Современная естественнонаучная лекция в концепции электронного обучения

Одним из основных направлений государственной политики в области образования является повышение качества обучения специалистов. В профессиональном образовании приоритет отдан естественным и инженерным направлениям подготовки кадров. В процессе совершенствования учебного процесса по указанным направлениям особо остро стоит проблема преподавания блока физико-математических дисциплин. В отличии от смежных направлений подготовки (биологическое, географическое и т. д.), где курсы физики и математики зачастую носят понятийный характер и обеспечивают формирование общекультурных компетенций, студентам физико-математических направлений необходимы системные и фундаментальные знания по профильным дисциплинам [1]. Для достижения высокого уровня знаний и обеспечения требуемых профессиональных компетенций необходимо пересмотреть подходы к организации учебного процесса, в частности, содержание и формы проведения лекционных занятий. Так как точные науки преподают не только в вузах, то проблема совершенствования учебного процесса по естественно научным дисциплинам актуальна также для направлений СПО и ДПО. Основной задачей модернизации учебного процесса является подготовка современных учебно-методических и информационных материалов с использованием средств мультимедиа и их применение совместно с технологиями активного обучения, что призвано обеспечить высокий уровень технической грамотности и квалификации будущих специалистов.

Особое значение имеет возможность повышения уровня внутренней мотивации студентом при использовании в учебном процессе современных инфокоммуникационных технологий и соответствующих гаджетов. Это позволит заменить привычные надиктованные лекции доступными и интерактивными материалами с краткими видео роликами и мультимедийными презентациями. Такая лекция легко доступна учащимся в любой момент времени на любом стационарном или мобильном устройстве, имеющим выход в Интернет.

Выделим основные преимущества данного метода в области физики и математики: возможность наглядной демонстрации физического эксперимента, доступ к материалам лекции в любое время с любого устройства, удобство передачи и хранения данных и результатов обучения, построение и демонстрация графиков, диаграмм, максимально наглядное представление трехмерных объектов в 2D и псевдо-3D форматах, демонстрация необходимых разрезов и сечений реальных объектов и т. д. Рассмотрим возможные активные формы проведения лекционных занятий с применением телекоммуникационных технологий и медиаданных [2]:

1.                  Проблемная лекция начинается с постановки проблемы, которую в ходе изложения материала необходимо решить. При постановке проблемы при помощи средств мультимедиа обеспечивается максимальная наглядность и интерактивность учебного содержания. Тем самым преподаватель подталкивает студентов к поиску не однотипного решения, стимулирует творческий процесс поиска в отсутствии готовой схемы решения. При подведении итогов лектор предъявляет аудитории несколько решений, в том числе ответы, которые предложили сами студенты, а также оригинальные решения проблемы. Такой подход способен улучшить восприятие информации студентом. Лекция с использованием мультимедийного оборудования обеспечивает творческое усвоение будущими специалистами и бакалаврами принципов и закономерностей изучаемой науки, активизируют учебно-познавательную деятельность студентов, их самостоятельную аудиторную и внеаудиторную работу, усвоение знаний и применение их на практике.

2.                  Лекция-визуализация является результатом использования принципа наглядности. Содержание данного принципа меняется под влиянием данных психолого-педагогической науки, форм и методов активного обучения, инфокоммуникационных технологий и средств мультимедиа, задействованных в учебном процессе. Лекция-визуализация учит студентов преобразовывать устную и письменную информацию в визуальную форму, текст лекции выводится на экран и предлагается студенту для переработки. Данный метод формирует профессиональное мышление в процессе систематизации и выделения наиболее значимых, существенных элементов содержания обучения. При этом могут возникнуть сложности при описании или визуализации явлений, или при выявлении их взаимосвязи. Использование коротких видеороликов, анимации или изображений обеспечит связность и последовательность рассуждений и системное понимание вопроса.

3.                  Лекция вдвоем предполагает режим диалогического общения двух преподавателей между собой по учебной теме проблемного свойства. При этом происходит моделирование реальной профессиональной ситуации обсуждения вопросов с разных позиций двух специалистов, использующих аргументы «за» и «против», например, с позиции практика и теоретика или сторонника / противника высказанной точки зрения и т. п. Для реализации такой формы лекции необходима презентация с содержанием основных моментов диалога, на основе которой студентам предлагается проанализировать с позиции «за» и «против» изучаемый материал. Предоставление студенту данного материала в доступном электронном виде вовлечет его в активный мыслительный процесс, позволит осознанно присоединиться к одной из сторон, либо сформировать свою точку зрения.

4.                  Лекция с «ошибками» применяется для развития у студентов умений оперативно анализировать профессиональные ситуации, выступать в роли экспертов, оппонентов, рецензентов, вычленять неверную или неточную информацию. По окончанию занятия лектор демонстрирует видео, либо аудио материал или небольшую презентацию, в которой представлен список ошибок, допущенных в выше изложенном материале. Использование медиа форматов представления материала позволит студенту определить допущенные содержательные, методические и поведенческие ошибки, такие как парадокс в работе механизма, ошибка в построении графика, нарушение логики изложения и др. При этом от преподавателя требуется специальная подготовка лекции, высокий уровень владения материалом. Во время лекции, студенты отмечают замеченные ошибки и индивидуально отчитываются об их наличии преподавателю, после чего в офлайн режиме происходит разбор всех недочетов.

5.                  Лекция-пресс-конференция проводится по заранее определенной теме, по которой студенты в начале лекции формулируют вопросы. Преподаватель имеет некоторые видео или аудио заготовки, такие как модели механизмов, процессов о которых идёт речь. Материал преподносится не в виде ответа на вопросы, а в виде последовательного рассказа. В процессе изложения материала формируются ответы на заданные вопросы.

6.                  Лекция-беседа или «диалог с аудиторией», является наиболее распространенной и сравнительно простой формой активного вовлечения студентов в учебный процесс. Преимущество лекции-беседы состоит в том, что такой диалог позволяет привлекать внимание студентов к наиболее важным вопросам темы, определять содержание и темп изложения учебного материала с учетом особенностей студентов [3]. Использование интерактивной доски и мультимедиа контента повышает привлекательность и доступность изложенного материала для студенческой аудитории.

7.                  Лекция-дискуссия подразумевает не только ответы студентов на вопросы преподавателя, но и организует свободный обмен мнениями в интервалах между логическими разделами. Такая дискуссия проводится не только устно, но и с помощью заранее подготовленной презентации, видео ролика, либо аудио фрагмента. Сюда может быть помещена информация из одного, определенного источника, а также может быть проведен анализ нескольких позиций по разбираемой теме и сделан вывод. Такой подход оживляет учебный процесс, активизирует познавательную деятельность аудитории и, что очень важно, позволяет преподавателю управлять коллективным мнением группы, использовать его в целях обучения. Студенты могут подготовить короткий и лаконичный материал в поддержку своего мнения, оформив его в виде коротких видеороликов, либо небольшой презентации, что поможет проанализировать и систематизировать различные точки зрения на пути решения поставленной задачи.

8.                  Лекция с разбором ситуаций похожа на лекцию-дискуссию, однако на обсуждение преподаватель ставит не вопросы, а конкретную ситуацию. Такая ситуация представляется устно или в очень короткой видеозаписи, анимации, но должно содержать достаточную информацию для оценки характерного явления и обсуждения.

Итак, мы обозначили область и способы применения технического оборудования и медиаданных во время проведения интерактивных лекций. Рассмотрим вопрос о технологической составляющей данного вида учебной работы в электронном обучении. С этой точки зрения электронные лекции целесообразно разделить на четыре следующих типа:

1.                  Мультимедийная лекция. Содержание представлено в виде сменяющихся слайдов с аудио-сопровождением. Создание лекции происходит с применением сторонних редакторов, таких как iSpring, CourseLab и т. д. Подготовленная мультимедийная лекция сохраняется в формате SCORM-пакета и размещается в электронном курсе среды электронного обучения (LMS).

2.                  Видео лекция. Представляет собой цифровую видео запись лекции с синхронным аудио сопровождением. Качество записи должно обеспечивать нормальное восприятие речи преподавателя, содержания слайдов (по необходимости) и письменных пояснений преподавателя на доске (по необходимости).

3.                  Интерактивная текстовая лекция. Реализуется с помощью элемента «Лекция» LMS Moodle. Текстовое содержание лекции разделяется на небольшие (1–2 страницы) логически завершенные фрагменты. После изучения очередного фрагмента студенту необходимо ответить на контролирующий вопрос. Переход к следующему фрагменту лекции возможен после правильного ответа на вопрос.

4.                  Онлайн лекция. Лекционное занятие, проводимое преподавателем в реальном времени с распределенной аудиторией. Осуществляется в режиме вебинара с применением OpenMeeting, Cisco Webex, Adobe Connect и др. После проведения лекции в соответствующей теме электронного курса целесообразно разместить ссылку на видео-запись.

В процессе активного применения описанных возможной дистанционных образовательных технологий, актуальным остается вопрос обратной связи студента с преподавателем. Для эффективной реализации этой важной составляющей оправдано создание электронного курса, где в конце каждого раздела (темы) размещается лист отклика студента (например, элемент «Анкета» в среде LMS Moodle) — набор 5–8 вопросов, выясняющих субъективную оценку содержания, новизны, информативности, сложности учебных материалов, а также уровня удовлетворенности студента в учебном процессе. В лист включено поле комментария для отправки преподавателю дополнительного вопроса или отзыва. Дополнительная коммуникация между студентами и преподавателем реализуется одним из следующих способов:

-          Информационный форум. Инструмент для совместного офлайн обсуждения учебных вопросов с возможностью авто-информирования и оценивания активности студентов.

-          Учебный чат. Инструмент для открытого обмена сообщениями между участниками курса в режиме реального времени. Используется для дополнительной коммуникации студентов и преподавателя в процессе совместной распределенной работы.

-          Система личных сообщений. Функция, обеспечивающая возможность скрытого обмена сообщениями между участниками курса, в том числе студент-студент, преподаватель-студент, преподаватель- преподаватель.

Таким образом, проведение лекционных занятий с использованием медиаданных повышает наглядность изучаемой дисциплины, делает подход к каждому занятию более творческим и привлекательным. Указанные интерактивные формы лекционных занятий лучшим образом реализую преимущества электронного обучения как в форме веб-поддержки, так и в процессе смешанного и дистанционного образования. Таким образом, предложенная трансформация традиционной формы учебной работы — лекции — эффективный способ повышения качества образования в профессиональной подготовке кадров физико-математических направлений.

Литература:

1.         Зимняя И. А. Ключевые компетентности как результативно-целевая основа компетентностного подхода в образовании.— М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2004. — 42 с

2.         Панина, Т. С. Современные способы активизации обучения: учебное пособие / Т. С. Панина, Л. Н. Вавилова; под ред. Т. С. Паниной. — 4-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2008. — 176 с

3.         Современные образовательные технологии: учебное пособие / под ред. Н. В. Бордовской. — 2-е изд., стер. — М.: КНОРУС, 2011. — 432 с.