прикосновение к поверхности экрана. С помощью такой доски можно управлять всеми приложениями одним касанием, писать и рисовать виртуальными красками. Доска воспринимает любое прикосновение как нажатие кнопки мыши.

Мастер-класс “Симфония интерактивной доски. Приёмы создания собственного музыкально-педагогического шедевра”

«Прозрачная доска» позволяет преподавателю писать и рисовать маркером на стеклянной поверхности, стоя лицом к студентам и, тем не менее, не загораживая собой доску, поскольку физически преподаватель находится за ней. Видеокамера, нацеленная на доску, записывает и оцифровывает изображение «на ходу», оно отзеркаливается и проецируется на видимую студентам сторону доски; при необходимости, изображение дополняется элементами презентации, управляемой преподавателем. Такие доски используются в основном для проведения видеолекций при дистанционном обучении.

Документ-камера

Документ-камера – особый класс телевизионных камер, предназначенных для передачи изображений документов (например, оригиналов на бумаге) в цифровой форме. Документ-камеры позволяют получить и транслировать в режиме реального времени четкое и резкое изображение практически любых объектов, в том числе и трехмерных. Изображение, полученное с помощью документ-камеры, может быть введено в компьютер, показано на экране телевизора, передано через Интернет, спроецировано на экран посредством мультимедиапроектора.

Пример использования документ-камеры на дистанционном обучении

Мультимедиапроекторы

Мультимедиапроекторы по принципу формирования изображения подразделяются на LCD-проекторы (LCD – Liquid Crystal Display) и DLP-проекторы (DLP – Digital Light Processing). Основу LCD-проектора составляют прозрачные жидкокристаллические матрицы, наподобие используемых в большинстве компьютерных мониторов. В DLP-проекторе изображение формируется с помощью поворотных микрозеркал, которые проецируют на экран свет, излучаемый внутренними источниками трех базовых цветов.

Шлемы (очки) виртуальной реальности

Современные шлемы (очки) виртуальной реальности (рис. 3.5) содержат один или несколько дисплеев, на которые выводятся изображения для левого и правого глаза, систему линз для корректировки геометрии изображения, а также систему трекинга, отслеживающую ориентацию устройства в пространстве. В образовательных целях они пока используются нечасто, в основном для создания изображений и видео с круговым обзором, трёхмерных сцен и моделей.

Занятие 3. Программные средства обучения

Программные средства, используемые в компьютерных обучающих системах, достаточно разнообразны. Назовем основные из них: 

• Автоматизированные обучающие системы.
• Электронные учебники.
• Обучающие и контролирующие программы.
• Средства поддержки телекоммуникаций.
• Интерактивные компьютерные модели.
• Программные средства мультимедиа и виртуальной реальности.
• Инструментальные средства создания компьютерных обучающих систем.

Этот перечень неполон – в литературе встречаются и другие типы средств, зачастую отличающиеся от указанных выше лишь названиями; с другой стороны, указанные выше средства могут входить в состав друг друга. Так, электронные учебники могут включать практически все остальные средства из этого списка.

На начальном этапе развития КСО была популярна концепция автоматизированной обучающей системы (АОС). В настоящее время этот термин используется редко, но многие черты АОС прослеживаются в современных компьютерных системах обучения.

Под АОС чаще всего понимается комплекс технического, математического, учебно-методического, программного и организационного обеспечения на компьютерной основе, предназначенный для индивидуализации обучения.

Функции АОС: 

• выявление исходного уровня знаний и умений обучаемых, их индивидуально-личностных особенностей;
• подготовка учебных курсов;
• предъявление обучаемым учебного материала;
• текущий контроль работоспособности и состояния познавательной деятельности обучаемых, внесение необходимых коррекций;
• завершающий контроль качества усвоения;
• регистрация и статистический анализ показателей процесса усвоения по каждому обучаемому и группе в целом.

Указанные функции реализуются во многих современных компьютерных системах обучения. Важнейшая часть функционала АОС – непосредственно обучение в узком смысле слова, т. е. предъявление обучаемому учебного материала и контроль его усвоения.

Первоначальная версия обучающей программы представляла собой выраженное средствами компьютера описание процесса программированного обучения, содержащее как указания о дозировании учебного материала и последовательности его изложения, так и о порядке перехода от одной «порции» к другой.

Термин «программированное обучение» определяет возникшую в середине ХХ в. технологию обучения и никакого отношения к компьютерному программированию не имеет.

Усвоение учащимися материала в такой технологии проверяется серией контрольных вопросов, предлагаемых им либо в конце каждой части материала, либо периодически в процессе его изучения. Одна из разновидностей программированного обучения состоит в том, что переход к следующей части материала зависит от правильности ответа на предыдущую.

В наше время под компьютерными обучающими программами чаще всего понимаются электронные гипертекстовые учебники с диалоговыми функциями и элементами мультимедиа, которые предназначены для самостоятельной работы учащихся с учебными материалами.

Существуют различные режимы обучения с помощью компьютерных средств. Например, компьютерное программированное обучение реализует педагогическую технологию программированного обучения с помощью КСО, изучение с помощью компьютера предполагает самостоятельную работу обучаемого по освоению нового материала с использованием средств КСО и т. д.

Выделяют также режим оценивание с помощью компьютера и некоторые другие режимы.

Существуют несколько разновидностей современных КСО. В педагогической литературе выделяют: 

• непосредственно средства обучения (мультимедиа-курсы, электронные системы контроля знаний, электронные задачники, электронные тренажеры и т. д.);
• электронные (цифровые) информационные продукты (базы данных, электронные журналы и т. д.);
• электронные представления бумажных изданий и информационных материалов;
• программно-информационные продукты (электронные словари, справочники, энциклопедии и т. д.).

Среди многих признаков, присущих высокоразвитым компьютерным средствам обучения, ключевыми являются два: мультимедийность и интерактивность. О мультимедийности уже было сказано выше. Интерактивность в обучении означает способность компьютерной программы взаимодействовать или находиться в режиме беседы, диалога с обучаемым.

Интерактивное обучение – это диалоговое обучение, в ходе которого осуществляется взаимодействие преподавателя и обучающегося. Цифровой ресурс, не обладающий этими свойствами, может быть очень полезен в учебном процессе (например, коллекция картин в процессе художественного образования), но он сам по себе средством обучения не является.

В связи с этим подробно остановимся на термине “электронный учебник”, который все глубже входит в практику образования.

Федеральный институт развития образования в 2012 г. дал следующее определение: «Электронный учебник – учебное электронное издание, содержащее систематизированное описание предметной области, а также необходимую учебно-методическую и технологическую информацию, обеспечивающую достижение целей образовательных программ, и официально утвержденное в качестве электронного учебника для соответствующего уровня образования».

Под данное определение попадают и те учебные издания, пусть и представленные в «электронной» форме, которые не являются интерактивными и мультимедийными. В настоящее время термин электронный учебник применяют к трём принципиально разным по своим дидактическим возможностям средствам обучения:

1. Любое издание, содержащее учебный материал по всему предмету и читаемое с экрана компьютера или иного современного электронного устройства. Простейший вариант: pdf-файл, созданный путем оцифровки бумажного учебника без каких-либо дополнительных усилий.
2. «Электронная форма учебника» (ЭФУ) – издание, созданное путем оцифровки бумажного учебника с добавлением возможностей нелинейной навигации по тексту, справочных материалов, глоссария, иногда – ссылок на внешние информационные объекты. В настоящее время именно такие изделия чаще всего воспринимаются общественностью как электронные учебники.
3. Высокоразвитый мультимедийный гипертекстовый продукт, выполняющий все функции, присущие традиционному школьному учебнику, плюс к этому обеспечивающий непрерывность и полноту дидактического цикла процесса обучения при условии осуществления интерактивной обратной связи. Такой продукт не может быть редуцирован к бумажному варианту без потери дидактических свойств.

Учебное издание первой категории, на взгляд большинства участников образовательного сообщества, в настоящее время уже не имеет права называться «электронным учебником». Однако это не мешает издательствам формировать библиотеки таких изданий и предлагать их приобретать. Достоинством такого подхода, с точки зрения пользователей, является относительно низкая стоимость электронных изданий, порой в 10 раз ниже чем их печатные версии, и бо́льшая доступность.

Относительно категории «Электронная форма учебника» в 2014 г. Минобрнауки РФ сформулировало следующие требования: 

• информация в ЭФУ должна быть представлена в форматах, не имеющих лицензионных ограничений для участников образовательного процесса;
• информация может быть воспроизведена на трех и более операционных системах, включая не менее двух для мобильных устройств;
• информация должна воспроизводиться на нескольких видах устройств, включая ПК, планшеты и др.;
• ЭФУ может функционировать на устройствах пользователей без подключения к сети Интернет;
• должна быть реализована возможность создания пользователем заметок и закладок и перехода к ним;
• должна поддерживаться возможность постраничного соотнесения с печатной версией учебника.

Определяемая таким образом ЭФУ фактически является усовершенствованной в техническом отношении версией бумажного учебника. Для создания такого электронного учебника достаточно оцифровать традиционный (бумажный) учебник, соблюсти некоторые ограничения (форматы, лицензионные правила и т. п.) и снабдить его аппаратом гиперссылок.

В качестве примера реально существующих ЭФУ можно предложить электронную продукцию издательства Просвещение, крупнейшего в России издателя школьных учебников.

Электронные учебники категории ЭФУ (их много – практически каждый бумажный учебник имеет ЭФУ-аналог) представляют собой многослойные структуры. Каждый такой учебник включает: 

• основной материал с главной иллюстрацией;
• соответствующий материал печатного учебника;
• галерею изображений, представляющую собой набор иллюстраций, мультимедийных и интерактивных объектов, дополняющих материалы раздела;
• дополнительные материалы с объектами для проверки знаний, включающие тренажеры и средства контроля и самоконтроля.

Учебники содержат также средства для удобной навигации, инструменты изменения размера шрифта, создания заметок и закладок.

Дидактическая эффективность таких учебников достигается за счет новой функциональности, включая: 

• возможность ускоренного поиска информации за счет гипертекстовой навигации, наличия глоссария;
• большое число иллюстраций, в том числе цветных;
• возможность изменения размера шрифта, создания заметок и закладок;
• тестовые задания и контрольные вопросы к каждой теме или разделу учебника.

Опишем теперь, что должен представлять собой полнофункциональный электронный учебник (ПУЭ), к которому предъявляются следующие требования:

1. Выполнять все функции, присущие бумажному учебнику.
2. Содержать систематическое изложение учебного предмета или предметной области, представленное в гипертекстовой, мультимедийной и интерактивной форме.
3. Обладать способностью использоваться в различных операционных системах и аппаратных платформах.
4. Быть представлен в форматах, спецификации на которые открыты и широкодоступны.
5. Мультимедийный контент ПЭУ может быть представлен: статическим визуальным рядом (фотографии, схемы, диаграммы, учебные рисунки и др.);  динамическим визуальным рядом (видео-опыты, видео-экскурсии и др.);  звуковым рядом (аудио-фрагменты);  элементами виртуальной реальности.
6. ПЭУ должен поддерживать классы учебно-познавательных и учебно-практических задач, которые осваивают учащиеся в ходе обучения, прежде всего те, которые предписаны ФГОС.
7. Реализуемый в ПЭУ аппарат организации усвоения учебного материала должен строиться с учетом специфики изучаемого предмета, включая интерактивные объекты, инструментальные программные средства (виртуальные лаборатории, конструктивные творческие среды и т. п.).
8. В ПЭУ можно предусмотреть небольшую детерминированную часть заданий и существенную недетерминированную их часть, в которой задания и варианты ответов (при их наличии) могут выдаваться обучающимся не в заранее заданной последовательности, а случайным образом.
9. Применение ПЭУ в образовательном процессе в сочетании с такими компонентами информационной образовательной среды, как система управления обучением и управления образовательным контентом, должно обеспечивать возможность: управления учебным процессом;  организации индивидуальной поддержки учебной деятельности каждого учащегося преподавателем;  организации сетевого взаимодействия преподавателя и учащихся.
10. ПЭУ должен поддерживать технологию загрузки и оперативного обновления образовательного контента по современным каналам связи.

Издание, обладающее такими качествами и таким функционалом, имеет гораздо бо́льшие дидактические возможности, чем традиционный учебник и чем ЭФУ. Его можно рассматривать как развитие идеи автоматизированной обучающей системы на уровне современных технических возможностей и представлений об образовании. Создание таких электронных учебников – дело будущего.

Занятие 4.  Программные средства контроля результатов обучения

Хотя контроль результатов обучения и является частью образовательного процесса, и средства такого контроля входят в состав многих программных средств обучения, тем не менее системы компьютерного тестирования принято выделять в отдельный класс программных средств.

При компьютерном тестировании тестовые задания предъявляются на экране монитора, а ответы выносятся испытуемым с клавиатуры или с помощью «мыши». Компьютерное тестирование рассматривается не только как развитие бланкового тестирования, сокращающее сроки и себестоимость работ, но и как средство повышения достоверности результатов тестирования.

Существует немало систем компьютерного тестирования. Основные их функциональные возможности связаны с организацией тестирования (возможность проведения тестирования по сети, поддержка различных типов вопросов и т. д.) и с обработкой и представлением результатов (ведение статистики, вывод на экран преподавателя заданных вопросов и ответов пользователя и др.).

Рассмотрим две системы тестирования: локализованную на сервере образовательной организации и размещённую «в облаке».

Система тестирования INDIGO, используемая во многих российских вузах – это профессиональный инструмент автоматизации процесса тестирования и обработки результатов, который предназначен для решения широкого спектра задач: 

• Тестирование и контроль знаний учащихся.
• Определение профессионального уровня сотрудников.
• Проведение психологического тестирования.
• Проведение опросов.
• Организация олимпиад и конкурсов.
• Система может работать как на изолированном компьютере, так и в локальной сети или через Интернет.
• Все данные хранятся централизованно в базе данных системы.
• С системой взаимодействуют три категории лиц: администратор, разработчики тестовых заданий и испытуемые.

В функции администратора входит: 

• техническое редактирование тестовых заданий и размещение их в базе данных;
• управление базой пользователей;
• назначение тестов пользователям (по просьбе преподавателей в указанное ими время);
• назначение правил тестирования;
• задание шкалы результатов;
• отправка преподавателям результатов тестирования, включающих отчеты и анализ статистики.

Пользователи работают через веб-браузеры. В системе имеется поддержка браузеров на мобильных устройствах. Правила тестирования назначают определенным пользователям конкретные тесты, а также устанавливают ограничения в виде расписания тестирования и количества попыток на прохождение тестов. Для каждого правила может быть задано расписание тестирования, например, однократно с указанием даты и времени. Для каждого правила может быть задано ограничение на количество попыток тестирования за все время или в заданный интервал времени.

Тест в INDIGO имеет иерархическую структуру, которая состоит из вопросов и групп вопросов. Группы вопросов могут содержать подгруппы. Размер и глубина такой иерархии является неограниченной.

При назначении теста по просьбе преподавателя в него может быть включено заданное количество тестовых заданий из каждого раздела иерархии. На рисунке приведен пример работы над тестом. В нем предусмотрены группы вопросов «Лексика», «Грамматика», «Текст»; вопросы должны следовать по указанному порядку.

Задания внутри групп должны перемешиваться в случайном порядке. Из каждой группы заданий случайным образом должно выбираться определенное число вопросов (для каждого задания свое). Заданы критерии результатов. Рисунок 3.9 иллюстрирует то, в каком виде преподаватель, проводящий тест, получает результат.

Этот рисунок иллюстрирует то, в каком виде преподаватель, проводящий тест, получает результат.

В качестве примера «облачной» системы создания учебных тестов и проведения тестирования укажем на популярную систему Online Test Pad. Кроме конструктора тестов, система содержит конструкторы опросов и кроссвордов, средства создания диалоговых тренажеров и комплексных заданий.

Система, наряду с образовательными тестами, позволяет создавать психологические и личностные тесты и проводить соответствующие тестирования. При создании образовательных тестов можно использовать многие виды тестовых заданий: одиночный выбор, множественный выбор, ввод числа, ввод текста, ответ в свободной форме, установление последовательности, установление соответствий, заполнение пропусков и другие. В системе, как и во многих системах тестирования, имеются удобные инструменты подведения статистических результатов тестирования.

Модуль 4. Электронные (цифровые) образовательные ресурсы

Занятие 1. Определения и разновидности ЭОР

Информационные технологии в образовании могут быть успешными лишь при наличии электронных образовательных ресурсов (ЭОР) – учебных материалов, для воспроизведения которых используются электронные устройства.

В общем случае к ЭОР относят как цифровые, так и аналоговые ресурсы (например, учебные видеофильмы и звукозаписи, для воспроизведения которых достаточно магнитофона, CD-плеера и т. п.). Однако наиболее современные и эффективные для образования ЭОР существуют в цифровых форматах, непосредственно созданы с помощью компьютерных программ либо «оцифрованы» и воспроизводятся на компьютерах, планшетах, смартфонах, электронных книгах и иных гаджетах. Такого рода ресурсы принято называть цифровыми.

ГОСТ Р.0.83-2012 говорит об ЭОР следующее: «Электронный образовательный ресурс – образовательный ресурс, представленный в электронно-цифровой форме и включающий в себя структуру, предметное содержание и метаданные о них».

В примечании говорится, что ЭОР может включать в себя данные, информацию и программное обеспечение, необходимые для использования ЭОР в процессе обучения.

Существует несколько способов классифицировать ЭОР, отличающиеся друг от друга принципами, положенными в основу классификации.

При классификации ЭОР по типу доминирующей формы представления информации выделяют категории:

• текстовые,
• графические,
• звуковые,
• мультимедийные.

При классификации ЭОР по функциональному назначению выделяют категории: 

• программно-методические (учебные планы и учебные программы);
• учебно-методические (методические указания, руководства, содержащие материалы по методике преподавания учебной дисциплины, выполнению курсовых и дипломных работ и т. п.);
• обучающие (учебники, учебные пособия, тексты лекций, конспекты лекций);
• предназначенные для контроля результатов обучения;
• вспомогательные (компьютерные практикумы, сборники задач и упражнений, хрестоматии, книги для чтения).

При классификации ЭОР по технологии их распространения выделяют категории:

• локальный ЭОР – электронное издание, предназначенное для локального использования и выпускающееся в ограниченном количестве экземпляров на переносимых машиночитаемых носителях;
• сетевой ЭОР – электронное издание, доступное потенциально неограниченному кругу пользователей через Интернет или локальную сеть;
• ЭОР комбинированного распространения – электронное издание, которое может использоваться как в качестве локального, так и в качестве сетевого.

Отметим, что если на первом этапе использования ЭОР доминировали локальные ЭОР, то по мере расширения доступа к Интернету и увеличения скорости передачи данных главным стал сетевой способ доступа.

При классификации ЭОР по отношению к роли учителя в учебном процессе выделяют категории: 

• помогающие учителю в разработке и проведении урока;
• при использовании таких ЭОР ведущая роль на уроке принадлежит учителю;
• претендующие на замену учителя в подаче учебного материала и контроле результатов обучения.

При этом следует отметить, что часто роль ЭОР на уроке определяется не столько самим ЭОР, сколько методикой обучения.

Занятие 2. Информационные сайты и порталы

Подробно остановимся на цифровых образовательных ресурсах (ЦОР). Основное их местонахождение – образовательные сайты и порталы.

Сайт– совокупность страниц, объединенных одной общей темой, дизайном, имеющих взаимосвязанную систему ссылок, расположенных в сети Интернет.

Понятие «портал» гораздо более размыто. Порталами часто называют себя крупные сайты с разветвлённой внутренней структурой и большим количеством ссылок. Однако если бо́льшая часть этих ссылок – внутренние (которые ведут на другую страницу этого же ресурса), называть такой сайт порталом не совсем правомочно.

Основное назначение портала – быть точкой доступа к информации в интернете по некоторой достаточно широкой теме, т. е. содержать большую коллекцию внешних ссылок. Кроме того, порталы интегрируют различные веб-сервисы – новости, форумы, обсуждения, голосования.

Образовательные порталы принято подразделять на горизонтальные и вертикальные. Горизонтальный портал охватывает множество тематик, представляет широкий набор сервисов и ориентируется на максимально широкую аудиторию. Такие порталы, как правило, сочетают в себе разнообразные функции, предлагают разноплановый контент и различные сервисы (новостные, финансовые, развлекательные, игровые и т. д.).

В отличие от этого, вертикальный (нишевый) портал имеет узкую тематическую направленность и предоставляет сервисы для пользователей сети по определенным интересам. В отличие от сайта, вертикальный портал ориентируется на полный охват определенной тематики или области деятельности. Примером вертикального портала может быть портал, посвященный изучению конкретного школьного предмета.

Российское образование имеет развитую систему образовательных порталов и сайтов. Система горизонтальных порталов российского образования является многоуровневой. Верхний уровень представлен ведущим горизонтальным порталом «Российское образование».

Портал «Российское образование»  официальный информационный орган Министерства науки и образования РФ и Министерства просвещения РФ. Он содержит новостной раздел с постоянными рубриками и дает возможность доступа ко многим видам информации. Среди рубрик – новости, обзоры и аналитика, документы, спецпроекты и т. д. Каждая из рубрик, в свою очередь, структурирована.

К верхнему уровню относятся также горизонтальные общероссийские образовательные порталы, сформированные по уровням образования, или принадлежащие ассоциациям, или являющиеся информационными срезами портала «Российское образование». Примером может служить официальный сайт ГИА – государственной итоговой аттестации, поддерживаемый Агентством по надзору в сфере образования «Рособрнадзор».

На следующем уровне располагаются региональные и муниципальные образовательные порталы.

Образовательные горизонтальные порталы дополняются системой вертикальных порталов: профильных и специализированных. Профильные порталы обслуживают изучение конкретной дисциплины или образовательный области; специализированные – ориентируются на выполнение определенных функций (например, тестирования). Примером профильного портала может служить портал «Образование на русском», созданный и поддерживаемый институтом им. А. С. Пушкина Российской академии наук. Он содержит обширную информацию об изучении русского языка на всех уровнях образования, материалы для самообразования, информацию об олимпиадах и конкурсах и т. п.

Занятие 3. Источники учебной информации для текущей работы учителя

Источники ЦОР для учителя, который готовится к уроку, могут быть самые разнообразными. С одной стороны, это информационные ресурсы, специально созданные для поддержки обучения, и их можно, хотя бы частично, описать. Однако отдельные фрагменты учитель может брать из самых разнообразных и совсем не обязательно предназначенных именно для образования источников: например, это отсканированные рисунки из книг, картины с сайта художественной галереи, подкасты передач на определенные темы и т. д.

Ниже представлен обзор специализированных интернет-ресурсов, специально предназначенных для поддержки учебного процесса в школе. Этот обзор отнюдь не исчерпывающий.

Первые три коллекции ЦОР созданы в рамках государственных программ и на основе государственного финансирования. Это позволило, в частности, провести экспертизу продуктов, включенных в коллекции, что способствует качеству учебных материалов.

Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов создавалась в период 2005–2008 гг. в рамках выполнения проекта «Информатизация системы образования». Цель создания коллекции – сосредоточение в одном месте и предоставление доступа к полному набору обучающих средств, предназначенных для преподавания и изучения различных учебных дисциплин в соответствии с действовавшими в тот период государственными образовательными стандартами.

К моменту завершения проекта коллекция насчитывала более 111 000 цифровых образовательных ресурсов практически по всем изучаемым в школе предметам. В коллекции представлены наборы цифровых ресурсов к учебникам, инновационные учебно-методические разработки, разнообразные тематические и предметные коллекции, а также другие учебные, культурно-просветительские и познавательные материалы. Поскольку с момента создания коллекции госстандарты и учебные программы изменились, использование некоторых материалов нуждается в уточнении.

Проект создания Федерального центра информационно-образовательных ресурсов (ФЦИОР), выполненный в середине 2000-х гг., был направлен на распространение электронных образовательных ресурсов и сервисов для всех уровней и ступеней образования. Ресурсы представляют собой электронные учебные модули, созданные по тематическим элементам учебных предметов, и являются интерактивными мультимедиа продуктами, нацеленными на решение определенной учебной задачи. Ресурсы на сайте ФЦИОР обеспечивают общее образование, начальное и среднее профессиональное образование и дополнительное образование.

Проект «Российская электронная школа» (РЭШ) стартовал в 2016 г. в рамках программы Минобрнауки РФ. Проект направлен на создание завершенного курса интерактивных уроков по всей совокупности общеобразовательных учебных предметов, полностью соответствующего федеральным государственным образовательным стандартам и примерным основным образовательным программам начального общего, основного общего, среднего общего образования, построенного на основе передового опыта лучших учителей России и размещенного в открытом доступе в интересах всех обучающихся, в том числе детей с особыми образовательными потребностями и индивидуальными возможностями.

Принципиальное отличие этого проекта от первых двух заключается в том, что он содержит не столько материалы в помощь учителю, сколько замещающие его. Вероятно, в некоторых условиях это полезно (например, при отсутствии учителя), но в массовой школе такой подход достаточно неоднозначен.

Уроки в РЭШ выполнены по единой схеме. В разделе «Начнем урок» приведен конспект урока и дополнительные материалы к нему (например, тезаурус, список основной и дополнительной литературы, электронные ресурсы). Затем следует основная часть урока продолжительностью примерно 10 мин. (чаще всего, в формате видеолекции), тренировочные и контрольные (проверочные) задания в виде тестов с выборочным ответом.

Кроме указанных, в основном верифицированных, коллекций ЦОР в российском сегменте Интернета (Рунете) существует много «самодеятельных» коллекций. Их общей проблемой является недостаточная требовательность к отбору помещаемых в них материалов и наличие, в силу этого, как отдельных ресурсов достаточно высокого уровня, так и относительно невысокого. Тем не менее, в руках опытного учителя они могут быть полезны.

В Рунете есть также немало созданных отдельными учителями информационно-образовательных ресурсов, существующих в форме персональных сайтов и блогов. Такие сайты содержат, как правило, материалы для изучения предмета, разнесенные по классам и/или по темам курса, поурочное планирование, конспекты уроков, проверочные задания и др. Найти такого рода ресурсы можно по поисковому запросу «Сайт учителя <название предмета>.

В заключение отметим, что учитель может найти полезные материалы и в зарубежных коллекциях ЦОР (из числа тех, которые находятся в свободном доступе). Поиск таких коллекций можно осуществлять на сайте MERLOT  – портале ссылок на мультимедийные образовательные ресурсы для обучения.

Занятие 4. Образовательные ресурсы в формате МООК

МООК (от англ. MOOC  Massive Open Online Courses) – массовые открытые онлайн-курсы. МООК – это особый тип образовательного интернет-курса, предназначенного в основном для самостоятельного изучения и расположенного на одной из специализированных платформ. Первоначально в этом формате создавались курсы исключительно для высшего образования, но в настоящее время в этом формате есть и образовательные ресурсы для школы (например, в РЭШ).

Как правило, МООК состоит из нескольких логически завершенных содержательных частей (модулей), в среднем от 5 до 12 модулей на курс. Каждый модуль содержит видеолекции, несколько контрольных вопросов к каждой лекции для закрепления материала, а также автоматически оцениваемые задания (тесты или практические задачи) по итогам освоения модуля. Иногда курс сопровождается общением на форуме, где можно вести диалог с другими слушателями и преподавателями курса. Итоговая аттестация МООК может проходить по-разному: тест, взаимооцениваемое письменное задание, решение задач.

Слушатели, успешно прошедшие промежуточную и итоговую аттестации, могут получить сертификаты об освоении курса. Обучение на платформах МООК часто является бесплатным; процедура, ведущая к получению сертификата, как правило, является платной.

Возможности формата МООК обеспечивают для обучаемых: 

• доступ к образовательному контенту ведущих образовательных центров;
• одновременное обучение на одном курсе практически неограниченного числа студентов;
• возможность получить сертификат, свидетельствующий об успешном освоении курса;
• возможность сфокусироваться на самостоятельном планировании своего образования.

Образовательные учреждения (прежде всего, университеты) получают, благодаря МООК, возможность представить свои лучшие курсы на мировом образовательном рынке и, тем самым, повысить свою привлекательность в глазах потенциальных получателей образования.

На рисунке представлены данные о росте числа МООК в мире с момента их возникновения в 2012 г. и по 2021 г.5 Рост является очень быстрым, что отражает популярность этого образовательного формата. К концу 2020 г. около 950 университетов по всему миру запустили 16,3 тыс. таких курсов. За один только 2020 г. было добавлено около 2,8 тыс. курсов.

Распределение курсов по предметам является стабильным на протяжении последних лет. 40% курсов относятся к категориям, которые легче всего сделать платными: бизнес и технологии. Тем не менее, разработаны довольно много курсов по традиционным направлениям университетского образования:

• социальным (11%),
• естественным (10%),
• гуманитарным (9%);
• примерно по 8% курсов посвящено медицине, образованию, инженерным наукам.

Основными поставщиками МООК в настоящее время являются специализированные провайдеры – платформы МООК.

Крупнейшая из них – «Открытое образование», имеющая к середине 2021 г. 729 курсов 16 университетов-разработчиков по разным направлениям подготовки, реализуемым в российских вузах. Платформа создана Ассоциацией «Национальная платформа открытого образования», учрежденной несколькими ведущими университетами страны. Курсы, размещенные на платформе, доступны бесплатно и без формальных требований к базовому уровню образования. Согласно данным платформы, на ней начиная с 2015 г. прошло обучение 1,8 млн слушателей. Курсы национальной платформы разрабатываются в соответствии с требованиями федеральных государственных образовательных стандартов.

Из других российских платформ МООК назовём следующие:

• «Универсариум» – более 200 курсов по разным направлениям образования.
• «Лекториум» – порядка 100 курсов для студентов, школьников и иных категорий учащихся.
• Stepik – более 200 курсов для самых разных категорий учащихся.

Если же говорить не о целостных курсах, а об отдельных видеолекциях, то их много, по самым разным областям знаний, на видеохостинге YouTube и других видео-платформах.

Занятие 5. Этапы создания электронного курса

Цифровые образовательные ресурсы существуют в разных формах и с разным уровнем сложности. Отдельный рисунок, фрагмент текста, небольшая презентация могут выступать в роли ЦОР. Обсуждать процесс и средства создания таких образовательных ресурсов нет необходимости, поскольку материалов создано много и они доступны для использования большинству учителей.

Остановимся на создании электронных курсов и электронных учебников. В процессе создания электронного курса можно выделить несколько этапов:

1. Разработка педагогического сценария курса.
2. Разработка технологического сценария курса.
3. Создание (подбор) оцифрованных элементов содержания курса.
4. Непосредственно создание курса с помощью специализированных программных инструментов.
5. Тестирование и апробация курса.

Толковый словарь терминов понятийного аппарата информатизации образования дает следующее определение: «Педагогический сценарий – это целенаправленная, личностно-ориентированная, методически выстроенная последовательность педагогических методов и технологий для достижения педагогических целей и приемов».

Характерной особенностью педагогического сценария является нелинейность процесса, ветвления в зависимости от успешности реализации этапов курса, реализующие элементы адаптивности. Педагогический сценарий отражает авторское представление о содержательной стороне курса и его структуре. Педагогический сценарий курса, предназначенный для последующего построения на его базе мультимедиа-ресурса, удобно представлять в графической форме.

Пусть в курсе используются рекомендованные ФГОС типы уроков: «открытия новых знаний, обретения новых умений и навыков», «рефлексии», «систематизации знаний» и «развивающего контроля», – обучение идет по схеме, допускающей включение или невключение в курс материалов повышенной сложности в зависимости от степени успешности освоения базовой части. Тогда раздел курса может выглядеть так, как он изображен на рисунке, где триада уроков “2” посвящена освоению материала повышенной сложности, который в принципе можно пропустить, если учащиеся не усвоили материал на этапе “1”. Более того, если этот результат оказался ниже некоторого заданного уровня, учитель может повторить урок типа «систематизация» и т. д.

Педагогический сценарий курса должен быть разработан вплоть до сценария каждого урока. Одной из форм представления педагогического сценария урока может быть технологическая карта урока, содержащая описание этапов деятельности учителя и, соответствующих этим этапам форм работы на уроке и достигаемых результатов.

Согласно тому же толковому словарю, технологический сценарий курса – это описание информационных технологий, используемых для реализации педагогического сценария. В технологическом сценарии необходимо указать, какие технико-технологические средства информатизации будут использованы для тех элементов урока, где эти средства предполагается использовать.

Кроме того, технологический сценарий содержит авторские пожелания по дизайну, описание средств навигации по материалу и другие элементы. Следующий этап создания мультимедиа-курса – подготовка набора ЦОР, которые предполагается использовать согласно технологическому сценарию. В этот набор могут входить рисунки, чертежи, презентации, слайд-шоу, анимации, аудио, видео и иные материалы.

Некоторые ЦОР разработчик курса может создавать сам, как оригинальные, так и подвергая оцифровке «бумажные» материалы, некоторые – заимствовать у других авторов и разработчиков, не нарушая при этом авторских прав.

На этапе непосредственного создания курса необходимы специальные инструменты – программные среды, позволяющие разработчику полностью воплотить замысел в программный продукт. Современные среды такого рода (их иногда называют авторские системы) полностью избавляют разработчика от необходимости программирования, что резко снижает барьер требований к разработчику, делая создание электронного курса доступным для учителей.

Занятие 6. Инструментальные средства создания электронных курсов

Функционал присущ не только авторским системам, «заточенным» на создание электронных курсов, но и многим системам управления обучением (LMS-системам), предназначенным для администрирования учебных курсов в рамках дистанционного обучения.

Основные этапы создания электронного курса с использованием авторских систем при наличии педагогического и технологического сценариев и набора ЦОР таковы:

1. Ввод в программу (авторскую систему) в диалоговом режиме схемы курса: названия разделов (модулей) и подразделов, схемы прохождения курса (перехода от одних его фрагментов к другим).
2. Ввод в программу текстов отдельных кадров, а также ЦОР из подготовленного набора.
3. Ввод упражнений и практикумов.
4. Создание гипертекстовых ссылок из одних элементов курса на другие.
5. Формирование контролирующих фрагментов (тестов).
6. Создание глоссария.
7. Опытная эксплуатация изделия, внесение в него исправлений и дополнений, необходимость которых обнаруживается при использовании в реальном процессе обучения.

Слово «ввод» означает вставку в открывающиеся программой окна путем либо набора текста, либо использования операции «копировать и вставить».

Рассмотрим авторскую систему eAuthor.

На начальной стадии существования eAuthor была в основном авторской системой, а затем трансформировалась в систему управления обучением, сохранив функции разработки. В качестве конструктора электронных курсов eAuthor позволяет, в частности: 

• создавать структуру курса, разделов, занятий, контрольные задания и тесты, демонстрировать теоретический и практический материал;
• использовать разного рода цифровые объекты: звуковые, видео, анимации, интерактивные 3D-объекты, презентации и другие; разрабатывать упражнения, практикумы, тесты.

Работа по созданию курса начинается с формирования его структуры, затем идет ввод содержания курса, формирование тестов и т. д. Всем этим действиям сопутствует необходимость иметь технические навыки, описание которых можно найти как на сайте компании-разработчика, так и в Интернете.

Схожая последовательность действий сопровождает создание учебных мультимедиа-курсов в таких авторских системах российского производства, как Courselab, iSpringSuite и других.

Кратко остановимся на создании учебных видеокурсов. Профессиональное создание учебных видеоресурсов – дело дорогостоящее, требующее профессиональной видеотехники, профессиональных программных средств и специальных навыков. Однако создание несложных в техническом отношении учебных видео с использованием инструментов, доступных практически каждому учителю, вполне возможно.

Несмотря на техническое несовершенство, подобные видео, в которые учитель вкладывает собственный опыт, могут быть полезны в учебной работе. Непосредственно для съемки видео и записи звука (голоса учителя) можно использовать как веб-камеру с достаточно высоким разрешением и скоростью съемки, так и бытовую цифровую видеокамеру, дающую, как правило, запись более высокого качества чем веб-камеры.

Простейшее учебное видео – «говорящая голова», не требует какого-либо монтажа. Программа для записи зависит от того, в какой операционной системе (и даже в какой ее версии) ведется запись. Например, в Windows 10 самое простое – использовать встроенную программу «Камера». В Linux для этого также есть средства.

Кроме записи видео на камеру, в учебный видеокурс относительно несложно вмонтировать презентацию, сохраненную в режиме видео, и иные видеофрагменты (например, взятые из Интернета). Для монтажа фрагментов потребуются программы разрезания/склейки и перекодирования видео. Может быть полезной программа «захвата экрана» и некоторые другие, бесплатные версии которых имеются в Интернете.

Модуль 5. Дистанционные образовательные технологии

Занятие 1. Формы дистанционного обучения

Существует несколько форм дистанционного обучения: 

• проведение занятий и воспроизведение лекций для внешних удаленных слушателей;
• электронный доступ к гипертекстовым книгам, материалам интерактивного чтения и учебным упражнениям, справочникам, программам перевода и др.;
• электронное дистанционное взаимодействие обучаемых с профессорско-преподавательским составом, собеседования и учебно-консультационные занятия (тьюториалы);
• деловые игры и конкретные ситуации, ориентированные на специфику профессиональной деятельности и потребности реальной практики;
• телевизионные и компьютерные конференции и др.

Роль дистанционных технологий в обучении зависит от способа взаимодействия вовлеченных в ДО сторон. Возможны варианты:

1. «Учебное заведение – Интернет – удаленные образовательные ресурсы», при котором студенты обучаются в традиционном очном режиме под руководством преподавателя, а ДОТ обеспечивают доступ к удаленным образовательным ресурсам.
2. «Несколько учебных заведений – Интернет» – то же, что в п.1, но нескольких учебных заведений с помощью ДОТ реализуют общеобразовательные программы.
3. «Ученик – Интернет – Учитель» – в этом режиме ДОТ частично заменяют очное обучение.
4. «Ученик – Интернет – Платформа ДО», когда ученик изучает отдельные курсы самостоятельно, а учитель, работающий в учебном заведении, в процессе непосредственно не участвует.

По режиму контакта во времени между участниками дистанционного обучения выделяют синхронное (онлайн) и асинхронное (офлайн) обучение.

Синхронное обучение проходит для всех его участников в одно и то же время (т.н. «режим реального времени»). Преподаватель имеет возможность оценивать реакцию обучаемых, понимать их потребности и реагировать на них: отвечать на вопросы, подбирать темп, удобный для группы, следить за вовлеченностью учащихся в процесс. При таком режиме возможен и непосредственный обмен информацией между обучаемыми. Наиболее распространенные формы синхронного обучения: 

• видеоконференции, позволяющие транслировать через Интернет видеоизображения и звук на любые расстояния;
• занятия, проводимые через виртуальный класс – преподаватель дает учащимся информацию, упражнения, отвечает на вопросы аудитории, оценивает усвоение знаний и т. д. через виртуальное общение.

При асинхронном обучении обмен сообщениями происходит в произвольное время (электронная почта, форумы, доски объявлений). В этом случае преподаватель, создавший учебный курс, остается за кадром, и учащийся может проходить курс в удобное для него время. Это не исключает наличия контрольных сроков, в течение которых учащийся должен пройти контрольные точки, установленные организатором курса.

Доминирующей формой учебных материалов при асинхронном обучении являются электронные учебные курсы. Реже используются подкасты, которые можно слушать в свободное время, по дороге на работу и т. п. В учебном процессе вузов и в самообразовании асинхронное обучение доминирует над синхронным.

При систематической многоразовой реализации асинхронное обучение экономически выгоднее, поскольку единожды созданный электронный курс можно использовать неограниченное количество раз. Асинхронное обучение создает и бо́льшую свободу для обучаемых, чем синхронное. Его главный недостаток – отсутствие прямого контакта сторон, возможности задать вопрос непосредственно в ходе обучения.

Занятие 2. Системы поддержки дистанционного обучения

На рисунке представлена обобщенная схема системы дистанционного обучения. 

Основными действующими лицами (акторами) в ней являются учащиеся, преподаватели и разработчики учебных курсов. Кроме них, система нуждается в поддержке менеджеров, которые управляют процессом обучения и контролируют его, а также системных администраторов, обеспечивающих техническое функционирование системы. Для каждой из этих категорий необходимо свое программное обеспечение и программный интерфейс.

Системы со структурой, изображенной на рисунке, сочетающей многие функции, часто называют «Системы управления обучением и учебным контентом (в англоязычном варианте “Learning Content Management System”, LCMS)». Кроме того, существуют такие разновидности систем дистанционного обучения, как

• «Средства разработки учебного контента» (Authoring Tools),
• «Система управления обучением» (Learning Management System, LMS),
• «Система управления контентом» (Content Management System, CMS).

Коротко опишем функции подсистем системы ДО.

 Разработка учебных курсов: ввод и редактирование учебных материалов, создание и редактирование тестов, создание заданий для самостоятельной работы, глоссариев, заметок и закладок, гиперссылок и иных способов поиска в учебных материалах, создание дополнительных элементов курса.

Поддержка общения: поддержка совместной работы над учебными материалами в режиме виртуального учебного класса и групповыми заданиями, поддержка электронных форумов, досок объявлений и новостных групп, чатов, локальных конференций, обмена информацией в группе, дистанционного общения преподавателей со студентами, обмена информацией и т. д.

Управление обучением: актуализация и реструктуризация контента, выставление оценок, поддержка возможности для самооценки, подготовка отчетов и генерация аналитики процесса обучения, построение индивидуальных программ обучения, запись на обучение, учет оплаты за обучение, разграничение прав доступа, обучение навыкам пользования системой и т. д.

Администрирование. Система администрирования обеспечивает поддержку работоспособности системы и ее восстановление при сбоях, обновление программного обеспечения, добавление в систему новых модулей, расширяющих ее функциональность, хранение, актуализацию и защиту информации о студентах, преподавателях, разработчиках и учебных курсах, доступ к доске объявлений администрации, интерактивным анкетами др. Существует несколько систем классов LCMS и LMS производства российских компаний, например, «Прометей», iSpringLearn и другие, используемые, в основном, для корпоративного обучения.

В образовательных учреждениях России (и многих других стран) очень популярна система дистанционного обучения Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment – модульная объектно-ориентированная динамическая обучающая среда). Moodle – свободно распространяемое приложение с открытым программным кодом, пользователи которого имеют права на установку, запуск, свободное использование и изменение, а также распространение результатов изменения. Владельцы Moodle могут увеличивать функциональность программы, дополняя её готовыми или самостоятельно разработанными модулями. Система чаще используется для асинхронного обучения, но при необходимости позволяет поддерживать обучение в режиме реального времени, организовывать онлайн-лекции и семинары.

Представление учебных материалов. На первом этапе развития систем дистанционного обучения разработчики учебного контента не придерживались каких-либо согласованных правил его представления. Очень скоро стало ясно, что это создает большие препятствия для того, чтобы учебные материалы, созданные для одной системы, можно было переносить в другую, и это привело к разработке согласованного ключевыми участниками рынка программ учебного назначения единого стандарта представления учебных материалов. Этот стандарт называется SCORM (Shareable Content Objec tReference Model, «эталонная модель объекта общего доступа»).

До появления единого стандарта обучающие модули в системе дистанционного обучения создавали под конкретную LMS. Если пользователь переходил с одной платформы на другую, ему приходилось разрабатывать все курсы заново. Кроме того, было невозможно приобрести готовые учебные материалы или обменяться ими с партнёрами. После появления SCORM разработчики курсов для ДО стремятся следовать стандарту для того, чтобы курсы подходили и к другим системам дистанционного обучения.

SCORM представляет собой набор спецификаций и стандартов, разработанный для систем дистанционного обучения. Он содержит требования к организации учебного материала и всей системе дистанционного обучения. Согласно SCORM, учебный материал должен быть представлен отдельными небольшими блоками, которые могут включаться в разные учебные курсы и использоваться системой дистанционного обучения независимо от того, кем, где и с помощью каких средств они были созданы.

SCORM регламентирует: 

• Структуру учебных блоков и пакетов учебного материала. Пакет может содержать курс, урок, тест, модуль и т. п. В пакет входят файл, в котором описана структура пакета, и файлы, составляющие учебный блок.
• Взаимодействие объектов содержимого и системы LMS через программный интерфейс приложения. Требования SCORM позволяют обеспечить совместимость объектов и интерфейса, чтобы каждая система дистанционного обучения могла взаимодействовать с объектами таким же образом, как и любая другая, соответствующая стандарту SCORM.
• Упорядочение и навигацию. Эта часть стандарта описывает, как должна быть организована навигация и предоставление компонентов учебного материала в зависимости от действий учащегося.

Следует отметить, что если разработчик учебного курса ведет разработку средствами системы, соответствующей стандарту SCORM (а ему соответствуют практически все современные системы разработки курсов для ДО), то ему не надо специально заботиться о выполнении указанных выше правил – сама система разработки не даст выйти за их пределы.

В системах ДО используются разнообразные форматы представления учебных материалов: 

• оцифрованные традиционные учебные материалы (тексты лекций и др.); примером могут служить текстовые лекции;
• видео-лекции (доминирующий формат MOOК-курсов на многих платформах дистанционного образования);
• компьютерные фильмы, записи видеоконференций, вебинаров, обильно представленные на YouTube;
• подкасты – аудиопрограммы, которые можно скачивать или слушать онлайн;
• записи занятий в чатах.

Занятие 3. Инновационные парадигмы образования, базирующиеся на дистанционных образовательных технологиях

Дистанционные образовательные технологии открыли возможности не только для дистанционного обучения в описанных выше формах, но и для новых, а также актуализации ранее виртуально существовавших, но не имевших адекватной технологической поддержки форм обучения.

Смешанное обучение

Очень популярным в настоящее время является смешанное обучение (blended learning). Оно представляет собой интегрирование дистанционных курсов с традиционными классными (аудиторными) занятиями с соблюдением принципа педагогической целесообразности.

Смешанное обучение позволяет сохранить роль учителя как организатора и модератора учебного процесса, и, одновременно, использовать ресурсы систем ДО. Смешанное обучение также позволяет преподавателям сохранять персональный стиль обучения, а учащимся – быть вовлеченными в непосредственный контакт с преподавателем и друг с другом.

Оно способствует разнообразию средств представления учебных материалов, в том числе мультимедийных и интерактивных образовательных ресурсов, открывает возможность для учащихся в большей степени нежели на традиционном уроке планировать время и темп обучения.

Перевёрнутый класс

Существует несколько моделей смешанного обучения. Наиболее популярная называется перевернутый класс. Эта модель реализует принцип обучения, в соответствии с которым основное изучение нового материала учащимися происходит дома, а работа в классе используется для обсуждения изученного, выполнения заданий, упражнений, проведение лабораторных и практических исследований, индивидуальных консультаций учителя.

В принципе перевернутый класс возможен и без применения ДОТ, с ориентацией на бумажный учебник, но именно ДОТ, обеспечивающие доступ к разнообразному учебному материалу, дали толчок практическому использованию обсуждаемой модели.

Сетевая форма реализации образовательных программ

Реализация такой парадигмы образования сетевая форма реализации образовательных программ («сетевое обучение») без применения ДОТ представляется мало реальной. Закон «Об образовании в РФ» говорит: «Сетевая форма реализации образовательных программ обеспечивает возможность освоения обучающимся образовательной программы с использованием ресурсов нескольких организаций, осуществляющих образовательную деятельность, в том числе иностранных… В реализации образовательных программ с использованием сетевой формы наряду с образовательными организациями также могут участвовать научные и медицинские организации, культурные организации, физкультурно-спортивные и иные организации, обладающие ресурсами, необходимыми для осуществления различных видов образовательной деятельности, предусмотренных соответствующей образовательной программой».

Сетевое обучение может включать не только учебу как таковую, но и прохождение практик и другие элементы образовательного процесса. При этом вузы сотрудничают с научными, производственными и другими организациями, для которых образовательная деятельность не является основной. Следует отметить, что не все аспекты взаимоотношений и регламенты взаимодействий участников сетевого обучения разработаны в полной мере, но этот процесс развивается.

Парадигма открытого образования

Дистанционные образовательные технологии сделали возможной реализацию парадигмы открытого образования, тесно связанного с принципом «образование через всю жизнь». Открытое образование – это базовый принцип, в котором технологические вопросы отходят на задний план. В идеологии открытого образования центральным является не организация, к которой формально прикреплен человек (куда он «поступил»), а самостоятельно формируемая личностью образовательная траектория, в которой огромную роль играют открытые образовательные ресурсы. На второй план отходят такие традиционно важные вопросы, как формальное оценивание результатов обучения, получение документов, подтверждающих образование, и им подобные.

Занятие 4. Преимущества и проблемы дистанционных образовательных технологий

Несмотря на массовое использование ДОТ в современном мире, они, решая многие проблемы, породили новые.

Среди преимуществ ДОТ можно назвать следующие:

1. Возможность проведения обучения в особых обстоятельствах, приведших к временному отказу от очного обучения. Пандемия продемонстрировала, что ДОТ в этой ситуации фактически спасли образование.
2. Организация дополнительной подготовки учащихся, по каким-либо причинам (например, по болезни) не посещающих учебное заведение. Речь идет не о пропусках одной-двух недель, а о болезни, лишающей возможности нормально учиться длительное время.
3. Создание условий для получения достойного образования детьми сельских или других удаленных школ (в военных городках, в местах заключения, в учреждениях социальной защиты и т. п.)
4. Организация системы информационно-методической поддержки образовательного процесса.
5. Развитие коллективной творческой деятельности учащихся, совместное выполнение учебных и учебно-исследовательских проектов.
6. Повышение квалификации педагогических кадров.
7. Получение дополнительного образования.

Тем не менее, есть большая разница в обучении очно и дистанционно. Существуют проблемы, которые преодолеть сравнительно легко – это недостаточная цифровая (компьютерная) грамотность части учащихся (и даже части учителей), недостаточное количество или вообще отсутствие в школах и в семьях персональных компьютеров, ограниченные возможности доступа в Интернет и тому подобные проблемы, которые можно решить материальными вложениями.

Еще одна проблема, органически связанная с дистанционным обучением – как контролировать его результаты в ситуации, когда контроль, также, как и обучение, осуществляется дистанционно.

Система, позволяющая следить за тестированием или экзаменом в онлайн-режиме, называется прокторинг. Прокторинг дает возможность подтвердить личность тестируемого, а также наблюдать за его поведением и происходящим на экране его компьютера, чтобы убедиться, что он не списывает, не прибегает к помощи других людей, не ищет ответы в Интернете.

Существует несколько вариантов прокторинга:

1. Проктор – сотрудник специализированной организации, которая по договору с учебным заведением осуществляет контрольные мероприятия по материалам этого учебного заведения. За тестируемым наблюдает человек через монитор: всё контролирует и принимает решение об оценке результатов обучения. Выполненные задания проверяют отдельно.
2. Проктор – компьютер, на котором установлена специальная программа, распознающая запрещенные действия тестируемых и присутствие на контрольном мероприятии посторонних и т. д. Такие системы могут использовать методы искусственного интеллекта.

Указанные выше проблемы являются сложными, но вполне решаемыми. Опыт последних лет показал, однако, что существуют и более глубинные факторы, создающие неравные возможности для обучения в присутствии человека – учителя и при отсутствии прямого общения ученика с учителем. Главный фактор, который, по мнению большинства педагогов и психологов, определяет ограничения в получении качественного образования дистанционно – это отсутствие сильной мотивации обучения.

Исследователи указывают также на такой значимый фактор, как развитие коммуникативных навыков, – одного из ключевых качеств современного человека, чему дистанционное обучение не способствует.

Еще одна, скорее всего, неразрешимая, проблема дистанционного обучения – невозможность выработки практических навыков и профессиональных компетенций в профессиях, в которых такие навыки вырабатываются в реальных лабораториях. В таких случаях опора только на ДОТ невозможна, и в российском образовании существует официально утвержденный перечень направлений и специальностей, при реализации которых применение ДОТ существенно ограничено.

Модуль 6. Особенности применения информационно-коммуникационных технологий в преподавании учебных предметов

Занятие 1. Оценка педагогической целесообразности и эффективности применения ИКТ в обучении

Педагогическая целесообразность использования ИКТ в учебном процессе определяется целями развития личности учащегося и основывается на методическом назначении тех или иных программных средств (ПС). Методическое же назначение ПС определяется методическими целями, реализация которых возможна только с помощью данных ПС, либо обусловлена необходимостью интенсификации процесса обучения, переводом его на качественно более высокий уровень. Это и создает основания для применения ИКТ в обучении, что констатируется (устанавливается) педагогическим экспериментом либо обосновывается оценкой качества ПС (по той или иной методике, как описывалось в предыдущей теме).

Наиболее значимые с позиций дидактических принципов методические цели, наиболее эффективно реализующиеся с использованием ИКТ, следующие:

1. Индивидуализация и дифференциация процесса обучения (например, за счет возможного поэтапного продвижения к цели по линиям различной степени сложности — индивидуальная образовательная траектория).
2. Осуществление контроля с обратной связью, с диагностикой ошибок (констатация причин ошибочных действий обучаемого и предъявление на экране компьютера соответствующих комментариев) по результатам обучения и оценкой результатов учебной деятельности.
3. Осуществление самоконтроля и самокоррекции.
4. Осуществление тренировки в процессе усвоения учебного материала и самоподготовки учащихся.
5. Высвобождение учебного времени за счет выполнения на компьютере трудоемких вычислительных работ и деятельности, связанной с вычислительным анализом.
6. Компьютерная визуализация учебной информации (во-первых, изучаемого объекта (наглядное представление на экране объекта, его составных частей или их моделей, а при необходимости — во всех ракурсах, в деталях, с возможностью демонстрации внутренних взаимосвязей составных частей); во-вторых, изучаемого процесса (наглядное представление на экране данного процесса или его модели, в том числе, скрытого в реальном мире, а при необходимости — в развитии, во временном и пространственном движении, представление графической интерпретации исследуемой закономерности изучаемого процесса).
7. Моделирование и имитация изучаемых или исследуемых объектов, процессов или явлений.
8. Проведение лабораторных работ (например, по физике, химии) в условиях имитации в компьютерной программе реального опыта или эксперимента.
9. Создание и использование информационных баз данных, необходимых в учебной деятельности, и обеспечение доступа к информационной сети.
10. Усиление мотивации обучения (например, за счет изобразительных средств программы, или вкрапления игровых ситуаций).
11. Вооружение обучаемого стратегией усвоения учебного материала.
12. Развитие определенного вида мышления (наглядно-образного, теоретического и других).
13. Формирование умения принимать оптимальное решение или вариативные решения в сложной ситуации.
14. Формирование культуры учебной деятельности, информационной культуры обучаемого (например, за счет использования систем подготовки текстов, электронных таблиц, баз данных, презентаций, интегрированных пользовательских пакетов).

Необходимо отметить, что, в основном, целесообразность применения ИКТ, и, в частности, программных средств учебного назначения, определяется их использованием в качестве средства визуализации учебной информации, средства формализации знаний о предметном мире, инструмента измерения, отображения и воздействия на внешний мир.

Занятие 2. Принципы сочетания традиционных и компьютерно-ориентированных методических подходов к изучению учебных предметов

Основной формой организации обучения в современной школе является урок. Это и должно учитываться при разработке средств ИКТ для системы образования. Поскольку обучение школьников большинству учебных предметов в рамках классно-урочной системы идет в специализированных кабинетах, то перспективы повышения эффективности классно-урочной системы связываются с оснащением кабинетов дидактическими и техническими средствами обучения и совершенствованием типов уроков и их модулей.

В этой связи на информационные и телекоммуникационные технологии возлагаются большие надежды. Взять, к примеру, предметный урок в компьютерном классе с интерактивной доской. Учитель на таком уроке, сохраняя почти весь арсенал имеющихся у него методических приемов, может многократно его приумножить возможностями ИКТ. Для этого, прежде всего, необходимы электронные средства учебного назначения, которые можно легко встраивать в структуру урока.

Но, к сожалению (это отмечается), подавляющее большинство существующих средств ИКТ рассчитано на индивидуальную работу. Поэтому, поскольку в обозримом будущем школа по-прежнему останется классно-урочной, вряд ли можно говорить, что произошел какой-то существенный перелом в сознании учителей-предметников и методистов в отношении перспектив использования ИКТ в организации учебного процесса.

В настоящее время для школ наиболее доступными образовательными средствами ИКТ являются имеющиеся сетевые версии мультимедийных CD-дисков, которые, как отмечается, мало чем отличаются от обычных печатных изданий, для которых характерно представление теоретического материала в знаково-символьной форме в сопровождении привычных статичных чертежей и рисунков. Такие издания рассчитаны на индивидуальную самостоятельную работу, поэтому их использование на уроке считается весьма проблематичным.

Традиционные технические и аудиовизуальные средства всегда в той или иной степени дополняли и сопровождали учебный процесс, но никогда не определяли его лицо. Компьютер и соответствующие средства ИКТ позволяют интегрировать и существенно обогатить возможности этих средств обучения и, тем самым, конструирование и проведение всех уроков. ИКТ позволяют реализовать огромный потенциал перспективных методических разработок, найденных в свое время в рамках традиционного обучения, которые, однако, оставались невостребованными, или в силу определенных объективных причин не могли дать должного эффекта. Рассмотрим некоторые из них.

Метод проектов

В мировой практике ведутся поиски способов организации самостоятельной деятельности учащихся, предусматривающие вовлечение каждого учащегося в активную познавательную деятельность. Одним из способов такой самостоятельной работы считается обучение в сотрудничестве, когда на смену фронтальным работам все больше приходят индивидуальные, парные, групповые.

Парная или групповая работа обучаемых с использованием средств ИКТ оказывается намного эффективнее объяснительно-иллюстративного и репродуктивного методов обучения. Работая в группах, школьники разрабатывают план совместных действий, находят источники информации, способы достижения целей, распределяют роли, выдвигают и обсуждают идеи, при этом все оказываются вовлечены в познавательную деятельность.

Роль учителя заключается в направлении, корректировке этой деятельности. При этом важно, чтобы содержание учебного материала, формы, методы, средства обучения соответствовали реальным и потенциальным возможностям учеников, выступали фактором мотивации обучения.

Метод проектов как раз и ориентирован на самостоятельную деятельность учеников: индивидуальную, парную, групповую, которую учащиеся выполняют в течение определенного отрезка времени. В ходе этой деятельности целесообразно использование средств ИКТ, когда проявляются преимущества и особенности этого метода, такие как:

• работа учащихся в группах с сетевыми партнерами;
• усвоение общекультурных знаний;
• развитие коммуникативной письменной речи.

Метод информационного ресурса (МИР)

Работа учащегося с книгой, учебником, справочной, научно-популярной и учебной литературой в дидактике считается одним из важнейших методов обучения. В настоящее время к этим источникам добавились и электронные издания и ресурсы. Главное достоинство этого метода – возможность обучающегося многократно обрабатывать учебную информацию в доступном для него темпе и в удобное время.

Наибольшее распространение получили два вида работы с информационными ресурсами:

1. на уроке под руководством учителя;
2. самостоятельная работа с целью закрепления и расширения знаний.

Деятельностью ученика при использовании МИР управляет учитель: это сообщение конкретных знаний, подборка и систематизация ресурсов с целью закрепления и расширения знаний, проведение контроля знаний.

Однако в условиях информационного взрыва ценность учебной литературы все время пересматривается. Это становится особенно актуальной проблемой в условиях использования Интернета как источника информации, для которого характерно большое количество продукции низкого качества. Это ставит учителя перед большой проблемой: на какие информационные ресурсы опираться при изложении учебного материала, что порекомендовать ученикам для самостоятельного изучения и закрепления знаний.

Дидактическая игра

Еще один эффективный традиционный метод обучения – дидактическая игра. Дидактические игры, проводимые с использованием средств ИКТ, могут решать разные учебные задачи. Одни позволяют формировать и отрабатывать у учащихся навыки контроля и самоконтроля. Другие, построенные на материале различной степени трудности, дают возможность осуществлять дифференцированный подход к обучению школьников с разным уровнем знаний. Через игру учащийся познает окружающий мир и самого себя; учится анализировать, обобщать, сравнивать.

Наглядность, преподнесенная в игровой форме, способствует конкретизации изучаемого материала. Применяемый на уроках игровой прием должен находиться в тесной связи с используемыми средствами ИКТ, с темой урока, его задачами, а не носить только развлекательный характер. Известно, что у школьников младшей школы четко обозначен игровой дефицит – при желании играть ребенок не находит возможности для удовлетворения этого стремления на уроках. Поэтому, давая ему возможность участвовать в ролевых и деловых играх, учитель активизирует его, изменяет мотивацию ребенка на личностно значимую.

В старших классах игра с применением ИКТ рассматривается как возможность учащихся проверить свои силы и готовность к реальной жизни после окончания школы, когда в деловой игре можно делать ошибки и анализировать их, видеть причины и последствия таких действий.

Занятие 3. Педагогические программные средства как способ решения дидактических и методических задач обучения

Педагогические программные средства (ППС) классифицируют в зависимости от типа решаемых педагогических задач.

По дидактическим целям ППС разделяют на группы:

• для актуализации знаний;
• формирования знаний, умений, навыков;
• закрепления знаний, умений, навыков;
• контроля знаний;
• обобщения и систематизации знаний;
• совершенствования знаний.

По функциональному назначению выделяют ППС:

• информационные;
• контролирующие;
• демонстрационные;
• имитационно-моделирующие;
• тренажерные;
• справочные;
• расчетные.

По принципам управления процессом обучения выделяют:

• разомкнутые (с односторонней связью от ППС к обучаемому);
• замкнутые (с обратной связью от обучаемого к ППС);
• с управлением по процессу учения;
• с управлением по результату учения;
• с управлением по процессу и результатам учения.

По степени и виду приспособляемости к учащемуся различают ППС:

• неадаптивные;
• частично адаптивные;
• адаптивные.

Большими возможностями обладают программы, реализующие проблемное обучение.

В трудовом и профессиональном обучении особенно полезны программы, моделирующие и анализирующие конкретные ситуации, так как они способствуют формированию умения принимать решения в различных обстоятельствах.

Игровые программы способствуют формированию мотивации учения, стимулируют инициативу и творческое мышление, развивают умение совместно действовать, подчинять свои интересы общим целям. Игра позволяет выйти за рамки определенного предмета, побуждая учащихся к приобретению знаний в смежных областях и практической деятельности.

Наиболее ценными в учебном процессе оказываются ППС без однозначной логики действия, жестких предписаний, предоставляющие ученику свободу выбора того или иного способа изучения материала, рационального уровня сложности, самостоятельного определения формы помощи при возникновении затруднений.

Однако, несмотря на большое количество разнообразных программ, они не всегда могут полностью удовлетворить учителя, главным образом, из-за фиксированного содержания готовых учебных программ, не всегда соответствующих содержанию именно того курса, который дает учитель. Поэтому со временем у учителя возникает потребность в многофункциональном средстве, способном аккумулировать необходимые учебные материалы, представлять их в удобной для преподавателя форме (учебного урока, его фрагмента, отдельного контрольного упражнения, теста и тому подобное), и в то же время позволяющем легко редактировать учебный материал и изменять его структуру.

Наиболее подходящим для этих целей средством считаются программы создания презентаций (PowerPoint, Impress). Среди программ для начальной школы, направленным на обучение и развитие, можно назвать интегрированные пакеты Роботландия и КиД (Компьютер и Дети).

Система Роботландия ориентирована на детей младшей возрастной группы (обычно начальная школа), начинающих изучать компьютер. Дети учатся управлять роботом, развивая алгоритмическое мышление и вырабатывая простейшие умения и навыки работы с компьютером.

Система КиД включает в себя обучающе-развивающие игры, смысл которых – научить детей алфавиту, счету, простейшим математическим операциям.

Язык Лого (и в дальнейшем, программы Лого на основе этого языка) был разработан в 80-х годах прошлого столетия американским ученым Сеймуром Пейпертом в качестве конструктивной среды для обучения детей начальной школы. Его концепция: ребенок обучается различным учебным предметам, обучая черепашку. В средах Лого можно создавать сложные мультипликационные картины и игры. Этот язык важен как средство развития личности, когда ребенок учится анализировать любую проблему, относиться к любой ошибке не как к катастрофе, а как к тому, что следует найти и исправить.

В среде Лого ребенок сам управляет процессом обучения. Как и в реальной жизни, он сам ставит себе задачу и сам находит пути ее решения. Лого реализует новые подходы к обучению, нацеленные не на заучивание правил, а на формирование процесса мышления.

Позже стали появляться версии этой программы, обладающие более широкими возможностями: LogoWriter, LegoLogo, ЛогоМиры, ПервоЛого. Существуют программы, используемые при изучении русского языка, литературы, иностранных языков (программы перевода, обработки текстов для сочинения рассказов на изучаемом языке).

При изучении естественных наук используются различные моделирующие программы, виртуальные конструкторы (например, программный пакет «Живая геометрия» – среда, в которой учащиеся могут проводить собственные математические изыскания, ставить эксперименты, формулировать гипотезы, доказывать их или отвергать).

Аналогичный программный продукт по физике – «Живая физика», «Открытая физика», «Физика в картинках».

На уроках биологии используются системы виртуальной реальности, например, «bird» (мир птиц), содержащие обширную информацию о птицах мира, начиная со строения и заканчивая видеофрагментом поведения птиц и возможностью прослушивания их голосов. На уроках географии, например, используются мультимедийные базы данных «Мировой атлас», содержащий необходимую информацию о любой стране мира.

Дополнительные материалы для учителя музыки

Музыка в цифровом пространстве

Материалы для учителя к уроку «Цифровое искусство: музыка и IT»

Использование ИКТ-технологий на уроках музыки

Развитие интереса младших школьников на уроках музыки средствами информационных технологий

Цифровое искусство: музыка и IT

Информационно-коммуникативные технологии как средство развития музыкального мышления

Методические особенности применения информационных и телекоммуникационных технологий в музыкальном образовании школьников

Возможности применения компьютерных программ на уроках музыки

Использование возможностей электронных приложений сервиса LEARNINGAPPS для активизации познавательной деятельности учащихся на уроках музыки в начальной школе

Применение информационно-коммуникативных технологий как способ повышения творческой активности школьников на уроках музыки