CC BY
101Педагогика
УДК 372.853
кандидат педагогических наук Зенцова Инна Михайловна
Соликамский государственный педагогический институт (филиал) Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Пермский государственный национальный исследовательский университет» (г. Соликамск)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОБИЛЬНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ ОБУЧАЮЩИМИСЯ ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ В ДОМАШНЕМ ФИЗИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Аннотация. В данной статье рассмотрена проблема применения мобильных приложений учениками основной общеобразовательной школе для организации домашних опытов по физике. Автором предложено использование смартфона в качестве измерительного устройства для проведения физических экспериментов в домашних условиях. Описана технология работы над домашними экспериментальными заданиями с помощью мессенджеров, мобильных версий социальных сетей и облачных сервисов. Представлены варианты организации домашнего физического эксперимента с применением QR - кодов. Выделены характерные особенности применения мобильных приложений для организации опроса школьников по методологии эксперимента.
Ключевые слова: домашний физический эксперимент, мобильные инструменты, мессенджеры, социальные сети, облачные сервисы, QR - коды, дашборды.
An^tatton. This article describes the problem of using mobile applications by the students of the main secondary school for organizing home experiments in physics. The author suggests the use of a smartphone as a measuring device for conducting physical experiments at home. The technology of doing home experimental tasks with the help of instant messengers, mobile versions of social networks and cloud services is described. The options for organizing a home physical experiment with the help of QR codes are presented. The characteristic features of the use of mobile applications for organizing a survey of the students about the methodology of the experiment are highlighted.
Keywords: home physical experiment, mobile tools, instant messengers, social networks, cloud services, QR codes, dashboards.
Введение. Использование информационно-коммуникационных технологий в образовании является одним из главных направлений модернизации общеобразовательной школы. Они способствуют повышению общего уровня учебного процесса, усилению мотивации обучения и познавательной активности школьников. Следует учитывать, что информационно-коммуникационные технологии непрерывно развиваются: персональные компьютеры заменяют более портативными и мобильными устройствами, такими как смартфоны, планшеты, электронные книги и др.
Согласно «Рекомендациям ЮНЕСКО по политике в области мобильного обучения» (2015 г.) [8] у мобильного обучения имеются уникальные преимущества: персонализация обучения, мгновенная обратная связь и оценка результатов обучения, помощь учащимся с ограниченными возможностями и др.
В современной школе происходит широкое распространение смартфонов и активное использование учениками ресурсов Интернета со своих мобильных устройств. В настоящее время смартфоны по производительности и функциональности обгоняют некоторые персональные компьютеры. К преимуществам использования мобильных устройств также можно отнести: малые габариты и массу, различные места использования.
В настоящее время мобильные телефоны с беспроводным доступом в Интернет имеются у большинства подростков. Согласно исследованию Д.А. Королевой (2018 г.) подавляющее большинство городских подростков имеют доступ к мобильным устройствам (97%) [5]. Наличие мобильных устройств у школьников позволяет говорить о возможности их использования в образовательном процессе в классе и дома с целью индивидуализации обучения. Большим потенциалом обладают мобильные приложения и для организации домашнего физического эксперимента.
Современные обучающиеся, используя мобильные устройства, имеют доступ ко всем необходимым ресурсам и актуальным данным.
Изложение основного материала статьи. Одним из средств формирования у учащихся экспериментальных умений может служить использование резервов домашней работы с целью организации выполнения учащимися экспериментальных заданий.
Формирование у учащихся самостоятельно ставить опыты может быть обеспечено при условии многократного выполнения отдельных действий и операций, из которых слагается эксперимент, общее количество повторений действий для получения устойчивого результата может составлять 8-11. Согласно теории поэтапного формирования умственных действий Н.Ф. Талызиной, «... после выполнения 5-8 заданий учащиеся без всякого заучивания запоминают и признаки понятия, и правило действия» [9, с. 155].
Такое большое количество повторений для формирования устойчивого результата обучения является основанием для поиска методов и средств, обеспечивающих соответствующую практику отработки у учащихся экспериментальных умений и навыков. Это не может быть достигнуто за счет простого увеличения числа лабораторных работ в Федеральном государственном образовательном стандарте образования.
В настоящее время методическое сообщество движется по пути разработки дидактических материалов для самостоятельной работы учащихся, направленных, в том числе, и на решение этой задачи. Среди заданий для учащихся представлены и экспериментальные задания. Некоторые из них предлагаются для домашнего выполнения. В области содержания и методики организации домашнего физического эксперимента известны работы С.И. Юрова (1954 г.) [11], С.Ф. Покровского (1963 г.) [6], М.Г. Ковтунович (2007 г.) [4], П.В. Зуева (2012 г.) [3] и др.
Несмотря на то, что продолжается работа над содержанием домашнего физического эксперимента, одной из трудностей его использования большинством учителей основной общеобразовательной школы является организация самостоятельной работы обучающихся над опытами в домашних условиях.
Это позволяет говорить об актуальности проблемы экспериментальной подготовки учащихся в основной и старшей школе, а также поиска путей эффективных способов ее решения в современных условиях модернизации российского образования.
Одним из способов решения данной проблемы является применение мобильных технологий в общеобразовательной школе.
К группам мобильных приложений, которые может использовать учитель при организации домашнего физического эксперимента, с нашей точки зрения, можно отнести:
1) датчики и конвертеры;
2) мессенджеры;
3) мобильные версии социальных сетей;
4) мобильные версии облачных сервисов;
5) сканеры QR - кодов;
6) дашборды.
Этот перечень мобильных приложений не является окончательным, поскольку количество мобильных приложений растет с каждым днем. В предлагаемом списке выделены ключевые направления.
Покажем, как учителю можно организовать работу над домашним физическим экспериментом на основе мобильных приложений.
1. Датчики и конвертеры.
В настоящее время появляются работы, посвященные различным аспектам использования мобильных устройств в школе. Например, диссертационное исследование Д.А. Королевой [5] посвящено выявлению условий реализации потенциала мобильных и сетевых технологий для модернизации учебной деятельности учащихся.
В своей статье А.Г. Баданов, Н.М. Баданова отмечают, что школьникам мобильное устройство можно превратить в полезный набор измерительных инструментов, таких как транспортир (приложение On protractor), линейка (приложение Ruler App), а также рассматривают возможности смартфона по распознаванию цвета объекта с помощью камеры мобильного устройства или по фотографии (приложение On Color Measure) [1].
Рассмотрим применение в домашнем физическом эксперименте различных мобильных приложений для смартфонов на платформе Android (встроенных в мобильное устройство, а также имеющие возможность скачивания и установки из приложения Google Play [7]).
При организации домашних экспериментальных заданий с использованием смартфона в качестве измерительного устройства обучающимся можно предложить выполнить следующие задания:
1. Положите книгу длиной 30-40 см на стол, а рядом положите другую книгу для упора. Подводя под свободный конец книги руку, постепенно поднимайте конец книги, а другой рукой кладите на верхний конец книги спичечную коробку со спичками. Увеличивая или уменьшая угол наклона книги над столом, добейтесь того момента, когда спичечная коробка начнет равномерно скользить по книге [6, с. 158]. Определите коэффициент трения, используя данные об угле, полученные с помощью мобильного приложения Smart Tools (инструмент «Транспортир»).
2. Определите свою скорость, с которой Вы идете от школы до дома, используя встроенное приложение «Секундомер» и приложение Smart Tools (инструмент «Расстояние»). Сравните полученный результат с данными приложения Smart Tools (инструмент «Скорость»).
3. При помощи приложения «Компас» определите расположение своей комнаты относительно сторон горизонта и постройте план комнаты с их указанием, а также найдите и запишите координаты местоположения (долготу и широту).
4. Определите давление, производимое ноутбуком. Используя приложение «Конвертер величин», познакомьтесь с различными единицами измерения давления. Осуществите перевод полученного значения давления в 2-3 незнакомые Вам ранее единицы измерения давления.
2. Мессенджеры.
Учитель может организовать работу обучающихся над домашними экспериментальными заданиями с помощью мессенджеров (Skype, Viber, WatsApp, Telegram, Facebook и др.), чаще всего уже встроенными в смартфон. К преимуществам использования мессенджеров можно отнести возможность бесплатно отправлять сообщения, фотографии и видеоролики, совершать видеозвонки.
В том или ином мессенджере, наиболее распространенном среди подростков, учитель может создать отдельные группы по физике (в соответствии с классом) и добавить всех школьников в необходимый чат. Исходя из наших наблюдений, как правило, большинство учеников используют для общения Viber или WatsApp, поэтому учителю целесообразно создать аккаунты в данных мессенджерах.
После урока в качестве напоминания учитель может отправить текст домашнего экспериментального задания в чат. Благодаря данному способу оповещения о домашнем задании любой школьник (даже если он отсутствовал во время урока) знает, что нужно подготовить на следующий урок.
Основная функция мессенджеров также может состоять в сборе и проверке выполненного домашнего задания. В данную группу школьники могут отправлять фотографии приборов или установок, собранных самостоятельно в домашних условиях, сопровождая их видеокомментариями по особенностям сборки того или иного устройства.
До даты сдачи выполненных экспериментальных заданий школьники могут задавать уточняющие вопросы напрямую учителю. Поскольку все отправленные вопросы будут видны всем, то они не будут повторяться. Педагог может проводить консультации для учащихся и осуществлять мониторинг их деятельности. Также он может давать в чате ссылки на литературу по домашним опытам. В зависимости от требований учителя обучающиеся могут отправлять фотографии и видеоролики с выполненными домашними опытами в личные сообщения или в чат.
3. Мобильные версии социальных сетей.
Для организации и контроля выполнения домашних опытов можно аналогично использовать мобильные версии социальных сетей («Одноклассники», «Вконтакте», «Мой мир» и др.). Данные, полученные Д.А. Королевой, показывают, что многие подростки предпочитают социальную сеть «Вконтакте» (73%) [5, с. 57]. Для этой социальной сети имеется возможность создать группу по домашнему физическому эксперименту, в которой сообщения будут видны всем членам группы. Также, как и в мессенджерах, учитель
может осуществлять организацию домашнего физического эксперимента, предъявлять тексты заданий, инструкции по их выполнению, образцы фотоматериалов с установками опытов и видеороликов с демонстрацией проведения экспериментов в домашних условиях. В социальной сети «Вконтакте» учитель может создать анонимный опрос по физическому эксперименту в домашних условиях и наглядно увидеть степень усвоения изученного материала, а также определить задания, вызывающие наибольшую трудность.
4. Мобильные версии облачных сервисов.
Используя мобильные версии облачных сервисов (Облако@таП.ш, Яндекс.Диск, Google Диск и др.), обучающимся удобно изучать размещенные учителем задания по домашнему физическому эксперименту, инструкции и образцы выполнения домашних опытов. Ссылки на файлы в облаке, сформированные учителем, можно разместить в чате, сформированном учителем, или в социальной сети.
5. Сканеры QR - кодов.
Еще одним мобильным приложением, которое можно применять в домашнем физическом эксперименте, является QR - код - двухмерный штрихкод, предоставляющий информацию для быстрого ее распознавания с помощью камеры на мобильном телефоне [2].
По окончании урока физики учитель может выдать QR - коды, в которых имеются ссылки на литературу по домашнему физическому эксперименту и перечень опытов, выполняемых в домашних условиях, а также учитель может создать тест по проверке знаний об экспериментальном методе познания в Googl.Формах (https://forms.google.com), ссылку на данный тест преобразовать в QR - код.
Учитель создает QR - коды, используя генератор QR - кодов [2]. Школьники используют выданные им QR - коды следующим образом: в мобильном телефоне с камерой запускают программу для сканирования кода, наводят объектив камеры на код и получают информацию.
Таким же образом может осуществляться и обратная связь: школьники создают QR - коды выполненных работ и сдают их учителю на проверку. Одним из преимуществ использования QR - кодов является предоставление большого объема информации на малом участке бумажного носителя.
6. Дашборды.
Учителю физики необходимо знать, как школьники усвоили данную тему для того, чтобы принять решение о закреплении данной области или о переходе к следующему разделу. Для этого можно запустить простой опрос или тест, который будет по прямой ссылке отображаться на мобильном устройстве обучающихся.
Для организации проверки знаний по физическому эксперименту можно использовать мобильные приложения, позволяющие отобразить результаты в режиме реального времени. Визуальное представление данных, сгруппированных по смыслу на одном экране для более легкого визуального восприятия информации принято называть дашбордами [10]. Данные приложения характеризуются лаконично представленными статистическими данными, отчетами, чаще всего с элементами инфографики.
При проведении занятий учителю необходимо знать, как усвоили школьники данную тему для того, чтобы принять решение о закреплении данной области или о переходе к следующему разделу. Для этого можно запустить простой опрос или тест, который будет по прямой ссылке отображаться на мобильном устройстве обучаемого. Данные в режиме реального времени помещаются в таблицу, по которой учитель сможет оценить степень усвоения материала, затраченное время на решение отдельного примера каждым обучаемым.
К таким приложениям относятся Mentimeter, SurveyMonkey и др.
Для работы с приложением Mentimeter требуется пройти регистрацию. Данное приложение на английском языке имеет интуитивно понятный интерфейс. Три вопроса в данной программе можно создать бесплатно.
Программа SurveyMonkey является бесплатной. В ней можно создать опрос, который позволяет перейти к следующему вопросу только после ответа на данный. Также данная программа позволяет предложить обучающимся все вопросы на одной странице. Еще одним вариантом использования SurveyMonkey является создание опроса с помощью беседы в чате.
Из области физического эксперимента школьникам можно предложить вопросы следующего вида:
1. Выберите из предложенного ниже физическую теорию:
а) электродинамика;
б) параллельное соединение проводников;
в) зависимость силы тока от напряжения;
г) сила тока в неразветвлённой части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединённых проводниках.
2. Выберите из предложенного ниже физический закон:
а) работа измеряется в джоулях;
б) для измерения силы тока используется амперметр;
в) сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению;
г) напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую.
3. Выберите правильный план подготовки и проведения эксперимента:
а) сформулировать проблему исследования и гипотезу; определить цель эксперимента; разработать и сконструировать проект экспериментальной установки; выяснить порядок действий и провести эксперимент; обработать и проанализировать результаты измерений; оформить отчет;
б) определить цель эксперимента; разработать и сконструировать проект экспериментальной установки; выяснить порядок действий и провести эксперимент; обработать и проанализировать результаты измерений; оформить отчет;
в) сформулировать проблему исследования и гипотезу, разработать и сконструировать проект экспериментальной установки; определить цель эксперимента; выяснить порядок действий и провести эксперимент; обработать и проанализировать результаты измерений; оформить отчет;
г) сформулировать проблему исследования и гипотезу, разработать и сконструировать проект экспериментальной установки; выяснить порядок действий и провести эксперимент; обработать и проанализировать результаты измерений; оформить отчет.
Выводы. Таким образом, мобильные приложения позволят привлечь внимание школьников к физике, вызвать интерес к проведению домашнего физического эксперимента.
С этой целью в статье предложено использование смартфона в качестве измерительного устройства для проведения физических экспериментов в домашних условиях при помощи таких бесплатных мобильных приложений, как Smart Tools (инструменты «Транспортир», «Скорость» и др.), «Компас», «Конвертер величин». Данные приложения позволят применить мобильные устройства для организации домашнего физического эксперимента. Использование мобильных устройств значительно обогатит тематику домашних экспериментальных заданий.
Показаны преимущества организации домашних экспериментальных заданий на основе мессенджеров (Skype, Viber, WatsApp, Telegram, Facebook и др.), мобильных версий социальных сетей («Одноклассники», «Вконтакте», «Мой мир» и др.) и облачных сервисов (Облако@mail.ru, Яндекс.Диск, Google Диск и др.). Сканеры QR - кодов предоставляют возможность передать большой объем информации. Для проверки знаний по физическому эксперименту можно использовать мобильные приложения, называемые дашбордами, которые позволяют отобразить результаты в режиме реального времени, такие как Mentimeter, SurveyMonkey и др.
Литература:
1. Баданов, А.Г. Мобильные инструменты смартфона / А.Г. Баданов, Н.М. Баданова // Школьные технологии. - 2016. - №1. - С. 102-106.
2. Генератор QR - кодов [Электронный ресурс]. - URL: http://qrcoder.ru/ (дата обращения: 12.08.2019).
3. Зуев, П.В. Простые опыты по физике в школе и дома / П.В. Зуев. - М.: Флинта, 2012. - 141 с.
4. Ковтунович, М.Г. Домашний эксперимент по физике: пособие для учителя / М.Г. Ковтунович. - М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2007. - 207 с.
5. Королева, Д.А. Использование мобильных и сетевых технологий в обучении школьников: дисс. ... канд. пед. наук: 13.00.00 / Королева Диана Олеговна. - М.: 2018. - 180 с.
6. Покровский, С.Ф. Опыты и наблюдения в домашних заданиях по физике / С.Ф. Покровский. - 2-е изд. - М.: Изд-во АПН РСФСР, 1963. - 415 с.
7. Приложения в Google Play [Электронный ресурс]. - URL: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.potatotree.onprotractor (дата обращения: 12.08.2019).
8. Рекомендации ЮНЕСКО по политике в области мобильного обучения https://iite.unesco.org/pics/publications/ru/files/3214738.pdf (дата обращения: 30.07.2019).
9. Талызина, Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний / Н.Ф. Талызина. - М.: Издательство Московского университета, 1975. - 343 с.
10. Что такое дашборд? [Электронный ресурс]. - https://www.octoboard.com/blog/что-такое-дашборд/(дата обращения: 12.08.2019).
11. Юров, С.И. Домашние экспериментальные работы учащихся по физике / С.И. Юров. - М.: Государственное учебно-педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР, 1954. - 179 с.
Педагогика
УДК:378.2
кандидат педагогических наук Зубарева Елена Сергеевна
Нижнетагильский государственный социально-педагогический институт (филиал)
Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Российский государственный профессионально-педагогический университет» (г. Нижний Тагил)
ЭЛЕМЕНТЫ ТОПОЛОГИИ В РАЗВИТИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО МЫШЛЕНИЯ МЛАДШИХ
ШКОЛЬНИКОВ
Аннотация. В статье обосновывается значимость проблемы развития пространственного мышления младших школьников на современном этапе развития начального образования. Как одно из средств решения данной проблемы предлагается использование элементов топологии, доступных для изучения младшими школьниками во внеурочной деятельности.
Ключевые слова: пространственное мышление, развитие пространственного мышления детей младшего школьного возраста, топология, диагностика развития пространственного мышления детей младшего школьного возраста.
Anmtation. The article substantiates the significance of the problem of the development of spatial thinking of primary schoolchildren at the present stage of development of primary education. As one of the means of solving this problem, it is proposed the use of topology elements available for study by younger students in extracurricular activities.
Keywords: spatial thinking, the development of spatial thinking of primary school children, topology, diagnostics of the development of spatial thinking of primary school children.
Введение. Интеллектуальное развитие ребенка характеризуется множеством показателей, одним из которых является уровень развития пространственного мышления, значимость которого в последние годы значительно возрастает.
Пространственное мышление, узко понимаемое как инструмент ориентации в пространстве, в современном образовательном пространстве выходит за рамки своей первоначальной функции. Исследования М.В. Гамезо, В.П. Зинченко, Б.Ф. Ломова, В.Ф. Рубахина и других показывают, что деятельность, связанная со скоростью, надежностью приема и переработки информации, зависящая главным образом от умения создавать адекватные зрительные образы, свободно перекодировать поступающую информацию, протекает в том числе и в уме, без зрительной опоры на реально действующие механизмы и процессы, что требует хорошо развитого пространственного мышления. Перечисленные характеристики деятельности заложены в личностных, предметных и метапредметных результатах обучения в начальной школе, выдвигаемых федеральным государственным образовательным стандартом начального общего образования. Развитое пространственное мышление даёт ребёнку возможность проявить себя как исследователя, создавать,
