VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Практически все развитые страны, в том числе Россия, активно разрабатывают и поддерживают компьютерные технологии обучения. К настоящему времени большинство школ уже оснащено современными компьютерами и подключено к сети Ин­тернет. Разработаны десятки тысяч электронных об­разовательных ресурсов по большинству дисциплин школьного курса. Однако заметных сдвигов в обра­зовательных результатах школьников не происходит. Действительно, успешная информатизация образования зави­сит не от количества компьютеров, а от каче­ства средств обучения и методического обеспече­ния для их использования. Сегодня электронные образовательные ресурсы редко поддержаны новыми методиками и методами учеб­ной работы, а когда это происходит, традиционная организация образовательного процесса в школе (классно-урочная система) препятствует их полно­ценному использованию.

Однако ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что электронные образовательные ресурсы позволяют обогатить школьный курс обучения, дополняя его разнообразными возможностями компьютерных технологий, и делают его, таким образом, более интересным и привлекательным для учащихся. Исключительно высокая степень наглядности представленного материала, взаимосвязь различных компонентов курсов, комплексность и интерактивность делают программы незаменимыми помощниками, как для ученика, так и для учителя.

Считается, что для разработки электронного образовательного ресурса необходимо привлекать специалистов различных направлений, а именно преподавателя, психолога, специалиста по методам контроля над результатами обучения (тестолога), дизайнера форм или веб-мастера и программиста. Будущий учитель информатики к окончанию вуза имеет достаточный объем знаний и обладает соответствующими навыками и умениями по всем этим направлениям. Он изучал педагогику и психологию, информатику и методику обучения информатике, программирование. Таким образом, именно будущий учитель информатики как никакой другой специалист готов не только к разработке электронных образовательных ресурсов, но и к их эффективному использованию в учебном процессе. Не случайно сегодня одной из специальных компетенций выпускника направления подготовки «Педагогическое образование» профиля «Информатика» является способность использовать современные информационные и коммуникационные технологии для создания, формирования и администрирования электронных образовательных ресурсов (СК-6).

Наиболее эффективной и перспективной технологией разработки электронных образовательных ресурсов будущими учителями информатики нам видится использование веб-технологий, т.е. создание электронных образовательных ресурсов в форме веб-приложений. Веб-приложение обладает рядом неоценимых достоинств:

1. Эффективность кода. Многие эффективные применения стандартов веб имеют в своей основе повторное использование кода – можно разделить контент HTML, информацию о стиле оформления (CSS) и поведении (JavaScript), что позволяет сохранить размеры файлов небольшими, а написанный однажды код использовать повторно, когда это понадобится.

2. Легкость сопровождения. Если можно написать код HTML только один раз, а затем применять стили оформления и поведение, когда они понадобятся с помощью классов и функций, то в случае необходимости изменить что-то в будущем, можно сделать изменение в одном месте, и оно распространится на все веб-приложение, вместо того, чтобы определять изменение везде, где оно потребуется.

3. Доступность. Использование стандартов веб и специальных методов позволяет без дополнительных усилий сделать веб-приложения доступными для детей с физическими недостатками, такими как слепота/ослабленное зрение и двигательная ограниченность.

4. Совместимость с устройствами. Под этим понимается обеспечение того, что веб-приложение будет работать не только на различных платформах – т.е. Windows, Mac, Linux – но также на альтернативных устройствах просмотра, которые сегодня могут включать смартфоны, телевизоры, планшеты и игровые консоли. Эти устройства имеют некоторые ограничения, такие как размер экрана, вычислительная мощность, доступные механизмы управления и многие другие, но и в этом случае, используя стандарты веб и эффективные методы, можно в значительной степени гарантировать, что веб-приложения будут работать на большинстве этих устройств [1].

Таким образом, особенно актуальной в свете выше сказанного видится подготовка будущего учителя информатики в области веб-технологий. Данная подготовка реализована на факультете математики, физики, химии и информатики с помощью курса по выбору студента «Введение в веб-программирование».

Основная цель курса — дать студентам основные теоретические сведения и практические навыки для проектирования «живых» гипертекстовых документов, пригодных для публикации как в сети Интернет, так и для локального использования в качестве интерактивных мультимедийных приложений.

Задачи курса:

• изучить язык HTML;

• освоить способы конструирования гипертекстовых страниц в соответствии с современным уровнем развития этой области информационных технологий (HTML5);

• изучить правила построения каскадных стилевых таблиц (CSS);

• изучить основы программирования сценариев на языке JavaScript;

• рассмотреть объектную модель документа (DOM) и API браузера;

• освоить методику построения программных объектов, интегрируемых в общую среду «браузер-гипертекстовое приложение».

Основным практическим результатом курса «Введение в веб-программирование» является создание электронного образовательного ресурса – электронного учебного курса (ЭУК) в виде веб-приложения по одной из тем курса информатики — курсовой проект студента.

С точки зрения информационно-коммуникаци­онных технологий ЭУК — это информационная сис­тема (программная реализация) комплексного на­значения, обеспечивающая посредством единой компьютерной программы, без обращения к бумаж­ным носителям информации, реализацию дидакти­ческих возможностей средств ИКТ во всех звеньях дидактического цикла процесса обучения: постановку познавательной задачи; предъявление содержания учебного материала; организацию применения первично полученных знаний (организацию деятельности по выпол­нению отдельных заданий, в результате кото­рой происходит формирование научных знаний); обратную связь, контроль деятельности уча­щихся; организацию подготовки к дальнейшей учеб­ной деятельности (задание ориентиров для са­мообразования, для чтения дополнительной литературы). [2]

Основными компонентами создаваемого студентами электронного учебного курса являются: электронный учебник, электронный справочник, задачник, электронный лабораторный практикум и компьютерная тестирующая система.

Весь процесс создания электронного учебного курса в виде веб-приложения можно разбить на семь этапов:

1. Постановка задачи. Разработка основной идеи, опирающейся на ФГОС и содержание дисциплины, методику проведения занятий.

2. Проектирование. На этом этапе разрабатывается архитектура приложения, а также проектируется механизм взаимодействия с пользователем. Выделяются основные и вспомогательные элементы, строится иерархическая структура информационных блоков. Разрабатывается пользовательский интерфейс и функциональные связи между отдельными блоками и экранами. Разрабатываются типовые шаблоны информационных блоков и собственно экранные формы.

3. Разработка стиля оформления. Выбор композиционного решения и цветовой схемы экранных форм и пользовательского интерфейса в целом.

4. Подготовка учебного материала к размещению. В соответствие с разработанным художественным стилем, необходимо подготовить материал к размещению. Найти и оптимизировать нужные фотоматериалы, записать необходимый звук и видео, подготовить анимационные ролики, привести в соответствие с разработанной структурой информационных блоков весь текстовый материал. Созданный материал должен быть ориентирован на стандартное программное и аппаратное обеспечение.

5. Наполнение структурных элементов приложения. Размещение подготовленного материала в разработанные шаблоны и экранные формы, заполнение системы ссылок и организация обратной связи с пользователем.

6. Тестирование и отладка. Проверка правильности работы каждой ссылки, связи и реакции приложения на любые действия пользователя.

7. Апробация. Применение приложения как дополнительного или основного материала с обязательным сбором данных рефлексии обучаемых и обучающих.

8. Внедрение в учебный процесс.

Для примера остановимся подробнее на электронном учебном курсе «JavaScript как язык объектно-ориентированного программирования», созданном в рамках курсового проекта.

Материал был отобран, структурирован и разбит на главы. В конечном итоге сложилась следующая иерархическая структура электронного образовательного ресурса и вытекающая из нее система гиперссылок между блоками:

Тема 1. Знакомство с языком

1.  

   1. Справочник

   2. Тестирование

Тема 2. Переменные и типы данных

1.  

   1. Справочник

   2. Тестирование

Тема 3. Основные операторы

1.  

   1. Справочник

   2. Тестирование

   3. Примеры решения задач

   4. Самостоятельная работа

Тема 4. Ветвление

1.  

   1. Справочник

   2. Тестирование

   3. Примеры решения задач

   4. Самостоятельная работа

Тема 5. Циклы

1.  

   1. Справочник

   2. Тестирование

   3. Примеры решения задач

   4. Самостоятельная работа

Тема 6. Функции

1.  

   1. Справочник

   2. Тестирование

   3. Примеры решения задач

   4. Самостоятельная работа

Тема 7. DOM-модель API

1.  

   1. Справочник

   2. Тестирование

   3. Примеры решения задач

   4. Самостоятельная работа

Тема 8. Работа с формами

1.  

   1. Справочник

   2. Тестирование

   3. Примеры решения задач

   4. Самостоятельная работа

Тема 9. Массивы

1.  

   1. Справочник

   2. Тестирование

   3. Примеры решения задач

   4. Самостоятельная работа

Итоговый тест

На этапе проектирования было решено, что каждая глава курса будет иметь примерно одинаковые разделы. Исключение предполагалось сделать для первых двух глав, являющихся чисто теоретическими и не предполагающих практической работы учащихся. Последняя глава является условной и представляет собой большой тест по всей теме курса, она подводит итог изучение курса и позволяет оценить знания в целом. Единые модули, на которые делится изучение каждой из тем, облегчают восприятие материала и навигацию по нему. Из каждого раздела можно перейти к следующей странице, предыдущей или вернуться к содержанию.

На главной странице (рис. 1) пособия представлено небольшое предисловие к курсу и список тем. С нее можно попасть в любой раздел. В темах же навигация осуществляется только внутри блока, т.е. попасть из одной темы в другую невозможно.

Рис. 1 Главная страница курса

Выбрав для изучения ту или иную тему, попадаете на главную страницу (рис. 2) этой темы. Там представлен краткий теоретический материал и система навигации для перехода к подразделам темы.

Рис. 2. Тема 5. «Базовые конструкции: цикл». Главная страница

Справочник (рис. 3) предоставляет возможность подробно разобрать теоретический материал по теме. В отличие от главной страницы темы, он снабжен примерами, некоторые из которых можно не только изучить, но и непосредственно запустить в работу. После изучения информации можно вернуться в главное меню, на главную страницу темы или перейти к прохождению теста.

Рис. 3. Тема 5. «Базовые конструкции: цикл». Справочник

Раздел тестирования (рис. 4) содержит небольшие (5-7 вопросов) тематические тесты. Они используются для организации текущего самоконтроля. Тесты можно проходить неограниченное число раз, добиваясь отличного результата. Компьютер выдает только количество правильных ответов, не указывая номера вопросов в которых допущены ошибки. С данной страницы можно вернуться в Справочник, перейти в главное меню или приступить к разбору задач.

Рис. 4. Тема 5. «Базовые конструкции: цикл».Тестирование

Раздел «Примеры решения задач» (рис. 5) содержит достаточно простые задания с уже приведенным решением. Страница организована таким образом, чтобы можно было не только посмотреть готовый код, но и запустить его на выполнение, а также внести некоторые изменения в код скрипта проследить, как изменится результат его выполнения. С данной страницы можно вернуться к тестированию или в главное меню, а также перейти к выполнению самостоятельной работы.

Рис. 5. Тема 5. «Базовые конструкции: цикл». Примеры решения задач

В разделе «Самостоятельная работа» (рис. 5) предлагается выполнить один из одиннадцати вариантов работы. Задания в вариантах однотипны и одинаковы по уровню сложности. С данной страницы можно вернуться к примерам решения задач или в главное меню.

Рис. 5. Тема 5. «Базовые конструкции: цикл». Самостоятельная работа

Итоговый тест состоит из заданий по всем темам курса. Вопросы взяты из предыдущих тестов, которые предлагались в разделах «Тестирование» каждой из глав. В тесте представлено по два вопроса по каждой теме. Система выдает учащемуся количество правильных ответов и вычисляет качество знаний.

Стиль электронного образовательного ресурса унифицирован и хранится в таблице связанных стилей CSS.

Работа каждой ссылки, интерактивного примера, кнопки или переключателя тщательно проверена и отлажена.

Данный электронный учебный курс предполагается апробировать и в дальнейшем использовать как электронный образовательный ресурс для курса по выбору студента «Введение в веб-программирование».

Литература

1. Бакулевская С.С. Роль веб-технологий в подготовке современного учителя информатики. Преподавание информационных технологий в Российской Федерации: материалы десятой открытой Всероссийской конференции (16-18 мая 2012 года). – М.:МГУ им. М.В. Ломоносова, 2012.

2. Нурмухамедов Г.М. Электронные учебные курсы: потребности образования, проектирование, разработка, проблемы и перспективы. Журнал «Информатика и образование». № 1, 2012.

Код для цитирования: Скопировать