Происходящие в стране социально-экономические преобразования и модернизация системы профессионального образования вызвали необходимость совершенствования работы педагогического вуза по подготовке будущих учителей, в т. ч. и будущих учителей химии. Теория и практика современного педагогического образования имеет богатый опыт подготовки педагогических кадров, в т. ч. и с использованием информационных технологий. В последние годы появились исследования, посвященные использованию современных средств информационных технологий в профессиональной подготовке будущих учителей химии. Так, Ю. В. Гавронская предлагает использовать компьютерные программы при опосредованном обучении для контроля поисковой деятельности студентов на интерактивной лекции [1, с. 165].
Н. А. Шкильменская, говоря о реализации функций информационно-коммуникационных технологий, отмечает круг задач, решаемых с их помощью, среди которых: изучение и закрепление нового материала; проведение лабораторных работ или практикумов; иллюстрация нового материала; самообразование и контроль [6, с. 64].
С. И. Гильманшина, C. С. Космодемьянская считают, что компьютерные технологии являются в школе одним из средств реализации других (тех или иных) педагогических технологий, применяемых в каждом конкретном случае [2, с. 104].
М. Е. Соловьев, М. М. Соловьев предлагают конкретные варианты применения информационных технологий в обучении химии, а именно универсальные химические пакеты программных средств ChemOffice и HyperChem, являющиеся на сегодняшний день одними из популярных во многих химических лабораториях различных стран мира. Указанные программные средства помогают визуализировать пространственную структуру молекул, прогнозировать физико-химические свойства органических соединений, исследовать конформацию и динамику молекул методами классической механики, моделировать межмолекулярные взаимодействия и пр. [4].
А. Г. Тихобаев подчеркивает эффективность интерактивных технологий в обучении, которые он классифицирует по участникам диалога следующим образом: человек-человек (деловые и ролевые игры, работа в группах, дискуссия, мозговой штурм и т. д.); человек-машина (виртуальная реальность, компьютерные игры, интерактивные средства и т. д.); человек-машина-человек (дистанционное обучение, локальные телекоммуникационные технологии, компьютерное тестирование и т. д.) [5, с. 82]. Автор предлагает использовать программу Model ChemLab (симулирование различных химических процессов), относящуюся, с его точки зрения, к технологиям виртуальной реальности.
Козма (R. B. Kozma) и Андерсон (R. E. Anderson), раскрывая педагогический потенциал, отмечают, что информационные технологии:
- способствуют целенаправленности, активности, самостоятельности студентов; их ответственности за собственное обучение; помогают оценивать свои успехи и/или успехи других студентов;
- способствуют формированию у студентов умений и навыков поиска, систематизации и анализа информации, а также общения и выражения мыслей с помощью различных технических средств;
- способствуют организации проектной деятельности студентов, особенно в случаях моделирования сложных объектов;
- могут быть средством организации индивидуального плана обучения, позволяющего студентам освоить учебный материал с учетом их способностей, интересов и уровня знаний;
- способствуют объективной оценке, не зависящей от пола, национальности, социального происхождения студентов; помогают организовать дистанционное обучение;
- помогают привлечь в образовательный процесс родителей, ученых, бизнесменов, тем самым выводя процесс обучения за пределы школы и класса;
- способствуют знакомству и общению студентов с представителями разных наций и культур [8, с. 15].
По определению ЮНЕСКО, информационные технологии — это комплекс взаимосвязанных научных, технологических, инженерных наук, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации с помощью вычислительной техники и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические применение [7]. В настоящее время в педагогической науке обобщается педагогический опыт применения информационных технологий. Ученые считают, что при всех возможностях современных информационных технологий, целью информатизации образования является не сам факт их использования в обучении, а повышение качества образовательной системы через их внедрение и распространение. Среди форм использования информационных технологий в образовательном процессе учеными выделяются две основные:
- обучение методам использования информационных технологий;
- обучение с помощью информационных технологий.
Современные реалия таковы, что мультимедийные средства обучения (и главный из них — электронный учебник) выходят на первый план в вузовской системе. Электронные учебники создаются сегодня при помощи разных технологий, использующих традиционные алгоритмические языки, мультимедиасредства, гипермедиасредства. Так, некоторые разработчики используют веб-технологии. В этом случае электронный учебник представляет собой сложные гипертексты с включенными в них иллюстрациями, справочными материалами. В других случаях создаются инструментальные оболочки, которые наполняются текстовыми и графическими материалами. Н. Н. Елистратова в своей работе приводит несколько определений, среди которых электронным учебником признается: компьютерное педагогическое программное средство; электронный учебный курс; комплекс информационных, методических и программных средств: основное учебное электронное издание. Она разводит понятия «электронный учебник» и «электронное учебное пособие». Основная разница между этими понятиями заключается в том, что в учебник предназначен для чтения всей представленной в нем информации, а материал пособия может изучаться выборочно [3].
Анализ вышеуказанных источников был нам необходим для разработки электронного учебного пособия. Таким образом, мы определили для себя требования к форме представления учебного материала:
- учебный материал представляется в виде блоков или модулей;
- на экране компьютера одномоментно отображается только та информация, которая нужна пользователю для усвоения темы, при этом у пользователя сохраняется возможность доступа к другой информации;
- выразительные средства (анимация, выделение цветом, звук, видео) применяются только в случаях целесообразности. Например, для характеристики фрагмента урока одного текстового описания недостаточно, нужно видео, при этом если в видеосюжете звук плохо различим, то можно включить пояснения в виде субтитров;
- в тексте используются гиперссылки;
- в пособии используются обучающие тесты, что обеспечивает интерактивность и диалогичность процесса обучения.
Разработанное нами учебное пособие имеет древовидную структуру с членением на пункты и подпункты. На странице пособия слева располагается колонка с оглавлением пособия, справа — поле, в котором отображается содержание учебного материала. Разработка пособия велась в программном обеспечении Adobe Dreamweaver. Данная программа обладает широкими возможностями по созданию и редактированию сайтов разного уровня сложности и назначения.
Технологической базой учебного пособия являются web-технологии, такие, как язык гипертекстовой разметки (HTML), прототипно-ориентированный сценарный язык программирования javascript, а также технология каскадных таблиц стилей (CSS).
Главная страница и все подстраницы сайта представляют собой html-файлы, связанные гиперссылками через меню сайта. Меню (содержание) учебника создано с помощью языка программирования javascipt, что обеспечивает его интерактивность, простоту в изменении содержимого меню и низкую требовательность всего сайта к вычислительным ресурсам устройства, на котором отображается учебное пособие (персонального компьютера, планшета, смартфона). Каскадные таблицы стилей (CSS) используются для приведения содержимого сайта к единому внешнему виду без необходимости правки каждой страницы с учебным материалом по отдельности.
Основное окно учебного пособия состоит из четырех блоков: заголовка по верхнему краю страницы, в котором находятся логотип учебника, его название и основное описание; интерактивного содержания-меню в левой части, которое откликается на действия пользователя — наведение курсора подсвечивает элемент меню, нажатие открывает или закрывает его содержание; основной части страницы справа, которая занимает большую часть экрана, и в которой отображается информация о сайте, учебный материал, вопросы для освоения и обучающие упражнения.
Обучающие тесты разрабатывались нами в программном обеспечении HotPotatoes, которое представляет собой комплект средств для разработки тестовых упражнений пяти видов — JСloze (упражнение типа «вставьте недостающее слово»), JCross (головоломка-кроссворд), JMatch (упражнения на поиск соответствий), JMix (упражнение на восстановление порядка предложений) и JQuiz (упражнение-тест с выбором одного или нескольких вариантов, также возможен вариант с коротким ответом). Каждому варианту ответа назначается комментарий, который затем выводится во всплывающем окне вместе с информацией о прогрессе по всему упражнению. Это дает возможность коррекции знаний при изучении модуля. Программное обеспечение HotPotatoes также предусматривает возможность экспорта готового задания в файл формата HTML, который затем очень легко встраивается в электронный учебник.
Как показало наше теоретическое исследование, информационные технологии направлены на организацию таких способов деятельности студентов, как: активный и мотивированный поиск информации в условиях неопределенной ситуации; дивергентное и конвергентное мышление; обнаружение проблемы и выработка гипотезы; наблюдение и эксперимент; анализ полученных результатов, оценка и прогнозирование на их основе развития ситуации. При проведении экспериментальной работы мы использовали информационные технологии в качестве средств визуализации лекционного материала; средства создания медиа-текстов; средства организации общения.
На наш взгляд, перспектива исследовательской деятельности по данной проблеме может предполагать такие направления работы, как выявление причинно-следственных связей и закономерностей процесса профессиональной подготовки будущих учителей химии; выявление путей совершенствования мониторинга этого процесса и подбор оптимальных средств диагностики; модернизация информационных технологий, позволяющих эффективно формировать профессиональные компетенции у будущих учителей химии и др.
Литература:
1. Гавронская, Ю. Ю. Технология интерактивного обучения химическим дисциплинам в педагогическом вузе // Известия РГПУ им. А. И. Герцена. — 2008. — № 52. — С. 157–692.
2. Гильманшина, С. И. Формирование профессионального мышления будущих учителей на основе компетентностного подхода: дис... д-ра пед. наук: 13.00.01 / С. И. Гильманшина; Институт педагогики и психологии профессионального образования РАН. — Казань, 2008. — 559 с.
4. Соловьев, М. Е. Компьютерная химия: для студентов и преподавателей / М. Е. Соловьев, М. М. Соловьев. — М.: Солон-Пресс, 2005. — 535 с.
6. Шкильменская, Н. А. Основные функции современных информационно-коммуникационных технологий в условиях гуманитаризации образования / Н. А. Шкильменская // Известия РГПУ им. А. И. Герцена. — 2008. — № 83. — С. 58–69.
7. Heine P. UNESCO ICT Competency Framework for Teachers / Paul Hine. Paris: UNESCO, 2013. — 92 p.
8. Kozma, R.B. and Anderson, R.E. (2002). Qualitative case studies of innovative pedagogical practices using ICT, Journal of Computer Assisted Learning, 18, 387–394.
