Miben különbözik az elektronikus tananyag és a tankönyv? Számítógépes megoldások a természettudományos tantárgyak oktatásának segítségére

Molnárné Hamvas Lívia dr. <lhamvas@emk.nyme.hu>

Nyugat-Magyarországi Egyetem, EMK,Kémiai Intézet

Molnár József dr.

Berzsenyi D. Evangélikus Gimnázium( Líceum)

Molnár József dr.

Berzsenyi D. Evangélikus Gimnázium (Líceum)

Napjainkban nemcsak az Egyesült Államokban, hanem Európában és hazánkban is drámaian növekszik az olyan háztartások száma, amelyekben a gyermekek egészen fiatal koruktól kezdve a számítógép mellett nőnek fel. Az Internet diadalútja nyomán elkerülhetetlen, hogy a számítógép által közve­tített ismeret – a világháló és oktatási szoftverek segítségével –fokozatosan behatoljon a tanítás-tanulás területére, különösen a közép- és felsőoktatás szintjén.

A világháló felhasználásának lehetőségei

Ma már nagymértékben felduzzadt az Internet kínálata. Számos olyan hely létezik, ahol a tanuláshoz, vagy a tanításhoz oktatási anyagot, kidolgozott kurzu­sokat, szoftverek sokaságát, különféle adatbázisokat és további helyek gyűjteményét lehet megtalálni. Nagyon előnyös, hogy időszerű, szinte naprakész információhoz lehet jutni, szinte minden szakterületen. A tájékozottságot az is növeli, hogy több helyről, más-más megfogalmazásban juthatunk az ismeretekhez.

A világháló közvetlen felhasználása az oktatásban azon­ban nehézségekbe ütközik. Egyrészt az ismeretek pontos helyének felderítése és a céloknak megfelelő útvonal összeválogatása, kijelölése gyakran körülményes, az oldalak letöltése időigényes. Ha a felhasználó nem tudja pontosan, hogy miként lehet elérni az adatbázisban valamely információt, a navigáció során “eltévedhet a hipertérben”. A közvetlen alkalmazás csak abban az esetben tud megvalósulni, ha adott témakörre összpontosítva, a “vituális tanár” küldi a diáknak a megtanulandó anyagot, vagy annak pontos elérési címét.

Az internetet fenntartás nélkül dicsőítő és mereven elutasító vélemények egyaránt szélsőségesek. A világháló a felnőttoktatás természetes közege lehet, de nem képezheti a gyermeki tanulás kizárólagos környezetét, mert az alapok elsajátítása során a közvetlen emberi kapcsolat elengedhetetlen a tanítás-tanulás folyamatában, valamint anyanyelvi okok miatt sem. Továbbá az ismeretek nem garantáltak és nem rendszerezettek, az egyre növekvő információmennyiség feldolgozatlan, strukturálatlan – amellyel a tanulási szakaszban a diákok nem tudnak megbírkózni.

Elektronikus taneszközök, szoftverek

Nem hagyható figyelmen kívül, hogy az új információs technológiákat alkalmazó megoldá­sok gyakran a hagyományos tankönyveknél hatékonyabbnak és érde­kesebbnek bizonyulnak. Az internet virtuális világa és a kézzelfogható szak- és tankönyvek között helyezkedik el az elektronikus tananyag, az oktató-szoftver és a tan-CD.

Ahhoz, hogy a tanórán, az otthoni fel­készülésben vagy önálló ismeretszerzésre a könyvek mellett - vagy helyett - a digitális taneszközöket rendszeresen, széles körben alkalmazni lehessen:

• a technikai feltételeken kívül, megfelelő számú és minőségű, kifejezetten ilyen célra kifejlesztett, szín­vonalas magyar nyelvű szoftver szükséges,

• amelyeknek pedagógiai, didaktikai szempontból is értékesnek kell lenni,

• és az ilyen jellegű oktatásra a tanárokat fel kell készíteni, hiszen ezen tan­eszközök alkalmazása más módszereket igényel, mint a hagyományos tankönyveké.

Nyomtatott és elektronikus oktatási anyagok

Az oktatásban használt nyomtatott és elektronikus oktatási anyagok megnevezése terén és funk­ciója, tartalma iránt felmerült elvárások tekintetében nagyon változatos szóhasználat alakult ki, amely azt eredményezi, hogy a fogalmak összemosódnak, az elektronikus eszközök megítélése gyakran téves.

A tanulást segítő anyagként felhasználható forrásmunkák igen változatosak lehetnek. Ebbe a körbe tartozik – a számtalan szakkönyv és folyóirat mellett – a világhálón elérhető magyar és idegen nyelvű oktatási anyagok sokfélesége is és a multimédia CD-ROM formában megjelenő elektronikus oktatási anyagok, szoftverek legnagyobb hányada is [1-9]. Ilyen segédanyag tehát bőségesen áll rendelkezésre magyarul is, és egyaránt felhasználható az órai munkában szemléltetésre, illetve a diákok tudásának bővítésére [5-11].

A tankönyv eredeti értelme szerint olyan nyomtatott szakkönyv, amelyet arra illetékesek tankönyvvé nyilvánítottak, megjelentetését különböző támogatásokkal segítik. Ma már egyaránt lehet nyomtatott és elektronikus megjelenésű, a minősítés megléte a fontos. Amíg a tankönyv megnevezés és tartalmi követelményei egyértelműek a nyomtatott anyagok terén, addig az elektronikus tankönyv megnevezést egyes szerzők önkényesen tüntetik fel kiadványukon [8] – a hazai tanulást segítő multimédia CD-ROM-ok között ma még alig akad egy-két tan-CD [12].

A hagyományos és az elektronikus tankönyv – attól függően, hogy a közoktatásban vagy a felsőoktatásban kerül felhasználásra – tartalmában és felépítésében is jelentősen különböző. A közoktatásban használt tankönyv a mindenkori előírásokban (NAT, kerettanterv) meghatározott tananyagot tartalmazza, és fejezetei egy-egy tanóra anyagának felelnek meg. A felsőoktatásban sokkal szabadabban lehet a tananyagot megjeleníteni.

Van forgalomban olyan multimédia CD-ROM is, amely egy meghatározott tudományterületet tananyagként dolgoz fel [9-11], biztosítja a diákok önálló vagy tanári segítséggel történő tanulását.

A tanári kézikönyv a tanár előzetes felkészülését könnyíti meg (adott tankönyv alkalmazása esetén), a tankönyv leckéihez kapcsolódóan óratervet és tematika javaslatot tartalmaz. A nyomtatott tananyagok esetén mindenki számára egyértelmű, hogy ez különválik a tanulók által használt tankönyvektől. Furcsa módon a tananyagot tartalmazó CD-ROM-tól és tan-CD-től viszont sokan várnák el, hogy az úgy tartalmazza a tanulnivalót, hogy annak egyes részeit a tanár környezetéből kiemelve tudja az óráján használni, vagyis elektronikus tanári kézikönyvként is funkcionáljon.

A hagyományos és elektronikus tankönyvek lehetőségei

A hazai közép- és felsőfokú oktatásban alkalmazott tankönyvek külle­me, megjelenési és figyelemfelkeltő formája is jelentősen megváltozott az elmúlt évek­ben. A fekete-fehér, legfeljebb egy-két színű kiemelést tartalmazó tankönyvek [13-14] mellett a sok színes képpel és ábrával illusztrált, modern tördelési megoldásokat alkalmazó tananyagok [15] is megjelentek, de nagyobbrészt a hagyományos nyomda­technika dominál.

Ettől a szemlélettől lényegesen különbözik az amerikai tankönyvek [16-17] felépítése, amelyek a tan­anyag részletes, látványosan illusztrált tárgyalása kiegészítéseként mindig tartalmaz­nak a témához kapcsolódó kidolgozott példákat és megoldandó gyakorló feladatokat. A feje­zetek végén a fontos fogalmak jegyzéke, az elméletek, tézisek rövid összefoglalója, is­métlő kérdések, gyakorlati problémák felvetése segítik a tanultak elsajátítását. A könyv­ben való tájékozódást szolgálja továbbá a definíciók összefoglaló gyűjteménye, vala­mint a részletes név- és tárgymutató. Ezek terjedelme azonban messze meghaladja a hazai szokásokat.

Az oktatásban a hagyományos tankönyvek mellett egyre nagyobb szerep jut a sokfunk­ciójú, látványos és interaktív megoldásokat alkalmazó számítógépes tananyagnak [11] (angol néven courseware), vagy tan-CD-nek, amely nem egy kiválasztott tankönyv digitális másolata, hiszen attól funk­ciójában is jelentősen eltér, hanem önálló mű és sajátos szer­kesztést igényel.

A hazai internetes oktatás – a természettudományos tantárgyak körében – a kezdeti szakaszában van [18-19], így a zömében angol nyelvű tananyagok érhetők el [20-21]. Ezek között sajnos nem ritka a doc vagy pdf formátum.

A hagyományos és elektronikus tankönyvek nyújtotta lehetőségek és adottságaik össze­hasonlítása fontos tudnivalókkal szolgálhat minden oktató számára.

A CD-ROM előnyei

A jól szerkesztett, a számítógépes megoldásokat kihasználó CD-ROM láthatóan több ponton is előnyt élvez a tankönyvvel és az Internettel szemben.

1. A CD-ROM tartalma pontosan ismert, és mégsincs terjedelmi korlát. A hipertextes és hipermédiás megoldásokkal látványossá, könnyen kezelhetővé tehető a program. A tankönyvnél megszokott lineáris haladás is biztosítható egy lapozó gomb beiktatásával, de a változatos útvonalon való “kalandozás” is lehetséges.

2. A fogalmak, meghatározások, fontos összefüggések meg­keresésére egyetlen ugrási pont kapcsolható, ezáltal a kereső gyorsan és hatékonyan működik, de nem tesz lehetővé “eltévedést”.

3. A tananyag megértését illusztrációk sokasága segítheti. A szövegközi mozgó példák, szimulációk, virtuális labor alkalmazása pedig tankönyvekben egyáltalán nem lehetséges. Ezeket oktató-játékok formájában is el lehet helyezni a CD-n.

4. A tankönyvek kidolgozott számpéldákat csak elenyésző számban tartalmaznak, viszont a számonkérésben fontos tényezőként szerepel ezek megoldása. A CD-ROM jó begyakorlási lehetőséget biztosít generált tesztek és feladatok alkalmazásával, ami jól kihasználja a számítógép lehetőségeit.

5. A tananyag megértéséhez ellenőrző kérdéseket korlátozott számban tartalmaznak a tankönyveink. Ezek inkább a munkatankönyvekben (munkafüzet, házi feladat és feladatlapok) talál­hatók meg, ezáltal kissé bővítve a tankönyvek terjedelmi korlátait. CD-ROM szinte kimeríthetetlen önellenőrzési lehetőséget is biztosít pl. generált tesztek és feladatok elhelyezésével.

6. A leírt kísérletek elvégzése természetesen csak a tanórán lehetséges, így azok utólagos felelevenítéséhez gondos és pontos órai jegyzetelés szükséges, esetleg rajzokkal kiegészítve. A tankönyvi képek csak a változások egy-egy kimerevített állapotát tudják megjeleníteni, képsorokat ritkán mutatnak be. A CD-ROM számos animációt, videót is bemutathat.

7. Fontos, hogy a CD-ROM-on a tananyagot kiegészítő anyagok – olvasmányok, aktuális tudománytörténet, kislexikon – jól elkülönüljenek a ténylegesen megtanulandó részektől.

Összegzés

Az elektronikus tananyagok alkalmazása egyre nagyobb teret hódít az oktatásban is. Fontos ezért, hogy az oktatók is tisztában legyenek ezek lehetőségeivel és korlátaival egyaránt. Az informatikában kevésbé járatos tanárok sokszor idegenkedve fogadják ezen technikák alkalmazását, mert úgy vélik: az oktató jelenléte feleslegessé válik. Előadásunkban azt kívánjuk bemutatni, hogy a tan-CD éppen a tanárok munkáját segíti és nélkülözhetetlen az Ő iránymutatásuk – ha mindig ott van a tanár, akihez a felmerült kérdésekkel fordulhatnak a tanulók, hiszen a számítógép nem helyet­tesítheti a tanárt, de munkáját hatékonyabbá teheti.

Természetesen csak akkor sikeres az elektronikus tananyag alkalmazása az oktatásban, ha a fejlesztés munkájában aktív résztvevő a szaktanár – aki nemcsak a szakmailag kifogástalan tananyag biztosítéka, hanem pedagógiai és didaktikai segítséget is nyújt a programozónak és a grafikusnak a különböző megjelenítések és megoldások alkalmazásához.

A tan-CD lehetővé teszi a diákok különböző tudásszintjéhez jobban igazodó, differenciált oktatást és a tantárgy iránt kevésbé érdeklődő diákok is érhetnek el sikereket, mivel a generált feladattípus és az interaktív tesztek a helyes megoldások elérése ösztönzik a tanulókat. Jó programozás biztosítja azt az igényt, hogy különböző szintű feladatokat kiválogatva lehessen gyakorolni.

Előadásunk illusztrálására a saját fejlesztésű kémia tárgyú, multimédiás CD-ROM-jainkat használjuk [5, 11, 22-23].

Irodalom

[1] Periodic Table of Elements, Version 1.51, SMI Enterprises Corp., 1991.

[2] Welt der Chemie, Version 1.3, IC Intercomputer und Software AG., 1993.

[3] Interactive Periodic Table on CD-ROM, Attica Cybernetics Ltd., Oxford, 1993.

[4] Corel Chemistry Lab, Corel Corporation, 1996.

[5] ifj. Molnár József – dr. Molnár József – dr. Molnárné Hamvas Lívia:

Kémia Kalauz-1. “Utazás az elemek birodalmában”, CD-ROM,

Cyberstone Entertain­ment, Budapest, 1997.

[6] Dr. Rózsahegyi Márta – Dr. Wajand Judit: Amit a kémiai kísérletezésről tudni kell,

CD-ROM, ELTE Eötvös Kiadó, Budapest, 1998.

[7] Kémia KIKÉRDEZŐ 1. mágneslemez, Dr. Hibbey BT., Tatabánya, 1999.

[8] Kunné Trapp Valéria: Képes Kémia - Anyagszerkezet I., CD-ROM,

OPEN BOOK Kiadó, Székesfehérvár, 2000.

[9] Fizika Kalauz - Mechanika, CD-ROM, Cyberstone Kiadó, Budapest, 2000.

[10] Matematika Kalauz, CD-ROM, Cyberstone Kiadó, Budapest, 1997.

[11] dr. Molnár József – dr. Molnárné Hamvas Lívia – ifj. Molnár József:

Kémia Kalauz-2. “Általános kémia – multimédia tananyag”, CD-ROM,

Cyberstone Entertain­ment, Budapest, 1999.

[12] Emberi Test, CD-ROM (prof. Dr. Donáth Tibor könyve alapján), Cyberstone Kiadó, Budapest, 2000.

[13] Dr. Berecz Endre: Kémia műszakiaknak, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1998.

[14] Clyde R. Dillard – David E. Goldberg: Kémia, Gondolat Kiadó, Budapest, 1982.

[15] Hans Breuer: Kémia atlasz, Athenaeum Kiadó, Budapest, 2000.

[16] Darrell D. Ebbig: General Chemistry, Houghton Mifflin Company, Boston, 1987.

[17] William L. Masterton – Cecile N. Hurley: Chemistry (Principles and Reactions), Saunders College Publishing, Orlando, 1993.

[18] http://www.chem.elte.hu

[19] http://www.kfki.hu/~chemonet/

[20] Stephen K. Lower: Digital Text Materials http://www.sfu.ca/chemcai/pdf/

[21] Online Course Materials in General and Organic Chemistry http://www.mychemclass.net

[22] http://www.efe.hu/~cheminst/lhamvas/kalauz2.htm

[23] Molnár József – Molnárné Hamvas Lívia – ifj. Molnár József:

Szervetlen kémia – a legújabb fejlesztésű Kémia Kalauz

XIX. Kémiatanári Konferencia, Budapest, 2000. aug. 5-10.