Засіб навчання – це матеріальний або ідеальний об'єкт, який "розміщено" між учителем та учнем і використовується для засвоєння знань, формування досвіду пізнавальної та практичної діяльності. Засіб навчання суттєво впливає на якість знань учнів, їх розумовий розвиток та професійне становлення.

В сучасній школі широко використовуються такі засоби навчання:
1. Об'єкти навколишнього середовища взяті в натуральному вигляді або препаровані для навчальних завдань (живі і засушені рослини, тварини і їх опудала, зразки гірських порід, фунту, мінералів, машини і їх частини, археологічні знахідки і т. ін.).
2. Діючі моделі (машин, механізмів, апаратів, споруд та ін.).
3. Макети і муляжі (рослин і їх плодів, технічних установок і споруд, організмів і окремих органів та ін.).
4. Прилади і засоби для демонстраційних експериментів.
5. Графічні засоби (картини, малюнки, географічні карти, схеми).
6. Технічні засоби навчання (діапозитиви, діафільми, навчальні кінофільми, радіо- і телепередачі, звуко- і відеозаписи та ін.).
7. Підручники і навчальні посібники.
8. Прилади для контролю знань і умінь учнів.
9. Комп'ютери.
Цей перелік засобів навчання не є вичерпним, але він містить найбільш вживані з них.

Об'єкти, які виконують функцію засобів навчання, можна класифікувати за різними ознаками: за їх властивостями, суб'єктами діяльності, впливом на якість знань і розвиток здібностей, їх ефективністю в навчальному процесі (щодо зменшення кількості помилок при розв'язуванні задач).

За суб'єктом діяльності засоби навчання можна умовно розділити на засоби викладання і засоби навчання. Так, обладнання демонстраційного експерименту належить до засобів викладання, а обладнання лабораторного практикуму — до засобів навчання. Засобами викладання користується переважно вчитель для роз'яснення та закріплення навчального матеріалу, а засобами навчання — учні для його засвоєння. Разом з тим, частина засобів навчання може бути і тим, і іншим, в залежності від етапу навчання.

Засоби викладання мають суттєве значення для реалізації інформаційної та управлінської функцій учителя. Вони допомагають збуджувати та підтримувати пізнавальні інтереси учнів, покращувати надійність навчального матеріалу, зробити його більш доступним, забезпечувати більш точну інформацію про явище, що вивчається, інтенсифікувати самостійну роботу учня та її темп. Їх можна розділити на засоби пояснювання нового матеріалу, засоби закріплення і повторення, та засоби контролю.

При використанні будь-якого виду засобів необхідно дотримуватися міри та пропорції, які визначаються закономірностями навчання, зокрема, законом інтеріоризації. Так, відсутність або недостатня кількість засобів наочності знижує якість знань за рахунок зменшення пізнавального інтересу та утруднення розуміння і образного сприйняття матеріалу. Але велика кількість демонстрацій створює розважальний настрій в учнів. Оптимальним при вивченні складної теми є 4 — 5 демонстрацій за урок, враховуючи й засоби для самостійної роботи учнів та засоби контролю.

Демонстраційні предмети та малюнки на дошці повинні бути добре видимі з останніх місць. Експонати на дошці повинні мати розміри не менш 5x1 см. Якщо об'єкти менших розмірів, то необхідно організувати їх тіньову проекцію, оптичне збільшення зображення, використати дидактичний матеріал або пересадити учнів на час демонстрації за перші столи. В розгорнутих схемах розміри зображення деталей повинні визначатися закономірностями зорового сприйняття, а не їх фактичними розмірами, необхідно розкривати істинні розміри предмету та його зображення на схемі.

Досвід передових учителів та експериментальні дослідження (Л. Виготський, П. Гальперін, І. Колошина та ін.) показали, що інтенсивність розумового розвитку залежить від того, чи даються засоби навчання в готовому вигляді, чи конструюються учнями на уроці разом з учителем. Виготовлення засобів навчання сприяє забезпеченню розвиваючого ефекту та більш високої якості знань учнів, ніж їх використання за шаблоном. Це пояснюється тим, що розробка нових засобів навчання, як і вдосконалення освоєних, передбачає зміну пізнавальних завдань та інструкцій, використання нових видів тренувальних вправ. Не абсолютна кількість завдань, а їх різноманітність є однією з дидактичних основ підвищення якості знань учнів, розширення їх світогляду та здібностей.

Нині в практиці навчання розповсюджені три підходи до розробки, конструювання та використання засобів навчання. У відповідності з першим, розробка засобів навчання не належить до викладання. Тому необхідно використовувати тільки те, що вже є в матеріальному обладнанні кабінету. В цій позиції засоби навчання ототожнюються зі звичайними засобами наочності та контролю, що створюють відомий комфорт, без якого не можна обійтись. Прихильники цієї теорії стверджують, що їм для викладання достатньо дошки та крейди.

Інший підхід абсолютизує роль засобів навчання, які розглядаються як головні та єдині, що забезпечують досягнення мети, а решта компонентів (методи, організація тощо) повинні відповідати та обумовлюватися специфікою засобів навчання. Перебільшення ролі засобів навчання можна розглядати і як негативну реакцію на перший підхід, що заперечує взагалі їх значення та вплив на якість знань і розумовий розвиток учнів.

Третя позиція полягає в тому, що засоби навчання розглядаються насамперед в системі діяльності вчителя і учнів. Вони виконують певні функції та забезпечують (поряд з іншими компонентами) визначену ними якість знань та розумовий розвиток учнів.

12.2. Матеріальні засоби навчання

За сукупністю об'єктів засоби навчання поділяються на матеріальні та ідеальні. До матеріальних засобів навчання належать: підручники і навчальні посібники; таблиці, моделі, макети та інші засоби наочності; навчально-технічні засоби; навчально-лабораторне обладнання; приміщення, меблі, мікроклімат, розклад занять, режим харчування, інші матеріально-технічні умови навчання.

Які ж технічні засоби навчання (ТЗН) найбільш поширені в практиці роботи сучасної школи?

Існують такі види ТЗН: інформаційні, контролю знань, програмного навчання, тренажу і комбіновані. До технічних засобів надання інформації (ТЗНІ) належать: діапроектори, кінопроектори, епіпроектори, графопроектори, відеомагнітофони, телевізійні комплекси. Решта видів ТЗН постійно вдосконалюються, систематично надходять у школу нові, апробовані і рекомендовані ТЗН як загального призначення, так і спеціалізовані для вивчення окремих предметів (лінгафонні кабінети для вивчення іноземних мов, комплекси ТЗН для фізико-математичних дисциплін).

Широкого розповсюдження набули в школах навчальні персональні комп'ютери, які можуть бути використані в процесі навчання будь-якого предмету. Вони обладнані програмами управління пізнавальною діяльністю школярів, пов'язаною з формуванням розрахункових арифметичних навичок, розв'язуванням алгебраїчних рівнянь, задач з фізики, хімії, побудовою графіків і креслень, малюванням на екрані дисплею, розучуванням нотної грамоти і створення музики, написанням і редагуванням творів, заучуванням напам'ять тощо.

Ці програми адаптовані до вікових та індивідуальних особливостей учнів. Персональні навчальні комп'ютери обладнанні годинниками і можуть працювати в режимі репетитора й екзаменатора, самостійно встановлювати й аналізувати помилки та пропонувати тренувальні вправи для вироблення навичок. Але багато комп'ютерів змонтовані на електронно-променевих трубках, що негативно впливають на зір, тому школярам рекомендовано працювати з ними не більше одного уроку в день.

Перед використанням ТЗН учнів необхідно навчити користуватися ними. Засіб навчання виконує функцію предмету засвоєння. При початковому ознайомленні з навчальною технікою учні бувають дуже збуджені й зацікавлені, тому вони часто звертають більше уваги на другорядні моменти і не завжди засвоюють навчальну інформацію. Так, при перегляді кінофільмів вперше вони можуть запам'ятати костюм і манери ведучого, але не зрозуміють змісту фільму. Аналогічне розсіювання уваги може бути при початковому вивченні дисплею, іншої техніки. Щоб підвищити ефективність першого заняття, необхідно спеціально навчати учнів працювати з новим засобом, готувати їх до сприйняття й запам'ятовування інформації, проводити інструктаж, давати пізнавальні завдання, перевіряти готовність до роботи, чітко визначати мету роботи, об'єкти оцінки та контролю.

Існує вплив частоти використання ТЗН на ефективність процесу навчання. Він обумовлений тим, що ТЗН впливає на оцінювально-мотиваційну сферу особистості. Якщо ТЗН використовувати дуже рідко, то кожне його використання перетворюється в надзвичайну подію і знову створює в учнів підвищене емоційне збудження, яке заважає сприйманню і засвоєнню навчального матеріалу. Навпаки, дуже часте використання ТЗН протягом багатьох уроків підряд обумовлює втрату учнями цікавості до них, а іноді й до активної форми протесту. Оптимальна частота використання ТЗН у навчальному процесі залежить від віку учнів, навчального предмету і необхідності їх використання в пізнавальній діяльності школярів. Для фізико-математичних предметів експериментально була визначена частота використання ТЗН 1 : 8 (при навчанні учнів 15-18 років).

Ефективність використання ТЗН залежить також від етапу уроку. Використання ТЗН не повинно тривати на уроці підряд більше 20 хвилин: учні втомлюються, перестають розуміти, не можуть усвідомити нову інформацію. Використання ТЗН на початку уроку (5 хвилин) скорочує підготовчий період з 3 до 0,5 хвилини, а втома і втрата уважності настає на 5 - 10 хвилин пізніше, ніж звичайно. Використання ТЗН в інтервалах між 15-ю і 20-ю хвилинами і між 30-ю і 35-ю хвилинами дозволяє підтримувати стійку увагу учнів практично протягом всього уроку. Ці положення обумовлені тим, що протягом кожного уроку в учнів періодично змінюються характеристики зорового і слухового сприйняття (їх гострота, пороги чутливості), увага, втомлюваність. При монотонному використанні одного засобу вивчення нового матеріалу в учнів вже до 30-ї хвилини виникає надмірне гальмування сприйняття інформації. Однак, правильне чергування засобів і методів навчання забезпечує усунення цього явища. Хвилини напруженої розумової праці і вольових зусиль необхідно чергувати з емоційною розрядкою, розвантаженням зорового і слухового сприйняття.

Добір системи засобів навчання здійснюється у відповідності з наступними принципами.
1. Обладнання повинно повністю задовольняти педагогічні вимоги, які пред'являються до інших елементів навчального процесу: наочно відтворювати істотне в явищі, бути легким для сприймання і огляду, мати естетичний вигляд тощо.
2. Всі прилади, що мають спільне призначення (силові трансформатори, випрямлячі, кабелі, електропровід тощо) повинні відповідати один одному і демонстраційним установкам.
3. Кількість і типи засобів навчання повинні повністю забезпечувати матеріальні потреби навчальної програми в системі, але без надлишку.
4. Засоби навчання мають відповідати реальним умовам роботи і потребам навчального процесу.

Досвід викладання показує, що найбільш раціональною формою організації системи засобів навчання є кабінетна система, в якій усі засоби навчання з одного предмету (або ті, що використовуються одним вчителем) розміщені в одному приміщені — кабінеті, до якого при необхідності додають інші приміщення: препараторську, лабораторну, підсобну, ремонтну майстерню. Навчальні кабінети призначені для вивчення теорії і виконання вправ (семінарів, розв'язування задач, контрольних робіт, практичних занять). В лабораторній аудиторії проводяться практикуми, лабораторні роботи, на яких в учнів формуються політехнічні, професійні та інші навички. В препараторській готуються досліди та інші демонстрації, наочні посібники, дидактичний матеріал, прилади для лабораторних робіт. Іноді препараторську об'єднують з іншими приміщеннями: в ній виділяють місце для полиць, на яких зберігаються прилади, стіл для ремонтних робіт з полицями для інструментів, письмовий стіл для викладача. Таке поєднання праці в одній кімнаті зменшує загальний час підготовки до уроків і доречне, коли в кабінеті проводять заняття 3-4 викладачі. Якщо кабінет обслуговує великий потік учнів і багатьох викладачів, то поєднання праці в одній кімнаті може спричинити конфлікти, лаборанти й викладачі можуть заважати один одному. В такому випадку бажано виділити окремі приміщення (нехай навіть маленькі) для кожного виду праці.

В кабінеті мають бути забезпечені всі умови для демонстрації наочних посібників: джерела постійного і змінного струму, заземлення і затемнення, проекційна апаратура, екран тощо. Наочні посібники бажано мати для кожної нової теми уроку. Для їх оперативного використання необхідно мати картотеку засобів навчання, в якій картки розташовано за темами уроків. Недостатність наочності негативно впливає на активність учнів і якість їх знань. Однак, не варто захаращувати навчальний процес посібниками, які морально застаріли. З різних тем може бути декілька різних засобів навчання: друковані посібники, демонстраційний стенд, кінофільм тощо. Демонстраційне обладнання і друковані посібники не замінюють одне одного, а доповнюють, забезпечуючи різні дидактичні завдання.

Наочні посібники виконують наступні функції:
- ознайомлення з явищами і процесами, що не можуть бути відтворені в школі;
- ознайомлення з зовнішнім виглядом предмету в його сучасному вигляді і в історичному розвитку;
- наочне уявлення про порівняння чи зміну характеристик явища або процесу;
- етапи експлуатації, виготовлення або проектування виробу;
- наочне уявлення про будову предмета і принцип його дії, управління ним, техніку безпеки;
- ознайомлення з історією науки і перспективами її розвитку.

Наочні посібники, як правило, класифікуються на три групи:
- об'ємні посібники (моделі, колекції, прилади, апарати тощо);
- друковані посібники (картини, плакати, портрети, графіки, таблиці);
- проекційний матеріал (кінофільми, відеофільми, слайди).

Значну роль у навчанні відіграють колекції і моделі. Шкільні колекції — це набори предметів, речовин, що підібрані за певними ознаками або характеристиками і призначені як для вивчення нового матеріалу, так і для повторення та самостійної роботи. Широко відомі колекції з ботаніки і зоології, які використовуються також у фізиці, малюванні та в інших навчальних предметах. Наприклад, колекції резисторів, конденсаторів, ізоляторів, солей, пластмас, фарб тощо. Більшість колекцій, призначених для навчальних завдань, можуть бути виготовлені самими учнями.

При поясненні нового матеріалу часто використовуються демонстраційні колекції, які виготовлені на листку фанери або картону і вивішені на стаціонарних місцях в кабінеті або в коридорі. Кожний предмет в колекції має бути закріплено у визначеному місці згідно з класифікацією, яка може бути зображена за допомогою стрілок. Під предметом вказується його назва і коротке пояснення. Колекції роблять невеликими, зберігають у коробках і використовують як дидактичний матеріал.

Друковані посібники широко використовуються в практиці навчання. Вони дешеві, простіше виготовляються, друкуються в друкарні або виконуються вчителем разом з учнями. Їх доречно застосовувати як додатковий засіб поряд з натуральними предметами або їх моделями.

Таблиці і плакати необхідно дбайливо зберігати в підвішеному або закріпленому вигляді в спеціальному місці, що захищене від пилу та прямих променів сонця, які псують фарби та папір. Звичайно, таке місце вибирають у формі ніші в препараторській, відмежованій перегородкою від решти кімнати.