Электронный учебник должен быть спроектирован таким образом, чтобы учащийся с нормальным зрением мог читать текст и работать с изображениями, не пользуясь дополнительными приспособлениями. Для людей с ослабленным зрением должны быть предусмотрены средства масштабирования контента. В ЭУ необходимо учесть эти оба момента, чтобы учебник был универсален и не доставлял неудобства как учащимся с нормальным зрением, так и с ослабленным зрением.
1.1.5.5 Инструменты для работы с текстом
В ЭУ должны быть предусмотрены следующие инструменты для работы с текстом:
Инструменты индивидуальной настройки отображения текстов, позволяющие:
а) увеличивать или уменьшать размер шрифта;
б) устанавливать цвет фона и текста в соответствии со специально разработанными цветовыми схемами, обеспечивающими условия для комфортного чтения;
Инструменты поиска необходимой информации в ЭУ и экспорта информации на внешние носители, позволяющие:
а) осуществлять поиск информации по ключевым словам;
б) устанавливать/удалять закладки;
в) выводить фрагменты текста и иллюстративных материалов на печать;
г) копировать фрагменты текста и иллюстративных материалов, сохранять их в файлах с целью дальнейшей работы с ним;
Инструменты преобразования материала ЭУ, позволяющие:
а) выделять (маркировать) тестовые фрагменты (одним/несколькими цветами);
б) создавать к материалам ЭУ заметки, печатать их или пересылать по электронной почте.
1.1.5.6 Элементы интерфейса для работы с динамическими объектами
Для управления динамическими объектами требуются специализированные элементы интерфейса (начать просмотр, приостановить, закончить, вперед/назад, заглушить звук и т. п.). Использование специализированных элементов позволяет оживить учебник, сделать его динамичным и позволяет сделать акцент на чем-то важном и нужном.
1.1.5.7 Способы работы с образовательным контентом
В ЭУ могут быть реализованы следующие способы работы с образовательным контентом [13]:
Выбор медиаэлемента - Multitouch-компоненты «Tap» и «Double Tap»;
Указание на медиаэлемент - Multitouch-компонент «Tap»;
Перемещение медиаэлемента - Multitouch-компоненты «Drag» и «Flick»;
Изменение медиаэлемента (в том числе его формы, размера и т. д.);
Ввод текстовой и числовой информации в форму с помощью обычной или виртуальной клавиатуры;
Копирование медиаэлемента/группы медиаэлементов или его части в буфер обмена или файл на внешнем носителе.
1.1.5.8 Специализированные элементы интерфейса для работы с интерактивными заданиями
Интерактивные задания предполагают наличие специализированных элементов интерфейса, среди которых (в зависимости от типа задания) могут быть следующие пиктограммы или кнопки: принять ответ, проверить ответ, очистить форму для ввода ответа, показать подсказку или шаг решения, показать ответ или показать решение [13].
Большинство из этих компонентов должны появляться только в тех случаях, когда в них возникает необходимость. В противном же случае не следует использование данных компонентов, потому что это приведет к усложнению интерфейса, и, следовательно, осложнит работу учащихся.
1.2 Психолого-педагогические аспекты предъявления образовательного контента в электронном учебнике
При выборе способов представления образовательного контента в ЭУ необходимо учитывать ряд психологических аспектов восприятия информации человеком, а именно [3, 5]:
Сложность понимания увеличивается с ростом основного состава слов, насчитывающих более 3 слогов;
Объем кратковременной памяти равен 7 ± 2 единицы (несвязных цифр, несвязных слогов или слов);
Продуктивность осмысленного запоминания в 20 раз выше механического;
Контекстное окружение основной информации напрямую влияет на скорость и точность её распознавания и восприятия;
Можно выделить следующие требования к способу предъявления содержания учебного материала [13]:
Реализация принципа мультимедиа: обучение на основе слов и изображений эффективнее, чем на основе только слов;
Сжатость и краткость изложения основного текста, его максимальная информативность с учетом возраста обучающихся; использование ясных, четких, лаконичных, однозначно трактуемых инструкций по выполнению заданий;
Использование слов и сокращений, знакомых и понятных обучающемуся;
Сочетание живости и занимательности с научным характером изложения; направленность на развитие у обучающихся познавательного интереса;
Реализация принципа структурности: отсутствие нагроможденности; структурирование информации; объединение отдельных семантически связанных информационных объектов в целостно воспринимаемые группы;
Наличие кратких и емких заголовков, маркированных и нумерованных списков, обозримость текста;
Максимальная обозримость используемых таблиц, разбиение больших таблиц на более мелкие, целиком умещающиеся на экране;
Сочетание использования моделей, позволяющих обучающимся занять позицию персонажей, находящихся внутри ситуации, а также схем и диаграмм, позволяющих обучающимся занять позицию внешних наблюдателей, находящихся снаружи ситуации;
Использование мнемонических решений: предъявление информации в визуальной форме, в виде образов, метафорически передающих суть изучаемых явлений и понятий;
Реализация принципа стадийности: детальная и интегральная информация, требующаяся обучающемуся на четко разграниченных стадиях решения задач, может разделяться в пространстве (одновременное отражение в разных зонах экрана) или во времени (последовательное отображение различной информации);
Реализация принципа совместности: пояснения к графическим иллюстрациям должны располагаться как можно ближе к ним (принцип пространственной совместности); текст и соответствующее ему изображение должны предъявляться одновременно, а не последовательно (принцип временной совместности); эффективность анимации в речевом сопровождении выше, чем в сопровождении текста;
Соответствие текстов нормам русского языка.
1.3 Рекомендации по выбору технологической основы для создания электронного учебника
Можно выделить следующие основные технологические решения для создания ЭУ [13]:
Разработка ЭУ на основе веб-технологий;
Разработка ЭУ на основе нативного приложения.
Исследования показывают, что поддержка веб-технологий и стандартов браузерами современных мобильных устройств ничем не уступает веб-браузерам десктопных компьютеров. В частности, уровень поддержки стандарта HTML5 и CSS3 веб-браузерами ОС Android и iOS не уступает передовым браузерам (таким как Google Chrome, Safati или Mozilla Firefox), и даже превышает некоторые еще распространенные на сегодняшний день браузеры (например, Internet Explorer версии 8 или ниже). Это дает возможность разрабатывать высоко-интерактивные и мультимедийные образовательные ресурсы, работающие под управлением веб-браузера. В то же время, производительность веб-приложений на технологии HTML5 вполне удовлетворяет необходимым для ЭУ требованиям.
Для разработки элементов пользовательского интерфейса ЭУ можно использовать готовые JavaScript библиотеки с открытым исходным кодом, специализированные для мобильных устройств. Это позволяет сократить издержки на разработку существующего функционала и использовать готовые шаблонные решения. Например, можно рекомендовать использование следующих библиотек от передовых разработчиков:
Sencha-Touch (https://dev.sencha.com/deploy/touch/examples/production/index.html);
2 jQuery Mobile (https://jquerymobile.com/demos/1.2.0/);
jQTouch (https://jqtouch.com/preview/demos/main/).
К настоящему времени наиболее полной является библиотека SenchaTouch, позволяющая создавать такие объекты интерфейса как:
Шаблон основного оглавления;
Шаблон урока с проигрывателем аудио лекций;
Шаблон скроллируемого многостраничного документа;
Шаблон многостраничного документа, в который могут включаться:
а) шаблон тестового вопроса;
б) текстографический шаблон;
в) шаблон результатов прохождения тестов;
Шаблон вспомогательного оглавления и навигации по дополнительным материалам;
Шаблон всплывающих окон.
Данный подход позволяет разрабатывать ЭУ на основе стандарта html, легко расширять и дополнять функционал ЭУ.
Еще одним достоинством использования веб-технологий при разработке ЭУ является большая вариативность схем распространения ЭУ по сравнению с нативными приложениями, распространение которых производиться в основном через онлайн магазины приложений.
Учебный контент ЭУ может верстаться с помощью языка разметки образовательного контента CourseML 3, после автоматизированными средствами преобразовываться в HTML 5. Выбор конечного формата учебника в виде HTML позволяет обеспечить корректное воспроизведение электронного учебника на всех поддерживающих браузер платформах, в т. ч. и на персональном компьютере. Недостатком данного решения является сложность соблюдения требования жесткой верстки, отступление же от этого требования приводит к усложнению навигации по страницам учебника.
Электронный учебник может быть разработан с использованием технологий Java Script, HTML5 и CSS3, на базе фреймворка Phone Gap, и скомпилирован в виде установочных пакетов для Android и iOS в средах разработки Eclipse c Android SDK и Xcode соответственно.
Возможным технологическим решение при разработке ЭУ является использование платформе Adobe AIR. При этом для разработки интерактивных элементов могут использоваться Adobe Flash Action Script 3.0, Java Script, Jquery, Caurina, Alternativa 3D; для представления текстовой основы учебника - HTML.
При разработке ЭУ для iPad (Apple iOS 4.х и выше) рекомендуется использование следующего технологического решения: создание программной оболочки - Objective-C (компилируемый объектно-ориентированный язык программирования корпорации Apple) с использованием технологий ARC (автоматизирует управление памятью для объектов Objective-C) и Storyboard (позволяет уменьшить количество кода связанного с переходами между экранами); интерактивные задания - HTML5; 3D модели - Blender (свободный пакет для создания трёхмерной компьютерной графики, включающий в себя средства моделирования, анимации, рендеринга, постобработки видео, а также создания интерактивных игр), 3D max (полнофункциональная профессиональная программная система для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации; содержит самые современные средства для художников и специалистов в области мультимедиа),COLLADA (формат, разработанный для обмена между 3D приложениями; использует открытый стандарт XML для обмена форматами) и OBJ (формат файлов описания геометрии, разработанный в Wavefront Technologies для их анимационного пакета Advanced Visualizer; содержит только 3D геометрию, а именно, позицию каждой вершины, связь координат текстуры с вершиной, нормаль для каждой вершины, а также параметры, которые создают полигоны); видео - MPEG-4 (международный стандарт, используемый преимущественно для сжатия цифрового аудио и видео); аудио - MP3 (является одним из самых распространённых и популярных форматов цифрового кодирования звуковой информации с потерями) [13].
1.4 Рекомендации по выбору дизайн-эргономических решений ЭУ
В настоящее время не существует общепринятых стандартов, регламентирующих цветовые решения, размеры используемых шрифтов и расположение элементов в мобильном приложении. Динамичность сферы мобильных устройств так высока, что, например, документ «Mobile Web Best Practices» (Рекомендации для мобильных веб решений), подготовленный в 2008 г. авторитетной организацией W3C, на сегодняшний день по большей части устарел [11].
При разработке ЭУ решения по дизайн-эргономическим аспектам рекомендуется принимать на основании [13]:
Рекомендаций разработчиков операционных систем iOS и Android по разработке приложений на данных ОС:
а) iOS Human Interface Guidelines - директивы по разработке пользовательского интерфейса для iOS;
б) Android Design - рекомендации по разработке пользовательского интерфейса для ОС Android;
Анализа мобильных приложений образовательной направленности, размещенных в онлайн магазинах приложений App Store и Google Play;
Анализа готовых решений и примеров от ведущих разработчиков программных библиотек для разработки мобильных веб приложений, в частности, примеры реализованные библиотекой Sencha Touch;
Анализа разработанных прототипов.
При этом необходимо учитывать следующие нормативные документы [13]:
Технический регламент «О безопасности продукции, предназначенной для детей и подростков» (с изменениями от 4 февраля 2011 г., 28 декабря 2011 г.), утвержден постановлением Правительства Российской Федерации от 7 апреля 2009 г. № 307;
Санитарные правила и нормы СанПиН 2.4.7.1166-02 «Гигиенические требования к изданиям учебным для общего и начального профессионального образования»;
ГОСТ Р ИСО 14915-1-2010 Эргономика мультимедийных пользовательских интерфейсов. Часть 1. Принципы проектирования и структура;
ISO 14915 Multimedia user interface design - Ergonomic requirements forinteracti vehuman computer multimedia interfaces (ISO 14915 «Дизайн (проектирование) пользовательского мультимедиа интерфейса - Эргономические требования для интерактивного человеко-компьютерного мультимедиа интерфейса»).
Анализ перечисленных выше документов и материалов позволяет сформулировать следующий комплекс рекомендаций.
Форматирование текста [13]:
Основной текст пишется рублеными шрифтами без засечек типа Arial, Verdana, Tahoma;
Для набора текстового материала должен применяться в основном шрифт прямого (обычного) начертания, поскольку такой шрифт легче читается. Другие шрифты могут использоваться для выделения дополнительных коротких текстовых элементов. С этой целью может быть использован полужирный шрифт или курсив;
Текст рекомендуется выравнивать по левому краю;
Заглавные буквы должны быть использованы только в заголовках или для выделения;
Не следует использовать перенос в словах;
Свободное пространство может быть использовано для разделения больших разделов текста;
Предложения, содержащие перечисления должны быть преобразованы в списки;
Сложная, структурированная информация должна быть преобразована в таблицы;
Следует избегать неоднородного фона при отображении текста;
Разные размеры и типы шрифтов могут быть использованы для текстов, выполняющих разные функции; при этом можно использовать на одном экране не более трех способов выделения текста.
Форматирование абзацев [13]:
Текст выравнивается по левому краю, правый край - «рваный» (флаговый способ);
Выравнивание основного текста по центру или по правому краю недопустимо;
«Красная строка» не используется;
Абзац от абзаца отделяется пустой строкой.
Форматирование заголовков [13]:
Заголовки располагаются или по центру, или флаговым способом с выравниванием по левому краю;
Заголовки одного и того же уровня оформляются одинаково и отличаются от заголовков других уровней;
Заголовки должны быть краткими и соответствовать содержанию страницы (экрана);
Заголовки в тексте могут использоваться в качестве элементов навигации.
Оформление пространства экрана [13]:
На экране должны присутствовать только необходимые для работы элементы;
Пространство экрана должно разбиваться на рабочие зоны;
Фон - свободное от каких-либо элементов пространство экрана - должен быть таких размеров, чтобы читаться в качестве самостоятельной, самой большой зоны экрана (недостаточная, как и слишком большая площадь фона делает работу с ресурсом некомфортной); частный случай фона - поля текста: текст без полей или со слишком узкими полями плохо воспринимается, текст со слишком большими полями вызывает ощущение недоработки из-за ожидания каких-либо элементов на полях;
Цвет фона не должен раздражать глаза, мешать восприятию содержания, поэтому в образовательных ресурсах крайне нежелательно использование в качестве фона ярких насыщенных цветов: для индивидуальной работы за экраном предпочтителен светлый фон, для показа на интерактивной доске - возможен вариант с черным или очень темным; частный случай демонстрации художественных репродукций (что важно в таких предметных областях, как Технология) заключается в том, что они всегда показываются на темном фоне;
Для целостного восприятия экрана рекомендуется, чтобы в композиции присутствовали объекты не более трех размеров: большие, средние, маленькие; большие объекты, в свою очередь, могут тоже состоять из нескольких составных частей (например, навигационная панель, воспринимающаяся как единое целое, в свою очередь делится на отдельные элементы - кнопки); если в композиции отсутствуют большие объекты, она становится монотонной, невыразительной, если отсутствуют малые объекты, композиция выглядит как составная часть чего-то целого, приобретает фрагментарность;
Все элементы композиции должны занимать площадь и место, соразмерные их значению в композиции как едином целом таким образом, что наиболее важные объекты, требующие большего внимания обучаемого, должны быть более крупными, чем остальные; незначительные вспомогательные объекты должны быть сравнительно мелкими;
Если мультимедиакомпонент предусматривает режим увеличенного просмотра изображений, он должен включать, как минимум, два варианта состояния - маленькое изображение и большое изображение;
Чем больше визуальных закономерностей (пропорциональность, выровненность по краям объектов) использовано в композиции экрана, тем более завершенным он будет представляться учащемуся.
Использование цвета [13]:
Для выделения структурных элементов и важных в смысловом отношении фрагментов текста можно использовать дополнительные цвета. Наиболее целесообразные дополнительные цвета - темно красный и зеленый;
Для выделения структурных элементов и важных в смысловом отношении фрагментов текста могут быть применены цветовые рамки и цветовой фон. Для тонких рамок хороши яркие интенсивные цвета, для фоновых плашек - неяркие, но заметные на основном фоне, однако следует избегать излишней пестроты;
Необходимо соблюдать единообразие в цветовом оформлении на всех страницах ЭУ;
При выборе цветового решения, схем цветов фона и цветных шрифтов необходимо проверять контрастность на рисунке, сохраненном в виде оттенков серого. Зрительное восприятие у человека обеспечивают три независимые, в т. ч. анатомически разделенные системы, и зрительная система, отвечающая за восприятие границ контрастных объектов (в т. ч. шрифтов) цветослепа. Поэтому все элементы дизайна, созданные на этапе разработки интерфейса, целесообразно проверять на контрастность изображений именно по экранным копиям, сохраненным в оттенках серого.
1.5 Этапы разработки электронного учебника
При разработке электронного учебника рекомендуется планировать работу в соответствии со следующими этапами:
Этап - предпроектный: анализ педагогической целесообразности создания ЭУ к тому или иному учебному курсу.
Этап - составление рубрикатора ЭУ: проектирование тематического рубрикатора ЭУ в строгом соответствии с ФГОС.
Этап - разработка сценария ЭУ: подготовка детального поэкранного сценария ЭУ.
Этап - создание дизайна ЭУ: разработка дизайн-проекта ЭУ, подготовка иллюстративного материала и медиаэлеметов.
Этап - программная реализация: программирование учебных модулей ЭУ; сборка альфа-версии ЭУ.
Этап - тестирование: внутреннее тестирование альфа-версии - исправление ошибок, дефектов и т.д.
Этап - экспертиза: внешняя экспертиза альфа-версии ЭУ. Исправление ошибок, внесение дополнений в соответствии с замечаниями. Сборка бета-версии.
Этап - апробация: проведение апробации бета-версии ЭУ в образовательных учреждениях; получение замечаний по результатам апробации ЭУ, устранение замечаний.
1.6 Рекомендации по внедрению и использованию ИМЭУ нового поколения в образовательных учреждениях Российской Федерации
1.6.1 Схемы распространения электронных учебников
На рисунке 1 представлены варианты распространения ЭУ, которые рассматриваются в настоящее время разработчиками электронных учебников.
Рисунок 1 - Варианты распространения электронных учебников
1 Локальные версии, распространяемые с помощью цифровой дистрибьюции. Пользователь может загрузить приобретенные ЭУ непосредственно с портала.
Локальные версии, распространяемые на физических носителях (CD, Flash-картах и т. п.). ЭУ, записанные на физические носители, доставляются пользователю посредством Почты России, курьерской службы и т. п.
Доступ к онлайн-версиям ЭУ. Пользователь получает набор ключей, с помощью которых он может активировать доступ к ЭУ на портале.
При данной схеме распространения ЭУ размещается на сервере разработчика, репозитария (хранилища), или любом другом веб-сервере. Доступ к ЭУ в данном случае осуществляется по веб-ссылке через браузер мобильного устройства. Достоинством данной схемы распространения является простота ее реализации и простота распространения широкой аудитории пользователей. В этом варианте распространения ЭУ сохраняет полностью функционал работы с образовательным контентом и самопроверки знаний, однако передача сведений о результатах взаимодействия с контрольно-измерительными материалами, а также передача отчуждаемых образовательных продуктов учащихся в онлайновое портфолио не производится (или производится средствами сторонних разработчиков онлайновых социальных сервисов). Также, данная схема распространения предполагает наличие канала связи между мобильным устройством и сервером, на котором развернут ЭУ. Данная схема подходит для домашнего рынка и ориентирована на розничных покупателей (учителей, учащихся, родителей).
Мобильные версии ЭУ, распространяемые через агрегаторы популярных мобильных платформ (онлайн магазины приложений). Данная схема распространения предполагает упаковку ЭУ в нативные «обертки» соответствующих операционных систем, и размещение их в онлайн магазины приложений: AppStore - для приложений под ОС iOS, Google Play (ранее Android Market) - для приложений под ОС Android, Windows Store - для приложений под ОС Windows. В качестве программы для получения нативного приложения из набора HTML страниц рекомендуется использовать Phone Gap. Phone Gap - бесплатный фреймворк с открытым исходным кодом для создания мобильных приложений, позволяющий создать приложения для мобильных устройств используя Java Script, HTML5 и CSS3, под все мобильные операционные системы (iOS, Android, Windows Phone и т. д.). После размещения ЭУ в онлайн магазин готовое приложение может быть скачено на мобильное устройство. Данная схема распространения подходит для домашнего рынка. Результаты учебной деятельности по работе с ЭУ при такой схеме распространения будут храниться на мобильном устройстве. Достоинствами данной схемы распространения является: простота и «привычность» распространения для пользователей мобильных устройств; после установки приложения не требуется доступ к Интернет. Недостатки: сложная процедура размещения и последующего обновления ЭУ в магазине приложений (особенно в AppStore); результаты учебной деятельности хранятся локально на мобильном устройстве, что вполне приемлемо для домашнего использования, но менее пригодно для использования ЭУ в образовательном учреждении.
Продвижение оптовым покупателям и дистрибьюторам с использованием систем организации учебного процесса. В этом случае продукт предлагается руководству учебных заведений и региональных органов управления образованием для внедрения в учебный процесс в составе целостной информационной системы учебного заведения (автономной или входящей в информационные системы более высоких уровней: муниципального образования, области, региона). При данной схеме распространения предполагается упаковать ресурсы ЭУ в соответствии с техническими спецификациями для последующей загрузки в систему организации учебного процесса (СОУП). В качестве технической спецификации для упаковки наиболее приемлемым является профиль SCORM 2004, дефакто ставший стандартом по упаковке и распространению электронных образовательных ресурсов. Доступ к ЭУ при такой схеме осуществляется посредством интернет браузера мобильного устройства при обращении к серверу СОУП. Данная схема распространения идеально подходит для использования ЭУ в образовательных учреждениях. Результаты учебной деятельности по работе с ЭУ при такой схеме распространения будут передаваться по SCORM RTE и храниться в СОУП.
2. Практическая часть. Создание ЭУ
2.1 Предпосылки создания ЭУ
Создание ЭУ - это важное, сложное и ответственное мероприятие. Поэтому прежде, чем приступать к его написанию, необходимо все тщательно обдумать, рассмотреть и решить все проблемы, с которыми придется столкнуться в ходе написания ЭУ.
Перед тем, как начать создавать ЭУ, необходимо изучить все проблемы, которые сейчас наблюдаются при обучении той или иной возрастной группы школьников, и принять их к сведению. Подробное изучение этих проблем поможет избежать ряда ошибок, с которыми можно столкнуться при создании ЭУ.
Далее необходимо перейти к выбору предмета и темы, которому будет посвящен ЭУ. Выбор школьного предмета должен зависит от того, кто создает интерактивное пособие.
Для меня выбор не составил особого труда. Во-первых, потому что работа учителем математики накладывает свои отпечатки. Во-вторых, хотелось облегчить понимание у детей школьного материала, потому что именно недопонимание ведет к нежеланию учиться и, следовательно, к плохой успеваемости. В-третьих, математика - прекрасная наука, которая мне импонирует. Поэтому, созданный ЭУ посвящен математике [9].
В выборе темы помог педагогический опыт, который я активно получаю, работая учителем в школе. В ходе моей работы в школе был выявлен ряд тем, которые вызывают наибольшие трудности при понимании их школьниками. После многочисленных наблюдений за тем, как происходит усвоение материала детей, был сделан вывод, что темой для ЭУ станет такой раздел математики, как «функции».
2.2 Подготовка сценария ЭУ
После выбора школьного предмета и темы для ЭУ все внимание было сосредоточено на том, каким образом изложить материал, чтобы было удобно изучать его, чтобы он был понятен и не вызывал затруднений.
Сценарий ЭУ разрабатывался тщательно, скрупулёзно, прорабатывалась любая возможность изложить материал доступнее, понятнее любому школьнику, а также удобнее, чтобы не было необходимости тратить много времени на работу с учебником.
За основу был взят материал из печатных учебников, которые в настоящее время рекомендованы министерством образования и науки РФ. Отбор материала происходил из огромного числа учебников. Происходило сравнение изложения теории и путем выборки отбиралось то, что было наиболее просто и доступно изложено. Именно это и вошло в электронный учебник [7].
Изложенный материал в ЭУ представлен в виде html-страниц, на которых отображена информация по выбранной функции, в виде текста, формул и графиков. В качестве примера на рисунке 2 представлена главная страница электронного учебника.
Рисунок 2 - Пример html-страницы учебника
2.3 Разработка дизайн-проекта ЭУ, подготовка иллюстративного материала и медиаэлеметов
Дизайн - проект разрабатывался исходя из ряда правил, которые необходимо учитывать при создании ЭУ. Весьма важно было учесть все критерии, потому что пособие создавалось для детей и подростков, а это накладывает ряд ограничений, которыми нельзя пренебрегать [11].
Выбор цвета фона.
Цвет фона выбран исходя из ряда критериев по его отбору. Цвет, который был выбран, не раздражает глаза, не бросается в них, не затмевает всю информацию, представленную в ЭУ. Специально был выбран светлый фон, потому что при индивидуальной работе за экраном монитора предпочтительнее тот цвет, тон которого не выдвигается на передний план и тем самым не затмевает нужный текст. Так же светлый фон не дает сильную зрительную нагрузку при длительной работе за учебником.
Мультимедийный контент ЭУ.
Символьная информация представлена в учебнике в виде текста материала по темам, а также формул, которые необходимы при представлении той или иной функции.
Шрифт выбран таким образом, чтобы текст удобно было читать, и причем длительное время, а глаза при этом не уставали. Зрительная нагрузка должна быть наименьшей при длительной работе за монитором, особенно если за ним школьник.
Статический реалистический и синтезированный визуальный ряд представлен в виде многочисленных графиков иллюстрирующих функции. Пример графика представлен на рисунке 3. Все графики, которые представлены в ЭУ, выполнены в программе AutoCAD 2013. Выполнение графиков с помощью программы AutoCAD 2013 помогло в полной мере реализовать все задумки по созданию иллюстраций к электронному учебнику. Все графики после построения были импортированы в программу для обработки рисунков с целью доведения их до того вида, который они приняли в ЭУ.
Рисунок 3 - Пример графика из ЭУ
2.3 Структура ЭУ
ЭУ состоит из следующих тем:
- постоянная функция <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Constant.html>; - пропорциональные величины <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Proportional.html>; - линейная функция <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Line.html>; - обратная пропорциональность <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Inverse.html>; - корень n-ой степени. Часть 1 <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Radical1.html>; - корень n-ой степени. Часть 2 <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Radical2.html>; - степенная функция <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Power.html>; - степенная функция. Часть 1 <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Power1.html>; - степенная функция. Часть 2 <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Power2.html>; - степенная функция. Часть 3 <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Power3.html>; - степенная функция. Часть 4 <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Power4.html>; - степенная функция. Часть 5 <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Power5.html>; - степенная функция. Часть 6 <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Power6.html>; - степенная функция. Часть 7 <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Power7.html>; - степенная функция. Часть 8 <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Power8.html>; - показательная функция. Часть 1 <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Pocaz1.html>; - показательная функция. Часть 2 <file:///I:\5%20%D0%BA%D1%83%D1%80%D1%81\%D0%94%D0%B8%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BC\%D0%9F%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%B5\Pocaz2.html>.
Рассмотрим структуру ЭУ, а именно, те его элементы, которые видит школьник при обращении к учебнику. ЭУ состоит из:
главная страница;
оглавления, где представлены темы, входящие в состав ЭУ;
полного изложения материала по функциям.
Рассмотрим подробнее те части, из которых состоит ЭУ.
Главная страница содержит название, краткое описание и оглавление ЭУ. Пример главной страницы представлен на рисунке 4.
Рисунок 4 - Главная страница ЭУ
С помощью оглавления школьник может переходить от одной темы ЭУ к другой без каких-либо затруднений. Оглавление так же дает полное представление о том, что содержит ЭУ, что значительно облегчает работу с ним, сокращает время на поиск той или иной информации, что важно при работе с электронным учебником. Пример оглавления представлен на рисунке 5.
Благодаря оглавлению любой школьник сможет проследить последовательность усложнения тем по функциям и если вдруг, он что-то не усвоил ранее, ему будет легко устранить пробелы в своих знаниях.
Каждый пункт оглавления - это гиперссылка, которая реализует переход на ту или иную страницу ЭУ.
Рисунок 5 - Оглавление (содержание) ЭУ
Все страницы оформлены в единой цветовой и стилевой композиции. Это создает целостность учебника и не отвлекает школьников от главной цели, которую несет ЭУ - обучение. Примеры оформления страниц представлены на рисунке 6 и на рисунке 7.
Рисунок 6 - Страница ЭУ
Такое единство стиля и композиции дает возможность лучше воспринимать информацию школьнику при изучении того или иного пункта содержания.
Рисунок 7 - Страница ЭУ
2.4 Программная реализация
Учебник написан на html. Переключение по страницам реализовано с помощью гиперссылок. Страницы пособия оформлены с помощью фреймов, что удобно при использовании учебника, а так же придает целостность и единство всему пособию. Пример оформления страниц электронного учебника представлен на рисунке 8.
Рисунок 8 - Страница ЭУ
Фреймы позволяют разделить окно браузера на несколько независимых друг от друга зон и отобразить в каждой из них отдельный блок информации. Следовательно каждый фрейм несет свою смысловую нагрузку в электронном учебнике. Content - страница - это первый фрейм, который был создан для ЭУ, далее он был разделен еще на два фрейма. Content - страница покрывает собой всю страницу пособия и доносит до пользователя нужную ему информацию. Пример страницы представлен на рисунке 9.
Рисунок 9 - Content - страница
На рисунке 10 представлен пример Logo - страницы. Данный фрейм отображает название электронного учебника.
Рисунок 10 - Logo - страница
На рисунке 11 представлен пример фрейма Menu. Назначение данного фрейма - познакомить пользователя с содержанием данного ЭУ.
Рисунок 11 - Menu - страница
3. Практическая часть. Проверка статистических гипотез
3.1 Понятие нулевой и альтернативной гипотезы
Поскольку статистика как метод исследования имеет дело с данным, в которых интересующие исследователя закономерности искажены различными случайными факторами, большинство статистических вычислений сопровождается проверкой некоторых предположений или гипотез об источнике этих данных [1].
Статистическая гипотеза - это предположение о свойствах случайных величин или событий, которое мы хотим проверить по имеющимся данным. Примеры статистических гипотез в педагогических исследованиях:
Гипотеза 1. Успеваемость класса стохастически (вероятностно) зависит от уровня обучаемости учащихся.
Гипотеза 2. Усвоение начального курса математики не имеет существенных различий у учащихся, начавших обучение с 6 или 7 лет.
Гипотеза 3. Проблемное обучение в первом классе эффективнее по сравнению с традиционной методикой обучения в отношении общего развития учащихся.
Нулевая гипотеза - это основное проверяемое предположение, которое обычно формулируется как отсутствие различий, отсутствие влияние фактора, отсутствие эффекта, равенство нулю значений выборочных характеристик и т.п. Примером нулевой гипотезы в педагогике является утверждение о том, что различие в результатах выполнения двумя группами учащихся одной и той же контрольной работы вызвано лишь случайными причинами [2].
Другое проверяемое предположение (не всегда строго противоположное или обратное первому) называется конкурирующей или альтернативной гипотезой. Так, для упомянутого выше примера гипотезы Н0 в педагогике одна из возможных альтернатив Н1 будет определена как: уровни выполнения работы в двух группах учащихся различны и это различие определяется влиянием неслучайных факторов, например, тех или других методов обучения.
Выдвинутая гипотеза может б<