CC BY
35
УДК: 37.013.32
М.А. Исаева, декан ЧГПИ, г. Грозный, E-mail: isaeva_m_a@mail.ru
ДИДАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ МАЛЫХ СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ШКОЛЬНОМ ОБУЧЕНИИ
В статье раскрыта технологическая сторона малых средств информационных технологий, которые можно успешно применять в учебном процессе. Выделено два направления малых средств информационных технология по характеристическим особенностям использования в школьном обучении: для предметов естественнонаучного цикла и для предметов гуманитарного цикла.
Ключевые слова: малые средства информационных технологий, научный калькулятор, графический калькулятор, физическая лаборатория, навигатор, электронный словарь.
Главным направлением модернизации российского образования является внедрение в учебный процесс средств информационных и коммуникационных технологий, обеспечивающих условия для становления образования нового типа, отвечающего потребностям развития и саморазвития личности в современном обществе. С внедрением информационных технологий процесс образования осуществляется в принципиально другой среде. Этот означает, что технология теперь не просто дополнение, она преобразует образование в соответствии с потребностями информационного общества со значительными последствиями для системы образования в организации учебного процесса, методах преподавания и содержании обучения.
В информатизации образования наряду со ставшими традиционными компьютерными технологиями выделяют ряд других направлений. В настоящее время большое развитие получило направление портативных специализированных информационных технологий, ориентированных на решение конкретных прикладных задач, получивших название малые средства информационных технологий [1]. Примерами таких вычислительных средств являются карманные переводчики, электронные записные книжки, электронные книги, смартфоны, карманные портативные компьютеры, навигаторы, коммуникатора, нетбуки, графические и научные калькуляторы.
Малые средства информационных технологий имеют большую популярность в обыденной жизни и несколько отстранены в образовании. В то время как по сравнению с универсальным вычислительным средством (компьютером) они имеют ряд преимуществ. Они гораздо компактнее, более надежны, удобнее в эксплуатации и, что немаловажно, намного дешевле. Малые средства информационных технологий можно успешно применять в обучении.
Малые средства информационных технологий нашли широкое применение в практике обучения во всем мире. Большинство школьников и студентов ведущих информационно-развитых стран мира, таких как Япония, США, Германия, Франция, Великобритания, Скандинавских странах и др. регулярно применяют калькулятор на учебных занятиях. Калькулятор там рассматривается не столько как объект изучения, сколько, как эффективное средство обучения, позволяющее значительно расширить содержание и углубить математическое и естественно-научное образование. На применение калькуляторов ориентированы стандарты, учебные программы и учебники. Вопросы применения калькуляторов в обучении постоянно обсуждаются на международных симпозиумах и конгрессах. Создается много учебных и методических пособий по вопросам эффективного применения калькуляторов в обучении, расширению и углублению содержания математической подготовки, применению для демонстрации физических явлений и опытов [2].
Поскольку спектр малых средств информационных технологий разнообразен, выделим два направления по характеру использования в учебном процессе: для естественно-научных предметов и гуманитарных предметов. Малые средства информационных технологий, которые можно успешно применять при обучении предметам естественно-научного цикла (математика, физика, химия, экономика, информатика) относятся: научный и графический калькуляторы, мини физиче-
ская лаборатория. Для предметов гуманитарного направления (русский язык, литература, иностранный язык, ОБЖ) выделим: навигатор, электронный переводчик, электронная книга. Выделим основные технические характеристики и определим место данных средств в учебном процессе.
В учебных заведениях наибольшей популярностью пользуются научные калькуляторы фирмы CASЮ (рис. 1). Одним из свойств научных калькуляторов является возможность одновременно отображать на дисплее введенное выражение и результат, а так же представлять введенное выражение практически в том же виде, что и в математической литературе, например, учебнике математики. Данные калькуляторы содержат до 240 встроенных математических функций и до 40 научных констант. Позволяют производить вычисления с обыкновенными и десятичными дробями, степенями и корнями любой степени, тригонометрическими, логарифмическим, показательными, гиперболическими и обратными гиперболическими функциями. Находить численное решение квадратных и кубических уравнений, численное решение систем линейных уравнений до 3-х неизвестных. Вычислять дифференциалы и интегралы. Содержат режим анализа функций и графических решений. Производить операции с комплексными числами и их тригонометрическим представлением. Производить операции с векторами и матрицами. Имеют встроенный режим таблиц, который позволяет, производит расчет значений х, /(х) по заданной функции и представляет результат в табличной форме.
Ж4
7 8 9 DEL АС
4 5 6 х -Г
1 2 3 + -
Рис. 1. Внешний вид калькуляторов, научных калькуляторов
Что касается графических калькуляторов, самыми известными являются калькуляторы таких фирм как CASIO (рис. 2а) и Texas Instruments CSC (рис. 2б). Графические модели калькуляторов имеют большой жидкокристаллический дисплей и все основные элементы интерфейса компьютера. Они обладают всеми вышеперечисленными вычислительными возможностями научных калькуляторов. В дополнении к этому позволяют находить первую и вторую производные, интегрировать, решать квадратные и кубические уравнения, решать систем линейных уравнений до шести неизвестных, решать произвольные уравнения методом ограниченного подбора.
2б
Рис. 2. Внешний вид графических калькуляторов
Графические возможности данных калькуляторов позволяют проводить построения графиков функций в прямоугольных и полярных координатах, графиков параметрических функций и заданных в виде неравенств, построение динамических и конических графиков, а так же графиков рекурсий. Исследование функций по нахождению максимума и минимума, точек пересечения графика функции с осями координат, точек пересечения двух графиков (перемещении по линии графика с отображением координат, увеличение/уменьшение, выбор области для масштабирования), одновременное отображение графика функции и таблицы значений функции. Возможность нанесения линий, точек и других геометрических фигур на график. Позволяет находить графические решения (корни, максимум, минимум, пересечения, интеграл).
К статистическим возможностям относится статистический анализ списков с одной и двумя переменными, регрессионные вычисления, построение статистических графиков (точечный и линейный, гистограммы, блочные графики нормального распределения, ломанная линия), построение графи-
ков статистической регрессии (линейный, в том числе при наличии экстремальных значений, квадратный, кубический, 4й степени, экспоненциальный, степенной, синусоидальный, логический), позволяет проводить сложные статистические вычисления (проверка гипотез, распределение).
Режим интерактивных заданий и презентаций (E-Activity) позволяет создавать текстовые задания с интерактивными вставками основных режимов, обладает возможностью внешней загрузки заданий и их сохранением. Режим таблиц синхронизирован с MS Excel. В графических калькуляторах имеется встроенный язык программирования высокого уровня, аналогичный Бейсик или Паскаль. Графические калькуляторы посредством USB интерфейса могут соединяться с компьютером, к ним можно подключать различное проекционное оборудование - мультимедиа проекторы и жидкокристаллическую панель для проектирования изображения с помощью кодоскопа.
Научные и графические калькуляторы успешно применяются на предметах естественно-научного цикла. В настоящее время разработаны и апробированы методики применения современных калькуляторов в обучении математике [3], информатике [4], физике. Калькуляторы применяются в них для расширения и углубления учебного материала и направлены для повышения эффективности и качества учебного процесса. Так, например, в школьном курсе информатики и ИКТ калькулятор рассматривается как объект изучения и в то же время как эффективное средство обучения на уроках информатики [5].
Отдельным направлением малых средств информационных технологий, можно выделить мини физические лабораторию. Мини физическая лаборатория включает в себя измерительный блок и набор датчиков. Причем данное оборудование может работать как автономно, так и под управлением калькулятора. На рис. 3а представлена мини физическая лаборатория, на базе графического калькулятора CASIO. На рис. 3б представлена мини физическая лаборатория израильской фирмы NeuLog, которая представляет собой комплект автономных модульных датчиков и цифрового контроллера, причем лаборатории разбиты по предметным модулям: химия, физика, биология. В комплект лаборатория входят датчики: температуры, давления, кислорода, напряжения, силы, влажности и т.д. Лабораторное оборудование является отличным дополнением для проведения физических и химических школьных экспериментов.
3а
3б
Рис. 3. Мини физические лаборатории
Рассмотренные малые средства информационных технологий хорошо вписываются в школьный курс естественно-научных дисциплин, для которых в настоящее время имеются методические разработки, учебные и методические пособия и которые эффективно используются в ряде учебных заведений страны.
Что касается, гуманитарного направления, то здесь можно говорить о практически полном отсутствии исследований и разработок по внедрению в учебный процесс этих предметов информационных и коммуникационных технологий. Прослеживается некая тенденция внедрения компьютерных технологий при изучении русского языка, родного языка (национального) литературы, а так же иностранных языков, но они не
носят повсеместного характера. На это есть ряд причин экономического и методического характера. Хотя применение современных информационных технологий, в том числе малых средств информационных технологий позволили бы качественно повысить изучение данных предметов.
В школьный курс ОБЖ и географии прекрасно вписывается навигатор, прибор, который посредством обмена информацией с навигационным спутником показывает на экране местонахождение пользователя, а также позволяет проложить более удобный маршрут, запомнить уже пройденный путь или же зафиксировать в памяти определенную точку на карте, рис. 4.
Рис. 4 Внешний вид навигатора
Портативный навигатор - это практичный карманный GPS приемник, созданный для того, чтобы его можно было использовать в любых погодных условиях - будь то снег или дождь, мороз или жгучее солнце. В навигаторах имеются барометрический альтиметром и магнитный компасом. С помощью барометрического альтиметра можно вымерять атмосферное давление, создавать график изменения давления на протяжении 12 часов и определить высоту пользователя относительно уровня моря с точностью до трех метров. Имеется магнитный компас, для определения магнитного азимута. Погрешность измерений, проведенных не в движении, а на месте составляет всего 2 градуса. Навигаторы поддерживают работу с маршрутизированными картами, морскую картографию, а также подробные карты населенных пунктов и автоматическую прокладку маршрута причем, учитывая большую емкость память, таких карт можно загрузить довольно много. Навигатор способен автоматически прокладывать требуемые маршруты. Также в функциях навигатора есть информацион-
ные таблицы об условиях рыбалки и охоты, положениях Солнца и Луны. Звуковой сигнал может оповестить о приближении к заданной точке, отклонении от курса и дрейфа от места стоянки. Еще фиксируется скорость (текущая, средняя и максимальная), время в пути и время остановок. Питания навигатора осуществляется двумя пальчиковыми элементами, а продолжительность работы с ними довольно велика - до 30 часов [6].
Для изучения таких дисциплин, как русский язык, литература, а так же иностранный язык можно применять электронные словари и переводчики, рис. 5. Электронные переводчики содержат большой словарный запас, имеют встроенное произношение иностранных слов и выражений и будут хорошими помощника при изучении иностранных языков. Современные электронные словари содержат не только словари иностранных слов и фраз, но и толковые и тематические словари русского языка.
Следует особо подчеркнуть, что исключено механическое включение малых средств информационных технологий в учебный процесс, необходимо грамотное методическое сопровождение, наличие учебных и методических пособий. Только после этого применение малых средств информационных технологий позволит расширить и углубить содержание школьных предметов, таким образом повысить эффективность и качество обучения в целом.
рис. 5. Внешний вид электронного словаря
Библиографический список
1. Помелова, М.С. Методика обучения школьников на уроках информатики работе с малыми средствами информационных технологий: авто-реф. дис. ... канд. пед. наук. - Арзамас, 2009.
2. Stillman, G. Students models, methods, limitations and assumptions for an application task in a CAS calculator environment // Proceedings of the 19th Biennial Conference of the Australian Association of Mathematics Teacher. - Adelaide: AAMT, 2002.
3. Вострокнутов, И.Е. Методические рекомендации к изучению алгебры в 7-9 классах с использованием возможностей применения малых вычислительных средств: пособие для учителя / И. Е. Вострокнутов [и др.]. - М.: «Навигатор», 2006.
4. Смекалин, Д.О. Изучение информатики и малые вычислительные средства. Методическое пособие по использованию инженерных калькуляторов в курсе информатики. - М.: Навигатор, 2005.
5. Вострокнутов, И.Е. Методические рекомендации по применению малых средств информационных технологий (научных и графических калькуляторов) в школьном курсе Информатики и ИКТ (базовый уровень) / И.Е. Вострокнутов, М.С. Помелова. - М.: издательство «Навигатор», 2007.
6. Статьи о GPS-навигаторах. - Copyright «gps-sky.ru» Александр Егоров, 2008. - Р/д: http://www.gps-sky.ru, свободный. - Загл. с экрана.
Статья поступила в редакцию 16.04.10
УДК 37.02; 371
Т.Ю. Снежко, соискатель ГАГУ, г. Горно-Алтайск, E-mail: tatiana snehko@mail.ru; П.А. Мусинов, канд.пед.наук, доцент ГАГУ, г. Горно-Алтайск, Республики Алтай, E- mail: petmus@yandex.ru
К ПРОБЛЕМЕ НРАВСТВЕННО-ПРАВОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СИСТЕМЕ «АДМИНИСТРАЦИЯ - ОБУЧАЮЩИЙСЯ (СТУДЕНТ)» В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
В статье рассматривается проблема взаимодействия администрации образовательного учреждения и студенческого контингента на основе принципов и ценностей нравственно-правовой культуры. Раскрывается понятие «нравственно-правовое взаимодействие», обозначены подходы в оптимизации отношений в системе «администрация - студент» на примере образовательных учреждений среднего профессионального образования.
