1. Общие сведения

Назначение документа

Настоящий документ предназначен для разработчиков электронных учебников (ЭУ), электронных приложений к учебникам, учебно-методических комплексов (УМК), которые могут использоваться в образовательных учреждениях (ОУ) Российской Федерации (РФ) для обеспечения условий реализации Федеральных государственных образовательных стандартов нового поколения.

Данные рекомендации определяют функциональное назначение и функциональную структуру ЭУ.

Для обеспечения содержательной целостности, необходимой функциональности и эргономичности разрабатываемых ЭУ, данные рекомендации содержат требования к формам представления образовательного контента ЭУ, требования к эргономике ЭУ, подходы к оценке характеристик качества ЭУ.

В документе приведены определения используемых терминов, нормативные ссылки на стандарты, использованные при разработке данных рекомендаций.

Основания для разработки

Настоящий документ разработан в ходе выполнения государственного контракта 07.P07.11.0058.

Разработчик - Федеральное государственное автономное учреждение «Федеральный институт развития образования».

В работе над документом принимали участие: Лейбович А.Н., член-корр. РАО, д.п.н. (ФГАУ «ФИРО»); Босова Л.Л., д.п.н. (ФГАУ «ФИРО»); Авдеева С.М., к.техн.н. (ФГАУ «ФИРО»); Волков В.В., к.п.н. (ООО «ОИЦ «Академия»); Мамонтов Д.И., к.техн.н. (ООО «Физикон»); Осин А.В., к.т.н. (ФГНУ «РМЦ»); Рабинович П.Д., к.техн.н. (ФГАУ «ФИРО»); Тарасова К.В. (ФГАУ «ФИРО»); Тарасова Н.В., к.п.н. (ФГАУ «ФИРО»); Дачевский Д.А. (ООО «Дрофа); Теренин В.В. (ООО «Айреволюшн»).

2. Термины и определения

Учебник – учебное издание, содержащее систематическое изложение учебной дисциплины и официально допущенное в качестве данного вида издания.

Учебное электронное издание – электронное издание, содержащее систематизированные сведения научного или прикладного характера, изложенные в форме, удобной для изучения и преподавания, и рассчитанное на учащихся разного возраста и степени обучения.

Электронный учебник (ЭУ) – учебное электронное издание, содержащее системное и полное изложение учебного предмета (дисциплины) в соответствии с образовательной программой, поддерживающее основные звенья дидактического цикла процесса обучения, являющееся основным компонентом индивидуализированной активно-деятельностной образовательной среды, официально допущенное в качестве данного вида.

Электронное приложение к учебнику – учебное электронное издание, дополняющее учебник (электронный или печатный), представляющее собой структурированную совокупность электронных образовательных ресурсов (ЭОР), предназначенных для применения в образовательном процессе совместно с учебником.

Учебно-методический комплекс (УМК) – открытая система взаимосвязанных печатных учебных изданий, электронных учебных изданий и ресурсов, предназначенных для совместного применения в образовательном процессе.

1) Состав УМК определяется спецификой уровня образования и предметной области (предмета).

2) Обязательными составляющими современного УМК являются учебник и электронное приложение к учебнику.

3) Дополнительно в УМК могут входить электронные и/или печатные рабочие тетради, практикумы, задачники, хрестоматии, справочники и др. учебные издания, инструменты для поддержки профессиональной деятельности учителя, проектной и творческой деятельности учащихся, а также сетевые ресурсы, в т.ч. обеспечивающие методическую и техническую поддержку комплекса.

Информационно-образовательная среда – система инструментальных средств и ресурсов, обеспечивающих условия для реализации образовательной деятельности на основе информационно-коммуникационных технологий (ГОСТ Р 53620-2009. Информационно-коммуникационные технологии в образовании.

Электронные образовательные ресурсы. Общие положения

Образовательный контент – структурируемое предметное содержание, используемое в образовательном процессе (ГОСТ Р 52653-2006)

Интерактивный контент – контент, обладающий возможностями установления различных форм интерактивного взаимодействия пользователя с электронным образовательным контентом: манипулирование экранными объектами, линейная навигация, иерархическая навигация, контекстно-зависимые справки, обратная связь, конструктивное взаимодействие, рефлексивное взаимодействие, имитационное моделирование и т.д.

Примечание

Можно выделить следующие уровни интерактивности:

Уровень I (условно-пассивные формы интерактивности). Характеризируется односторонним воздействием обучаемого. Сценарий воспроизведения комфортность восприятия и управления. Обучаемый лишь выбирает фрагмент для усвоения, но не оперирует с его элементами;

Уровень II (активные формы интерактивности). Характеризуется простым взаимодействием обучаемого с контентом на уровне элементарных воздействий/откликов;

Уровень III (деятельностные формы интерактивности). Характеризуется конструктивным взаимодействием пользователя с учебными объектами/процессами по заданному алгоритму с контролем отклонений. Деятельностные формы отличаются от активных выбором последовательности действий, ведущих к достижению учебной цели, необходимостью анализа на каждом шаге и принятия решений в заданном пространстве параметров и определенном множестве вариантов.

Мультимедийный контент – контент, представляющий собой синтез различных видов информации (текстовой, графической, анимационной, звуковой и видео), при котором возможны различные способы ее структурирования, интегрирования и представления.

3. Функциональное назначение ЭУ

ЭУ является основным компонентом ИОС, ориентированным на осуществление образовательного процесса на основе информационно-коммуникационных технологий и на применение современных форм и методов обучения.

ЭУ, реализованный на базе современного мобильного устройства, рассматривается в качестве альтернативы традиционному бумажному учебнику. ЭУ должен:

1. Выполнять все функции, присущие бумажному учебнику (информационную – как основной источник обязательной для усвоения учащимися информации; конкретизации образовательных стандартов; систематизирующую; мотивационную; ориентации учащихся на способы познавательной деятельности; развития познавательных возможностей учащихся; координации всех учебных материалов по предмету; воспитывающую и др.);
2. Обеспечивать широкие возможности компьютерной визуализации учебной информации;
3. Служить основой создания активно-деятельностной познавательной среды для учащегося за счёт возможности осуществления информационно-поисковой деятельности, моделирования, тренировочной учебной деятельности и контроля знаний, поддержки творческой деятельности с элементами контента;
4. Выполнять функцию навигатора по электронным материалам УМК;
5. Поддерживать возможность реализации учащимися индивидуальных образовательных траекторий за счёт: наличия дополнительного материала, расширяющего и углубляющего основное содержание предмета; гиперссылок на материалы электронного приложения к учебнику и других электронных компонентов УМК; гиперссылок на сетевые ресурсы региональных и федеральных хранилищ электронных образовательных ресурсов;
6. Обеспечивать комфортные, интуитивно понятные учащемуся условия для взаимодействия с образовательным контентом, как на школьных занятиях, так и при самостоятельной работе дома.

Применение ЭУ в образовательном процессе в сочетании с такими компонентами ИОС как система управления обучением и управления образовательным контентом должно обеспечивать:

1. Возможность управления учебным процессом за счет взаимодействия персональных мобильных устройств учащихся, компьютера или мобильного устройства преподавателя и других средств обучения на базе ИКТ (например, интерактивная доска, лабораторное оборудование и т.п.) в едином информационном пространстве класса (образовательного учреждения);
2. Возможность организации индивидуальной поддержки учебной деятельности каждого учащегося преподавателем на основании информации о результатах продвижения учащегося по учебному материалу;
3. Возможность организации сетевого взаимодействия преподавателя и учеников для формирования навыков учебного сотрудничества, коммуникативной компетентности.

ЭУ должен поддерживать технологию загрузки и оперативного обновления образовательного контента по современным каналам связи.

4. Функциональная структура ЭУ

Функциональная структура ЭУ должна соответствовать его назначению в образовательном процессе и содержать следующие компоненты:

1. основной материал, обеспечивающий изложение основного содержания учебного предмета. Содержание основного материала определяется ФГОС и примерной программой по предмету для данного уровня и ступени образования. Основной материал может быть представлен в гипертекстовой и гипермедийной форме. Визуальный ряд может быть представлен реалистическими графическими изображениями изучаемых предметов, процессов, явлений и синтезированными объектами статической и динамической графики. Возможны замена / дублирование текстовых описаний изучаемых объектов соответствующими видеофрагментами, анимациями, моделями, аудиозаписями;
2. дополнительный материал, связанный с основным материалом четкой системой навигации и служащий для расширения и углубления базовых знаний, полученных при изучении основного материала. Содержание и объём дополнительного материала определяется авторским коллективом, разрабатывающим ЭУ, с целью расширения или углубления содержания, зафиксированного в ФГОС и примерной программе по предмету, реализации авторских подходов к формированию знаний, умений и способов деятельности, развития, воспитания и социализации учащихся. В качестве дополнительного материала могут использоваться справочные, познавательные и научно-популярные материалы (в т. ч. фрагменты литературных произведений, фрагменты популярных научных статей и публикаций, исторические документы, фрагменты научно-популярных фильмов, анимации скрытых процессов и явлений и пр.);
3. пояснительные тексты, сопровождающие ключевые термины основного материала, все графические изображения, не являющиеся элементами оформления, и важные смысловые фрагменты сложных графических изображений, формулы;
4. аппарат организации усвоения учебного материала, в общем случае включающий моделирующий, закрепляющий и контрольный компоненты. С учетом специфики изучаемого предмета в состав ЭУ включаются интерактивные объекты для тренировки, самоконтроля и онтроля; могут быть включены инструментальные программные средства (виртуальные лаборатории, ленты времени, интерактивные карты, конструктивные творческие среды). Содержащиеся в ЭУ задания, предполагающие автоматическую проверку результатов обучения, должны исключать возможность неоднозначного ответа. В ЭУ аппарат организации усвоения может быть дополнен инструментарием для осуществления сбора и хранения статистической информации о результатах продвижения по учебному материалу, выполнения практических заданий и контрольных тестов;
5. навигационный аппарат (оглавление, сигналы-символы, алфавитный, именной и тематический указатели, пользовательские закладки / заметки и т.д.), обеспечивающий быстрый поиск информации, мгновенный переход к нужной главе и параграфу, отражающий связи между основным и дополнительным учебным материалом, а также позволяющий пользователю фиксировать свое положение в образовательном пространстве ЭУ.

5. Требования к формам представления образовательного контента ЭУ

1. Образовательный контент ЭУ должен быть мультимедийным и интерактивным.
2. Типовыми компонентами мультимедийного контента ЭУ являются: символьная информация (текст, гипертекст, формулы); статический реалистический и синтезированный визуальный ряд (фотографии, 2D-фотопанорамы, микрофотографии, макросъемка, схемы, диаграммы, графики, учебные рисунки и др.); динамический реалистический и синтезированный визуальный ряд (видеоопыты, видеоэкскурсии, 3D-фотопанорама с приближением/удалением, 2D-анимация; наложение и морфинг объектов; анимация, созданная по 3D-объектам, виртуальные трехмерные модели объектов и пр.); звуковой ряд (аудиофрагменты).
3. Объекты и процессы, основные свойства которых проявляются в динамике, целесообразно иллюстрировать динамическим видеорядом.
4. Объекты сложной структуры целесообразно иллюстрировать с помощью объемных моделей и иных объектов виртуальной реальности.
5. При изучении сложных связей между явлениями и процессами (например, в предметах естественнонаучной области содержания образования) целесообразно использовать интерактивные параметрические модели, изменяемые параметры которых отражаются в результатах работы модели, обеспечивая визуализацию явления или процесса.
6. Звуковой ряд может включаться в ЭУ для представления звуковых объектов (звуки природы, технических устройств; музыка, речь и проч.), дублирования текстовых описаний.
7. Образовательный контент ЭУ может включать как все представленные выше компоненты, так и их часть. Выбор конкретных решений для представления образовательного контента должен осуществляться с учетом специфики ступени образования и предметной области (предмета) и быть педагогически целесообразным: каждая из используемых компонент должна вносить новое качество в изложение материала; если изложение материала без использования этой конкретной компоненты не теряет ничего существенного – ее не нужно использовать. При этом рабочее пространство не должно быть перегружено информацией и декоративными элементами, отвлекающими внимание учащегося от изучаемого материала.
8. Уровень интерактивности тех или иных компонент контента ЭУ должен определяться возрастными особенностями обучающихся и спецификой предметной области, быть педагогически целесообразным.

6. Требования к эргономике ЭУ

6.1. Структурирование образовательного контента

Текст ЭУ разделяется на параграфы, соответствующие темам изучаемого содержания предмета, одному или нескольким урокам в соответствии с программой обучения. Текст параграфов структурируется с помощью заголовков, подзаголовков, списков, таблиц.

Медиа-объекты могут как полностью воспроизводиться на странице ЭУ, так и открываться в отдельном окне по клику на соответствующую миниатюру (превью) или пиктограмму (иконку), на странице ЭУ.

Подпись к медиаэлементу или обозначающей его пиктограмме должна ясно сообщать пользователю о типе и назначении медиаэлемента.

Дополнительный материал в ЭУ может располагаться вместе с основным учебным материалом в виде гипертекстовых/гипермедийных врезок или всплывающих окон.

Пояснительные тексты могут быть реализованы в форме всплывающих подсказок, появляющихся при активизации соответствующего слова словосочетания) или изображения (фрагмента изображения).

6.2. Особенности вёрстки

При выборе типа вёрстки разработчики ЭУ должны учитывать возрастные особенности учащихся, специфику предметной области и особенности рекомендуемого (педагогически целесообразного) набора медиаэлементов для конкретного предмета.

В общем случае допустима как потоковая, так и фиксированная верстка.

Предпочтительна реализация двух вариантов перелистывания учебника: постраничного (реализуется горизонтальным движением пальца в направлении перелистывания), сплошного (реализуется вертикальным движением пальца в направлении перелистывания).

Верстка текста ЭУ должна обеспечивать возможность его комфортного просмотра: необходимо избегать излишнего использования полос прокрутки или перелистывания страниц; желательно обеспечивать возможность просмотра всего смыслового блока на одном экране.

Оптимальное использование экранного пространства может достигаться за счет: использования всплывающих подсказок над словами, фрагментами изображений и формулами; масштабирования иллюстраций, слайд-шоу.

Использования всплывающих окон; возможности декомпозиции блок-схем, схем строения (устройства) природных и техногенных объектов и пр.; миниатюризации элементов навигации.

6.3. Навигационный компонент интерфейса

Ключевым компонентом интерфейса ЭУ, воспроизводимого на мобильном устройстве, являются навигационные элементы и элементы управления контентом, взаимодействие с которыми учащийся осуществляет не манипулятором («мышь», «трекбол» и др.), а пальцем. В связи с этим размеры элементов управления должны соответствовать возрастным и физиологическим особенностях учащихся.

В ЭУ могут быть реализованы следующие типы навигационных элементов (см. Таблица 1):

Типы навигационных элементов (Таблица 1)

ТИП ЭЛЕМЕНТА	КОМАНДА
Пиктограммы или Multitouch-компоненты «Drag» и «Flick» «перелистывание вперед и назад»	Страница вперед / Страница назад
Пиктограммы или Multitouch-компоненты «Drag» и «Flick» перелистывание вперед и назад»	В начало книги / В конец книги
Поле ввода	На нужную страницу
Поле ввода / пиктограмма	К нужному параграфу
Пиктограмма	К оглавлению
Разворачивающаяся кнопка-список	К определенному разделу
Пиктограмма	Вернуться назад
Гиперссылка	Перейти к связанному тексту
Пиктограмма	Запустить связанный медиа-объект

В ЭУ могут быть реализованы следующие типы навигационных инструментов (см. Таблица 2):

Типы навигационных инструментов (Таблица 2)

ИНСТРУМЕНТ	ЗАДАЧИ
Предметный указатель	Поиск, выбор и переход к странице, содержащей термин в учебнике
Именной указатель	Поиск, выбор и переход к странице, содержащей запрошенное имя
Хронологический указатель	Поиск, выбор и переход к странице, относящейся к дате или периоду времени
Указатель географических названий	Поиск, выбор и переход к странице, содержащей название
Указатель медиаэлементов	Поиск и переход к странице, содержащей выбранный медиа-компонент
Полнотекстовый поиск	Поиск, выбор и переход к странице, удовлетворяющей поисковому запросу, с учетом уровня релевантности

Кроме того, в ЭУ должны быть реализованы возможности навигации по пользовательским закладкам и пользовательским заметкам.

6.4. Масштабирование страницы ЭУ

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

6.5. 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.).

6.6. Формы работы с образовательным контентом

В ЭУ могут быть реализованы следующие формы работы с образовательным контентом:

1) Выбор медиа-элемента - Multitouch-компоненты «Tap» и «Double Tap»;

2) Указание на медиа-элемент - Multitouch-компонент «Tap»;

3) Перемещение медиа-элемента - Multitouch-компоненты «Drag» и «Flick»;

4) Изменение медиа-элемента (в т.ч. его формы, размера и т.д.);

5) Ввод текстовой и числовой информации в форму с помощью виртуальной клавиатуры.

6) Копирование медиаэлемента/ группы медиаэлементов или его части в буфер обмена или файл на внешнем носителе.

6.7. Специализированные элементы интерфейса для работы с интерактивными заданиями

Интерактивные задания предполагают наличие специализированных элементов интерфейса – пиктограмм или кнопок, среди которых, в зависимости от типа задания, могут быть следующие пиктограммы или кнопки:

1) Принять ответ;

2) Проверить ответ;

3) Очистить форму для ввода ответа;

4) Показать подсказку или шаг решения;

5) Показать ответ или показать решение.

6) Большинство из этих компонентов должны появляться только в те моменты, когда они «нужны» пользователю.