3.3. Дидактические принципы построения аудио-, видео- и компьютерных учебных пособий

Дидактика определяет следующие основные пути познания в учебном процессе.

1. Переход учащихся от незнания к знанию через непосредственное восприятие фактов. Этот путь познания дал обоснование и содействовал развитию дидактического принципа наглядности. Однако углубление анализа научных явлений не может быть обеспечено только непосредственным наблюдением. Нужны средства, способные сделать наглядным невидимые человеческому глазу объекты и явления, нужны фильмы, телепередачи, мультимедийные программы, ПК.

2. Переход учащихся от незнания к знанию через изображение объектов. Традиционные средства (географические карты, атласы, иллюстрации в учебнике) отличаются определенной мерой условности. Только фотография, кино, видеозапись наиболее приближены к реальным объектам; это и обусловливает их применение в качестве источника учебной информации, равнозначного или почти равнозначного натуральным объектам.

Аудиовизуальные средства дают представление об объекте в движении, в развитии и становлении, дают представление о процессе. Они практически не ограничены рамками пространства и времени, могут дать достаточно адекватное представление о внутренней, недоступной невооруженному глазу сути процесса (явления и процессы микро- и макромира, сложные химические реакции, процессы, протекающие слишком быстро или слишком медленно).

Аудиовизуальные средства могут сообщать учебную информацию через систему изображений-образов, что обеспечивает усиленное эмоциональное воздействие на учащихся, открывает дополнительные варианты пополнения знаний и расширяет возможности воспитательного воздействия самого познавательного акта.

Известно, что у большинства людей одно из полушарий головного мозга связано с речевыми функциями, а другое регулирует невербальные чувственные процессы. Традиционно педагогика ввиду ограниченности в средствах обучения больше внимания уделяла вербальному обучению. Включение современных аудиовизуальных средств в систему дидактики в определенной мере исправляет этот пробел.

3. Переход учащихся от незнания к знанию через учебно-практическую деятельность. При реализации этого пути аудиовизуальные средства обучения применимы в качестве инструктивных материалов и наглядного источника объяснений внутренних явлений, происходящих в объектах учебно-практической деятельности. При этом создание любительских учебных фильмов, звукозаписей, мультимедийных обучающих программ становится самостоятельным видом учебно-практической деятельности. Эти пособия включаются в урок и служат материалом для ответа учащихся и контроля их знаний.

4. Переход учащихся от незнания к знанию через речевую деятельность учителя и учащихся. Учитель, рассказывая что-либо учащимся, часто нуждается в опоре на конкретно-условные образы. Именно такие образы и представляют ему аудиовизуальные технологии.

Главная особенность аудиовизуальных средств – выраженная направленность на активизацию учебной деятельности учащихся.

Активизация обучения предусматривает специальное построение учебной программы, отбор познавательных знаний, проблемную организацию изучения материала, формирование и укрепление интереса учащихся к учебной работе, специальный выбор средств обучения.

1. Активность создается за счет включения в процесс обучения разнообразных, поисковых заданий. Почвой познавательных заданий, включаемых в содержание аудиовизуальных пособий, является противоречие между образным изложением условий задачи и ее вербальным оформлением.

2. С помощью аудиовизуальных средств создается активность за счет новых форм творческой работы. Находят широкое применение сочинения по фильмам и передачам, «домысливание» кино-, радио-, телерассказов и др.

3. Активизация обучения теснейшим образом связана с формированием устойчивого познавательного интереса.

Стимуляция интересов учащихся реализуется с помощью арсенала методических средств. Во-первых, через содержание учебного материала и, во-вторых, через специальную организацию самого процесса обучения.

Стимуляция познавательных интересов при помощи содержания учебного материала определяется прежде всего новизной содержания, вызывающей ориентировочную реакцию учащихся. Здесь решающую роль играет оперативность аудиовизуальной информации, особенно телевидения и видеозаписи.

Аудиовизуальные средства говорят с обучаемым на языке образов, помогают раскрыть суть явлений и установить новые связи знакомых объектов, создают возможность видеть новое в уже сложившихся знаниях.

Историзм серьезно влияет на интерес к знаниям. Аудиовизуальные средства имеют особую возможность: при историческом освещении фактов создать условия для того, чтобы обучаемые смогли проследить за движением мысли вслед за ученым, исследователем, писателем, артистом.

Стимулирует интерес учащихся и включение в процесс обучения документального материала. Аудиовизуальные средства используют самые различные варианты документального материала: фотографии, старинные книги, звукозаписи. Документальные кадры, эпизоды и другие свидетельства деятельности человека вызывают у учащихся неизменный интерес.

Интерес подкрепляется также в тех случаях, когда учащиеся четко понимают практическую необходимость получаемых знаний для использования науки в практике. Для того чтобы применение наглядных методов обучения соответствовало критериям оптимальности, необходимо с помощью аудиовизуальных средств расширять сферу показа практических применений изучаемых вопросов, которые непосредственно не могут стать предметом наблюдения учеников в ходе урока.

Вторым мощным способом стимуляции познавательного интереса учащихся является организация самой познавательной деятельности, организация, рассчитанная на увеличение доли самостоятельной работы, на включение разнообразных познавательных заданий, поиска, проблемного изложения учебного материала. Монтаж, смена планов, ракурсов, ритм – все эти выразительные особенности аудиовизуальных средств в конечном счете сказываются в их способности управлять познавательной деятельностью, выделять главное в потоке информации, устанавливать связи этого главного с второстепенным.

Опыт показал, что включение в урок разных средств обучения, а особенно их комплекса, требует от учителя знаний и освоения принципиально новой стороны профессии педагога – режиссуры урока.

Приступая к разработке аудио-, видео- и компьютерных учебных пособий, необходимо учитывать следующие психологические особенности внимания человека:

1. Сосредоточенность внимания – удержание внимания на одном объекте;

2. Устойчивость внимания, которая при активной работе с изучаемым объектом у детей сохраняется не более 15–20 мин, а затем требуется переключение внимания, короткий отдых;

3. Объем внимания – количество объектов, символов, воспринимаемых одновременно с достаточной ясностью, что в норме составляет 7±2;

4. Распределение внимания – одновременное внимание к нескольким объектам и полное одновременное их восприятие. У детей оно развито слабо, поэтому часто в подготовке экранных пособий используют принцип «фон и фигура» – когда изучаемый объект выделяется с помощью большего масштаба изображения. Это позволяет усилить внимание именно к главному и помочь ученику увидеть множество его характеристик;

5. Переключение внимания – перемещение внимания с одного объекта на другой. При демонстрации наглядных пособий в виде географических карт, плакатов и т. п. управлять направленностью внимания всех учеников класса достаточно сложно. Технические средства позволяют давать информацию в нужной последовательности и в нужных пропорциях, акцентируя внимание на тех объектах, которые в данный момент являются предметом обсуждения. Такое организованное управление вниманием способствует формированию у учащихся важнейшего учебного умения – умения наблюдать.

Аудио-, видео- и компьютерные учебные пособия развивают у учащихся умение сравнивать, анализировать, делать выводы, так как в различных формах наглядности можно дать разные ракурсы изучаемых объектов, довести до логического конца неправильные рассуждения ученика, что является чрезвычайно убедительным, но не всегда достигается вербальными методами, не подкрепленными визуальным рядом.

Интенсивное проникновение в практику работы учебных заведений новых источников отображения экранной информации (аппаратуры статической проекции, киноаппаратов, учебного телевидения, видеопроигрывателей и видеомагнитофонов, а также компьютеров с дисплейным отражением информации) позволяет выделять и рассматривать аудиовизуальные технологии в качестве отдельной самостоятельной технологии обучения.

Аудиовизуальные технологии представляют модернизацию учебного кино и учебного телевидения. Для записи, монтажа и воспроизведения видеоизображения используются электронные устройства – видеомагнитофон, компьютер, сканер, видеопроектор, цифровые фотоаппараты, портативные носители информации.

Аудиовизуальные технологии служат не только для преподнесения знаний, но и для их контроля, закрепления, повторения, обобщения, систематизации, следовательно, успешно выполняют все дидактические функции. Технология основывается преимущественно на наглядном восприятии информации. Она предполагает как индуктивный, так и дедуктивный пути усвоения знаний, различную степень самостоятельности и познавательной активности учащихся, допускает различные способы управления познавательным процессом. По сути, речь идет уже не просто о наглядности, а о комплексной дидактической технологии.

Обучающая и воспитывающая функции аудиовизуальных технологий обусловливаются высокой эффективностью воздействия наглядных образов. Информация, представленная в наглядной форме, является наиболее доступной для восприятия, усваивается легче и быстрее. Правда, развивающее воздействие наглядной информации в том случае, когда учащимся не предлагаются контрольные упражнения и тесты по ее восприятию и запоминанию, невелико. Необходима специальная организация обучения, чтобы кино- и телеэкран выступали в качестве источника проблемности и стимулом для самостоятельных исследований.

Использование аудиовизуальных технологий в учебном процессе обеспечивает возможность:

– дать учащимся более полную, достоверную информацию об изучаемых явлениях и процессах;

– повысить роль наглядности в учебном процессе;

– удовлетворить запросы, желания и интересы учащихся;

– освободить учителя от части технической работы, связанной с контролем и коррекцией знаний, умений, проверкой тетрадей и т. д.;

– наладить эффективную обратную связь;

– организовать полный и систематический контроль, объективный учет успеваемости.

Компьютерная мультимедийная техника позволяет выйти на большой экран, придать видеоизображению интерактивные свойства, применить гиперссылки и др.

Возможность использования аудиовизуальных средств для индивидуальных занятий одним учеником позволяет активно использовать видео как источник получения дополнительных знаний и во внеаудиторной среде.

Педагогические потенциалы видео весьма велики. Экранная продукция становится сейчас равноправным с книгой видом текста, который надо уметь читать, понимать и создавать.

При разработке визуальных пособий необходимо соблюдать требования к параметрам зрительного поля учебной наглядной информации.

Создавая те или иные средства наглядности нельзя не учитывать ряд факторов, влияющих на эффективность восприятия зрительной информации.

К таким факторам относятся различимость наглядного материала: общие размеры зрительного поля (экрана), цветовое решение фона при нанесении на него элементов информации, насыщенность зрительного поля информацией, размеры объектов, и т. д.

Общие размеры зрительного поля должны быть оптимальными. Известно следующее оптимальное соотношение размеров экрана и длины учебного помещения: Н = (1:5 – 1:6) · L, где Н – высота экрана, L – длина учебного помещения (от экрана до последнего ряда). При этом соотношение высоты и ширины экрана должно быть соответственно 3:4 или 16:9 в зависимости от используемого формата изображения.

Освещенность зрительного поля. При нормальной освещенности помещения порядка 300 лк освещенность зрительного поля должна быть не ниже 500 лк.

Размеры элементов на зрительном поле должны быть не менее 0,05·Н (т. е. 1:20·Н) при условии, что высота экрана оптимальна. Толщина линий букв или контура изображений должна быть не менее 1:6 – 1:8 их высоты.

На различимость деталей наглядного материала влияет и контрастность изображения. К 100 %-й контрастности относят изображение черными линиями на белом фоне.

Аудиовизуальные технологии обучения разрабатываются с учетом классических дидактических принципов. Технология компьютерного обучения исследовалась в двух направлениях: визуализация учебного содержания и алгоритмизация учебной деятельности. Информационная технология обучения является методической системой, позволяющей рассматривать учащегося не как объект, а как субъект обучения, а компьютер – как средство обучения. Компьютер является беспрецедентным в истории педагогики средством обучения, потому что объединяет в себе как средство (инструмент обучения), так и субъект (учителя).

Научность определяет содержание, требует включения в него традиционных научных знаний, фундаментальных положений современной науки и вопросов перспектив ее развития.

Системный подход к изложению учебного материала является как основой для разработки содержания компьютерной обучающей программы, так и одним из методов современного научного познания.

Учебный материал, реализованный в компьютерном обучении, предполагает наличие различных путей прохождения учебного курса, оказание помощи в виде пояснений и задач, контролирует мотивацию обучаемого.

Доступность при компьютерном обучении играет роль фильтра содержания процесса обучения и обеспечивает достижение цели обучения учащимися с различной начальной подготовкой.

Наглядность в компьютерном обучении позволяет увидеть то, что не всегда возможно в реальной жизни даже с помощью самых чувствительных и точных приборов. Различные формы представления объекта могут сменять друг друга как по команде программы, так и по желанию обучаемого. Их чередование использует образное, аналитическое и языковое представления (одновременно). Это позволяет расширить информацию об изучаемом объекте. О новом мощном инструменте познания – когнитивной компьютерной графике – позволяет говорить наглядность, обеспечиваемая компьютером. Она представляет знания в виде образов-картинок и текста, а также позволяет визуализировать человеческие знания, для которых еще не найдены текстовые описания.

Принцип систематичности и последовательности связан с организацией учебного материала. Этими действиями могут быть восприятие информации с экрана дисплея, работа в знаковых моделях, ввод ответа с клавиатуры. Для обеспечения принципа последовательности учащемуся в начале сеанса компьютерного обучения необходимо сформулировать цель обучения.

Дидактический принцип систематичности обеспечивает представление знаний в информационных технологиях обучения.

Принцип сознательности обеспечен в компьютерном обучении методикой организующей стратегии. Эта методика направлена на воспитание стратега, который рассматривает предметы и явления в их взаимосвязи, самостоятельно изучает материал, дополняя полученные в учебном заведении знания. Успешность реализации принципа сознательности зависит от полноты раскрытия изучаемых понятий и их взаимосвязей.

Говоря о новых, перспективных формах организации образовательного процесса, подразумевают реализацию той или иной учебной программы, ориентированной главным образом на самостоятельную работу обучаемых. В этом случае для получения эффективных результатов педагог должен подготовить целый комплекс разнообразных учебных материалов, составляющих так называемый «кейс» (англ. case – коробка, чемодан). При формировании такого кейса становится все более популярным мультимедиаподход, когда обучаемый обеспечивается образовательными ресурсами, основанными на различных технологиях: печатными, аудио-, видеоматериалами и электронными учебными курсами. Последние представляют собой учебные материалы, структурированные особым образом и записанные на цифровом носителе (дискеты или компакт-диски) или доступные через компьютерную сеть (локальную или Интернет). При этом реализованный в них гибкий сценарий способен подстраиваться под потребности и возможности конкретного обучаемого и развивать его потенциальные способности.

При работе с такими комплексами от педагога требуется структурировать и подготовить в виде файлов необходимые материалы (конспекты лекций, демонстрационные материалы, хрестоматии, практические задания, вопросы, задания для тестирования и др.), а затем в режиме диалога сформировать сценарии для организации самостоятельной работы определенной группы или конкретного обучаемого.

Говоря о месте аудио-, видео- и компьютерных учебных пособий в учебно-воспитательном процессе, необходимо учитывать особенности современного состояния образовательной системы, в которой соседствуют различные формы обучения, в том числе и комбинированные, а для них очень важно соответствующее методическое обеспечение самостоятельной работы. В соответствии с этим естественно требование, чтобы структура и способ представления учебно-методических материалов в электронном виде не только могли, но и должны были бы легко варьировать в зависимости от конкретной формы их использования. В конечном счете необходимо обеспечить доступ к большему объему учебно-методических ресурсов для максимально возможного числа пользователей, а также поддержку индивидуального подхода и активных методов обучения и обратной связи.

С технологической точки зрения основными задачами в этом направлении являются разработка методически обоснованных принципов представления учебно-методических ресурсов и организация доступа к системе учебно-методических, научно-исследовательских и информационных ресурсов с учетом возможностей и потребностей всех участников образовательного процесса.

В практику педагогической деятельности все шире входит использование различных электронных учебных материалов, таких, например, как: учебные и рабочие программы; планы-графики лекционных и практических занятий; теоретический материал; хрестоматии; энциклопедии и словари; карты, схемы, иллюстрации; сборники задач и упражнений, методические рекомендации по их выполнению; темы сочинений, рефератов и т. п.; вопросы и тесты для самопроверки; моделирующие программы для проведения компьютерных экспериментов и деловых игр (с возможным использованием специализированных баз данных); программы для проведения контроля качества обучения и развития обучаемых.

В соответствии с дидактическими принципами научности, связи теории с практикой, доступности и т. д. готовится (отбирается) наглядный материал по теме занятия. Вместе с тем к наглядному материалу необходимо предъявить ряд частных требований, обеспечивающих его более эффективное восприятие.

1. Очевидность содержания является общим требованием, которое обеспечивает доступность восприятия материала, уяснение главного и исключает возможность различного толкования демонстрируемого материала, устройств механизма и др. Она достигается четким выражением логики построения материала.

2. Фрагментарность учебного материала. На предъявляемом для обозрения кадре должен быть помещен материал только по одному логически законченному вопросу, на котором преподаватель считает необходимым сосредоточить внимание учащихся. Нельзя перегружать зрительное поле наглядным материалом по нескольким отдельным вопросам. Это рассеивает внимание учащихся и неизбежно приводит к уменьшению масштаба главного изображения.

3. Достаточные размеры зрительного поля, т. е. площади получаемого изображения. Обоснование размеров зрительного поля было дано ранее.

4. Недопустимость перегрузок зрительного поля избыточной информацией. Многочисленные эксперименты показали, что наглядный информационный материал (узел механизма, блок-схема, принципиальная электрическая или кинематическая схемы) оправдывает свое назначение только в том случае, если он содержит не более девяти элементов. В противном случае материал оказывается трудным для восприятия и конспектирования, поэтому необходимо разделять сложные схемы или рисунки на части и демонстрировать их последовательно.

5. Применение цветовой гаммы. Для лучшего различия смежных деталей их нужно окрашивать в разные цвета. Главные элементы – в наиболее яркие тона. Движущиеся детали следует изображать красными тонами, причем более быстро движущиеся – более ярким оттенком. Во всех случаях фон должен быть светлым или прозрачным. Заполнять цветом ячейки блок-схем, если в ней имеются надписи, не следует, так как это приводит к снижению контрастности и, следовательно, читаемости надписей. Достаточно обвести цветом контуры ячейки.

6. Высокая контрастность изображения. Все линии должны быть четкими, достаточной толщины, даже с отступлением от ГОСТа, иначе они окажутся неразличимыми с больших расстояний рассматривания.

7. Полное использование площади кадра обусловлено необходимостью получения наибольшего масштаба изображения элементов наглядного материала и надписей.

8. Минимум текста. Если кадр занят большим текстом, не остается места для наглядного материала. Основное место в кадре должно занимать наглядное изображение, текст дается по необходимости, и короткий.

Невыполнение хотя бы некоторых из этих требований может привести к снижению эффективности наглядного материала и нецелесообразности его демонстрации.

Дидактические возможности аудио-, видео- и компьютерных учебных пособий позволяют обучающемуся самостоятельно выбрать темп изучения материала, неоднократно возвращаться к уже просмотренным местам. В видеоконсультациях дается обзор наиболее сложных тем. Преподаватель в видеолекции по своей дисциплине может акцентировать внимание на каком-то особенно важном вопросе, подробнее разъяснить трудный для восприятия материал.

Необходимо учитывать влияние частоты использования ТиАСО на эффективность процесса обучения. Оно обусловлено воздействием ТиАСО на оценочно-мотива­ционную сферу личности. Если они используются достаточно редко, то каждое их применение превращается в событие и вновь создает у учащихся повышенное эмоциональное возбуждение, мешающее восприятию и усвоению учебного материала. Наоборот, слишком частое их использование в течение многих занятий подряд приводит к потере учащимися интереса к ним.

Согласно опубликованным в различных источниках данным, оптимальная частота и длительность применения традиционных ТиАСО в учебном процессе определяется возрастом учащихся, характером учебного предмета и необходимостью их использования в познавательной деятельности учащихся. Для физико-математических дисциплин определенная экспериментально оптимальная частота их использования равна 1:8 (для учащихся 15–18 лет).

Эффективность применения ТиАСО зависит также от этапа урока. Использование ТиАСО не должно длиться на уроке более 20 минут подряд: учащиеся устают, перестают понимать, не могут осмыслить новую информацию. Использование ТиАСО в начале урока (в течение пяти минут) сокращает подготовительный период с 3 до 0,5 минуты, а усталость и потеря внимания наступают на 5–10 минут позже обычного. Использование в интервалах между 15-й и 20-й минутами и между 30-й и 35-й минутами позволяет поддерживать устойчивое внимание учащихся практически в течение всего занятия. Эти положения обусловлены тем, что в течение каждого урока у учащихся периодически изменяются характеристики зрительного и слухового восприятия (их острота, порог чувствительности), внимание, утомляемость. При монотонном использовании одного средства изучения нового материала у учащихся уже к 30-й минуте возникает запредельное торможение, почти полностью исключающее восприятие информации. В то же время правильное чередование средств и методов обучения может исключить это явление. Периоды напряженного умственного труда и волевых усилий необходимо чередовать с эмоциональной разрядкой, релаксацией зрительного и слухового восприятия. Использование персонального компьютера добавляет к отрицательным факторам еще и электромагнитное излучение.

Время непрерывной работы на компьютере в течение занятия, согласно санитарным нормам, составляет: для учащихся начальной школы – 10–15 минут, учащихся средней ступени обучения – 20–25 минут, старшей ступени обучения – 30 минут. Общее суммарное время работы за учебный день 50, 120 и 200 минут соответственно.