561112 (4950) 2010 образовательная политикаинновации
 Скачать 0.53 Mb.
|
|
62 № 11–12 (49–50) 2010 ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПОЛИТИКА ИННОВАЦИИ • средства контроля знаний, средства ввода — системы голосования и те- стирования, программное обеспече- ние контроля знаний, авторские сре- ды, интерактивное оборудование. В качестве средства информатизации и визуализации коллективной работы удобно использовать интерактивные до- ски. Это оборудование хорошо извест- но в российских школах благодаря реа- лизации Приоритетного национального проекта «Образование» (2006–2008 гг.). Сегодня на рынке представлен ряд ма- рок интерактивных досок: Interwrite DualBoard (США), SmartBoard (Канада), ActivBoard (Великобритания), Hitachi (Япония) и др. В зависимости от произ- водителя и принципа работы д óски, на- ряду с общими возможностями, обладают функциональными особенностями. Их не- обходимо учитывать для наиболее эффек- тивной реализации того или иного функ- ционального модуля, поставленных педа- гогических задач и предстоящих условий эксплуатации. Например, для изучения точных наук (математика, физика, черчение и т.п.) важны следующие функциональные тре- бования к интерактивной доске: • исключение реакции (срабатывания) на случайное соприкосновение с ра- бочей поверхностью доски (неосо- знанное или нежелаемое касание); • возможность получения качественного оцифрованного изображения любых построений с использованием тради- ционных (не электронных) чертежных инструментов (линейка, транспортир, угольник, циркуль и т.д.); • возможность работы учащихся с раз- личными физиологическими особен- ностями («левша», «правша»); • возможность одновременной работы двух учащихся в различных режимах разграничения рабочей поверхности (все пространство или выделенные сегменты); • возможность организации коллектив- ной работы (до 10 учеников). Универсальными являются требования к надежности оборудования, возможности его работы при частичном разрушении рабочих поверхностей, вандалоустойчи- вости, а также к наличию матовых анти- бликовых отражающих поверхностей. На интерактивной доске можно не только отображать визуальную инфор- мацию и писать, она позволяет также управлять компьютером. Удобная воз- можность, предоставляемая интерактив- ной доской, — протоколирование класс- ной работы. В самом деле, домашние и контрольные работы выполняются уче- никами в тетрадях, экзамены — на спе- циальных бланках (листах). Недокумен- тированной остается работа учителя и учеников у доски, что в свою очередь сильно усложняет методическую работу и создает поводы для разногласий роди- телей со школой относительно коррект- ности оценивания ребенка. Учителю до- статочно владеть элементарным навы- ком обращения с интерактивной доской, чтобы все работы у доски были сохране- ны и являлись качественным материалом для последующего методического анали- за (самоанализа), разговора с родителя- ми и администрацией. Довольно часто можно наблюдать сле- дующую типовую ситуацию. При монта- Рис. 4. Интегрированная меловая интерактивная доска (5 элементов; слева — с открытыми крыльями, справа — с закрытыми) Комплексное решение проблемы создания техносферы в школе должно решать весь спектр поставленных задач от проведения занятия (урока, лекции, практического занятия и т.п.) до сбора отчетности и ее трансляции на соответствующие административно-управленческие уровни. 63 № 11–12 (49–50) 2010 ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПОЛИТИКА ВИДЕТЬ. ПРЕДВИДЕТЬ. ДЕЙСТВОВАТЬ ИННОВАЦИИ же интерактивной доски места для раз- мещения полноразмерной маркерной или меловой доски уже не остается. Для отдельных предметов (например, для учителей начальной школы, математи- ки и ступеней образования) этого нельзя допускать. Традиционно или данная про- блема не решается (класс остается либо с интерактивной доской, либо с мело- вой/маркерной), или компромиссное ре- шение не удовлетворяет преподавателя. Концепция техносферы подразумева- ет гибкое реагирование на обоснован- ные требования, в том числе и к эргоно- мике внедряемых решений. В данном случае с помощью набора инженерных конструкций становится возможным ин- тегрировать меловую (маркерную) и ин- терактивную доски. При этом конфигура- ция и размерность итоговой поверхности определяются по запросу учителя. Выше приведен пример подобного решения (см. рис. 4). Получена пятиэлементная (4 меловых и 1 интерактивный элемент (см. закрытое состояние)) комбиниро- ванная доска с интерактивной «середи- ной» и меловыми дополнительными по- верхностями. Часть поверхностей имеет соответствующую разлиновку (клетка и линейка). Одновременно у доски могут комфортно работать 4–5 учеников. Одной из важных задач в ходе урока является удержание внимания учащихся и вовлечение их в активную учебную дея- тельность. При этом многие преподавате- ли предпочитают перемещаться по клас- су во время занятия. Реализовать данные функциональные требования можно с по- мощью интерактивных планшетов. Они имеют беспроводное подключение к ком- пьютеру и обеспечивают функциональ- ность интерактивной доски (рис. 5). Планшет удобно переносить из кабине- та в кабинет и превращать любую ауди- торию с проектором и экраном в интерак- тивную. Применение подобных устройств позволяет учителю в любой момент заня- тия «передать управление» ученику, по- просить продолжить повествование или решение задачи (при этом ученик на- ходится на своем рабочем месте). Если в классе несколько планшетов, то можно организовать коллективное взаимодей- ствие по решению задания, проектной де- ятельности и т.д. В ходе преподавания в больших ауди- ториях или проведения конференций в актовом зале выступающему (учителю или ученику) удобно видеть изображе- ние слайдов, которые он демонстрирует, и иметь возможность делать коммента- рии и пометки. Помощником выступаю- щего будет интерактивная панель или интерактивная трибуна (рис. 6). Они так- же выпускаются различными производи- телями, в том числе и отечественными, и объединяют в себе функциональность монитора и интерактивной доски. Для эффективной организации обрат- ной связи на занятиях удобно использо- вать комплексы оперативного контроля знаний («голосовалки») (рис. 7). Аппаратные и программные средства контроля знаний предназначены для проведения различных видов контроля (рубежный, итоговый, текущий) в раз- личных формах тестирования (закрытая, открытая, на соответствие, правильная последовательность). На сбор ответов на предложенное задание и последующую Рис. 5. Интерактивные планшеты различных производителей Рис. 6. Интерактивная панель и трибуна 64 № 11–12 (49–50) 2010 ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПОЛИТИКА ИННОВАЦИИ их математическую обработку с выдачей заключения уходят секунды. За один урок учитель может провести несколько про- верок усвоения материала у всех учени- ков класса. При соответствующем содер- жательном наполнении системы опроса становятся надежным помощником пре- подавателя при подготовке учащихся к итоговой аттестации. Выбор в пользу тех или иных устройств основан исключительно на предпочтени- ях преподавателя и удобстве использова- ния в конкретных условиях учебного про- цесса. Комплексы оперативного контроля знаний включают пульты для учащихся, приемное устройство и специализиро- ванное программное обеспечение (ПО). Системы работают на инфракрасном из- лучении или радиоканале. Радиочастот- ные системы обладают более высокими потребительскими свойствами (не тре- буют «попадания» сигнала в приемное устройство, требуют меньшее количество приемных устройств). Инфракрасные си- стемы доступнее по цене (как правило) и просты в исполнении. Радиочастотные системы могут быть с обратной связью — с небольшим экраном, на котором выво- дится текстово-цифровая информация (ответы, реакция на ответ и т.д.). В настоящее время повсеместно вне- дряются мультимедийные проекторы; они качественно изменяют иллюстра- тивные возможности учебного процес- са в образовательных учреждениях. Для обеспечения сохранности зрения уча- щихся и педагогов, а также корректно- го представления учебных материалов необходимо аккуратно и внимательно подходить к выбору данного устройства, особенно для использования его совмест- но с интерактивной доской. Необходи- мо, чтобы проектор соответствовал сле- дующим техническим характеристикам: технология формирования изображения должна быть LCD (3LCD), аппаратное разрешение проектора — не меньше XGA (1024 768 точек), яркость — не менее 2200 (а лучше не менее 2500) ANSI Lm. При наличии финансовых возможностей лучше выбирать короткофокусные или ультракороткофокусные проекторы: они существенно снизят эффект тени и изба- вят от попадания луча в глаза стоящего у доски (экрана). Удобным универсальным средством яв- ляется документ-камера (рис. 8). Достаточ- но подключить ее к проектору, положить на предметный столик источник инфор- мации — и получить на экране его реали- стичное изображение. Документ-камеры позволяют демонстрировать различные объекты, слайды, а также манипуляции с ними. Функционально документ-камеры способны заменить традиционные устрой- ства: слайд-проектор, оверхед-проектор, эпипроектор и т.д., при этом не выходя за пределы совокупной стоимости. В большинстве образовательных учреж- дений предметные кабинеты оснаще- ны необходимым учебным и учебно- наглядным оборудованием. В последнее время в состав поставок принято вклю- чать цифровые измерительные и лабора- торные комплексы. Однако если данный набор оборудования объединить с инте- рактивным рабочим местом преподава- теля (например, с интерактивной доской, проектором, компьютером), соответству- Рис. 7. Комплексы оперативного контроля знаний различных производителей Рис. 8. Документ-камеры различных производителей 65 № 11–12 (49–50) 2010 ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПОЛИТИКА ВИДЕТЬ. ПРЕДВИДЕТЬ. ДЕЙСТВОВАТЬ ИННОВАЦИИ ющим ПО учебного назначения и разра- ботанными методиками организации обу- чения, то по лучим логически завершенное комплексное решение «интерактивный предметный кабинет». Организовать обучение в неоснащен- ном помещении, на природе или в иных нестандартных ситуациях удобно с помо- щью мобильного комплекта. Еще несколько лет назад термин «вир- туальная реальность» воспринимался как предмет научной фантастики. Сегодня посещение кинотеатра 3D, 4D и т.п. яв- ляется вполне стандартным видом отды- ха. Системы виртуального повествования (так называемая «виртуальная реаль- ность») могут быть с успехом применены и в сфере образования. Эти специализи- рованные аппаратно-программные ком- плексы, предназначенные для точного моделирования окружающей среды и соз- дания реалистичных образовательных окружений, проведения лабораторных работ и т.д., обеспечивают принципиаль- но новое качество восприятия учениками информации, способствуют повышению учебной мотивации и успешности обу- чения за счет активизации деятельности мозга и высокого уровня реалистичности изображения. Обучаемый погружается в виртуальный мир изучаемого пред- мета, проводимого опыта и т.д. Отличи- тельной чертой виртуальной реальности является то, что человек может управлять и активно взаимодействовать с объек- том реальности с помощью специальных приборов (стилуса, джойстика, трехмер- ной мыши и др.). Выделяют два основ- ных типа установок, создающих вирту- альную реальность: «активное стерео», когда изображение для левого и правого глаза проецируется на экран поочеред- но, а специальные очки-затворы обеспе- чивают формирование стереорежима, и «пассивное стерео», когда такое же изображение проецируется одновремен- но, и специальные очки обеспечивают разделение изображений для глаз. «Пас- сивное стерео» позволяет сделать изо- бражение более «глубоким» и реальным, а также снизить стоимость эксплуатации системы (стоимость очков для «пассив- ного стерео» во много раз ниже, чем для «активного»). Для создания приложений в виртуаль- ной реальности используются трехмер- ные модели, текстуры высокого разреше- ния, а также физическое моделирование природных явлений в реальном времени. В приложениях программируются нели- нейный сценарий поведения и реакции виртуальной реальности на действия че- ловека. Данный подход удобно использо- Рис. 9. Примеры контента для виртуальной реальности Рис. 10. Примеры работы виртуальной студии 66 № 11–12 (49–50) 2010 ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПОЛИТИКА ИННОВАЦИИ вать на различных предметах, он позво- ляет организовать межпредметные связи и проектное взаимодействие (рис. 9). Еще одно интересное решение для ин- новационных образовательных учрежде- ний — виртуальная видеостудия, позво- ляющая в реальном времени погрузить преподавателя (учащегося или актера) в многомерную предметную среду (рис. 10). Подобные решения широко исполь- зуются на телевидении для создания про- грамм «Прогноз погоды» и т.п. До недав- него времени нельзя было говорить о широком применении этих систем в обра- зовании из-за их технической сложности и высокой цены; сейчас они адаптированы для сферы образования и науки. Создавае- мые инновационные учебные и учебно- методические видеоматериалы существен- но повышают интерес к обучению, что наряду с их наглядностью способствует повышению эффективности учебного про- цесса. Учитель (экскурсовод, актер и т.п.) как бы присутствует непосредственно в среде изучаемой дисциплины и может взаимодействовать с изучаемыми объек- тами и явлениями. Исторические события усвоятся с б óльшим интересом, если учи- тель, например, повествует об истории Древнего Египта непосредственно из пи- рамиды Хеопса, сражается с врагами под руководством Александра Невского или открывает Америку вместе с Колумбом. Данные решения могут использоваться как для создания видеоматериалов в сту- дии, так и для проведения видеолекций (докладов, экскурсий и т.п.) в реальном времени. Изображение можно демон- стрировать с помощью мультимедийно- го проектора, многомерного кинотеатра, плазменной панели и т.п., а также пере- давать потребителям на дальние расстоя- ния посредством телевещания и записы- вать на носители (например, на DVD). Управлять ходом видеопрограммы может как сам выступающий, так и его помощ- ник или оператор. В процессе работы можно использовать имеющиеся нара- ботки и образовательные ресурсы: пре- зентации в MS PowerPoint, 3D-модели в 3D MAX, объекты ArchiCAD и AutoCad, фотографии, видеоролики и многое дру- гое. Можно организовывать интерак- тивное взаимодействие с аудиторией по принципу «телемост», что удобно исполь- зовать при дистанционном образовании. В последнее время вниманию педаго- гической общественности представляют- ся интересные продукты и решения, не являющиеся остро необходимыми в ходе учебного процесса, но способные разно- образить его или создать определенный настрой класса. Например, для занятий музыкой можно использовать интерак- тивную музыкальную доску. Она сочетает в себе интерактивную доску, синтезатор и традиционную маркерную поверхность (рис. 11), что позволяет проигрывать му- зыкальные композиции, изучать нотную грамоту. «Изюминка» данного устройства заключается в его нижней части, где на- ходится интерактивная творческая зона. На нотном стане обычным маркером пи- шутся ноты и при касании их электро- дами издаются соответствующие звуки. Ребенок может самостоятельно напи- сать некую мелодию, тут же прослушать и «увидеть», как она звучит. Для наведения необходимой тишины на занятиях, особенно в начальной школе, можно постучать ладонью о преподава- тельский стол, привлечь внимание слова- ми и т.д. Но гораздо интереснее и эффек- тивнее прививать навыки соблюдения ти- шины с помощью размещаемого на стене в классе специального светофора, который настраивается на допустимый уровень шума (горит зеленый свет) и реагиру- ет на его изменение (сначала зажигается желтый свет, потом красный со звуковым сигналом). Аналогичные устройства раз- работаны для контроля уровня углекис- лого газа в помещении. Когда становится душно, подаются соответствующие сиг- налы — световой и звуковой. Общеизвестна проблема мобильных те- лефонов в школе. С одной стороны, роди- тели и дети хотят иметь возможность опе- ративной связи (на всякий случай), с дру- Рис. 11. Интерактивная музыкальная доска 67 № 11–12 (49–50) 2010 ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПОЛИТИКА ВИДЕТЬ. ПРЕДВИДЕТЬ. ДЕЙСТВОВАТЬ ИННОВАЦИИ гой — дети не обладают еще культурой использования телефонов в обществен- ных местах. Результаты данного проти- воречия хорошо известны. Проблема ре- шается с помощью специализированных школьных телефонов (GSM-телефоны) с сильно усеченной функциональностью: с них можно только звонить, причем ис- ключительно нескольким фиксирован- ным абонентам (маме, папе, дедушке, ба- бушке и т.п.), и лишь они могут позвонить ребенку. В некоторых моделях дополни- тельно ограничивается длительность раз- говора (например, до 40 с.). Такой режим позволяет ребенку при необходимости сообщить родным срочную информацию, а тем — быстро выйти на связь со своим чадом, не нарушая общественное спокой- ствие и учебный процесс. Приучать детей соблюдать чистоту рук можно как традиционными методами, так и с помощью инновационных разра- боток. В Германии предложено интерес- ное устройство (рис. 12). Когда ребенок помещает в него не очень чистые руки, появляется соответствующее свечение. Изображение чистоты рук может через веб-камеру транслироваться как на про- екционные поверхности, так и в Интер- нет (например, родителям на электрон- ную почту). Крайне важно при проектировании компонентов техносферы образователь- ного учреждения не ограничиться во- просами ИТ-оборудования и ПО. Подбор удобной, эргономичной мебели, отве- чающей задачам конкретного учебного процесса, имеет не меньшее значение для успешности проекта. Наряду с тради- ционными партами в школах использу- ются разнообразные индивидуальные ра- бочие места, мобильные столы, конторки и т.д. Для сохранения осанки учащихся и учителя, а также предотвращения уста- лости спины во время занятий применя- ются специализированные стулья, прин- цип действия которых заключается в их неустойчивости (рис. 13). Для удержания равновесия необходимо совершать не- большие по амплитуде движения, в ре- зультате чего мышцы спины работают правильно с переменной нагрузкой. Интересным компонентом техносфе- ры образовательного учреждения может быть электронная среда обучения на базе индивидуального компьютера школьника (ноутбука или нетбука) — «Электронный портфель», в котором хранятся электрон- ные тетради, ручки, дневники, учебни- ки, словари, лингафонное оборудование, физические приборы и пр. Благодаря индивидуальному использованию ком- пьютера (нетбука) обучение становится личностно-ориентированным, а ПО и тех- нологии — доступными в любое время. В ходе любого урока учитель может кон- тролировать деятельность каждого уче- ника со своего рабочего компьютера, на- правлять школьников к ресурсам Интер- нета, организовывать исследовательскую деятельность учащихся, ориентировать их на углубленный поиск информации, оценку надежности различных информа- ционных источников, конспектирование изучаемых материалов и обсуждение их с одноклассниками, создание мультиме- дийных презентаций. Все эти возможно- сти помогают увлечь школьников про- цессом обучения и создать для них проч- ную мотивацию, а также позволяют: • внедрить лучшие практики интегра- ции информационно-коммуника ци- онных технологий в обучение; • улучшить освоение учащимися учеб- ного материала; Рис. 12. Контролер чистоты рук Рис. 13. Специализированные «подвижные» стулья для ученика (слева) и учителя (справа) |