CC BY
136
УДК 378
Катержина Светлана Федоровна
кандидат педагогических наук, доцент
Собашко Юлия Александровна Чебунькина Татьяна Алексеевна
кандидат технических наук, доцент Костромской государственный университет svetakaterzhina@mail.ru, kgtu-sobashko-ya@mail.ru, bunkinata@mail.ru
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ПРИ ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ В ВУЗЕ С ЦЕЛЬЮ АКТИВИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
В статье рассматривается вопрос использования современных информационных образовательных технологий в высшей школе. Показаны возможности использования мобильных устройств и онлайн сервисов при обучении математике.
Ключевые слова: информационные технологии, мобильное обучение, мобильные устройства, игра, онлайн-сер-вис, интернет, мобильное обучение, гаджеты.
Под термином «мобильное обучение» (м-обучение) mobileleaming (m-learning) понимается использование мобильных и портативных устройств, таких, как мобильные телефоны, ноутбуки и планшетные ПК в преподавании и обучении [3]. Такое обучение явилось следствием научно-технического прогресса в области мобильных технологий и стало доступным в связи с расширением набора функций современных мобильных устройств. Среди самых значимых зарубежных проектов, посвященных практике и теории преподавания с помощью мобильных устройств, необходимо отметить следующие: Система мобильного обучения The Mobile Learning Network Project (MoLeNET) (Великобритания), Среда мобильного обучения Mobile Learning Environment Project (TheMoLE) (США), Мобильные технологии в обучении через всю жизнь Mobile Technologiesin Life long Learning: bestpractices (MOTILL) (Европейский Союз), Консорциум мобильного обучения MLearning Consortium (Канада). Международный проект Среда мобильного обучения объединяет 22 страны и развивается за счёт средств федерального правительства США. В начале двадцать первого столетия в России начинают появляться отдельные проекты, например, школа мобильного обучения (автор проекта Барков Алексей). К сожалению, библиотека обучающих модулей школы на сегодняшний день состоит всего лишь из двух модулей, предназначенных для учеников 2 и 8 классов. Модули разработаны для отдельных дисциплин и содержат в себе несколько тестов по отдельным темам [10].
Мобильное обучение выделяется как новое направление, являющееся частью дистанционного обучения. Отдельные работы отечественных ученых исследуют перспективы и некоторые возможности мобильного обучения: А.А. Андреев анализирует перспективы применения портативных персональных компьютеров в системе дистанционного обучения, формулирует их дидактические свойства и функции; Е.Д. Патаракин исследует возможности
сетевых сервисов Web 2.0; И.В. Савиных анализирует функционирование мобильного портала для доступа с сотовых телефонов для SMS-рассылок, SMS-опросов, SMS-тестирования; В.В. Жуков выделяет главный принцип мобильного обучения: обучение в любом удобном месте, в любое удобное время; А.А. Федосеев, А.В. Тимофеев отмечают, что возможностей мобильных устройств достаточно для полноценной работы в различных профессиональных областях; С.В. Кувшинов рассматривает мобильное обучение как новую реальность в образовании; И.Н. Голицына рассматривает мобильное обучение как новую технологию в образовании.
В связи с внедрением новых федеральных государственных образовательных стандартов увеличился объём самостоятельной работы студентов (СРС). Несколько десятков лет СРС подразумевала чаще всего самостоятельную работу с литературой. С использованием новых информационных технологий возможности организации СРС значительно расширились. Преподаватели гуманитарных и социально-экономических дисциплин одними из первых внедрили новые технологии в обучение. На второй план отошли многочасовые лекции «на скорость» и походы в читальный зал. Доступные в сети Интернет источники, копировальная техника облегчили жизнь студентов, а, значит, освободили время для приобретения новых знаний. Сложнее с предметами математического цикла. Каскад формул, сложные выводы теорем очень часто оказываются сложны для самостоятельного изучения, поэтому для данного курса возникла необходимость создания интерактивных мультимедиа лекций и создание обучающих программ. Здесь, несомненно, на помощь преподавателю и студенту может прийти не только компьютер, но многочисленные гаджеты (телефоны, планшеты и прочее) [1; 2; 4; 5; 9].
Почему же сейчас просто необходимо развивать мобильное обучение? Среди первокурсников Костромского государственного университета было проведено анкетирование, в котором приняло участие 163 человека, среди которых студенты
220
Вестник КГУ _J 2016
© Катержина С.Ф., Собашко Ю.А., Чебунькина Т.А., 2016
I студенты ВПО I студенты СПО
постоянно
редко
парураз б день
Рис. 1. Частота использования студентами мобильных устройств
Функции мобильного теле||юна
Рис. 2. Функции телефона
ВПО и СПО. Один из вопросов анкеты звучал так: «Как часто вы пользуетесь мобильными устройствами?». Результаты полученных ответов представлены на рисунке 1.
Большинство студентов постоянно пользуются мобильными устройствами и уже не представляют своей жизни без них.
Далее испытуемым предлагалось выбрать три наиболее значимые функции телефона. Распределение результатов представлено на рисунке 2.
Как видно из диаграммы роль мобильного устройства в обучении намного ниже, чем использование его для общения в социальных сетях.
Далее испытуемым предлагалось отметить для изучения каких предметов и как конкретно они используют мобильное устройство. 86,7% опрошенных указали, что это предметы гуманитарного цикла и мобильное устройство используется для выхода в Интернет с целью поиска информации. Математика была указана 9,5% опрошенными, а мобильное устройство использовалось либо как калькулятор, либо для поиска решения домашнего задания в сети Интернет. Остальные испытуемые не дали ответа на поставленный вопрос.
Проведя анализ анкет, мы пришли к выводу, что роль мобильного устройства в студенческой среде очень высока и вряд ли изменится в ближайшее время, поэтому необходимо «перенаправить» их использование от развлечений в сторону обучения.
Итак, на сегодняшний день перед педагогическим сообществом остро встаёт проблема совершенствования качества образования в условиях информатизации общества, использование возможностей новых информационных технологий, методов и средств информатики для реализации идей развивающего обучения, а так же повышение эффективности учебного процесса в высшей школе за счёт использования современных мобильных устройств.
В данной статье авторы попытались показать, как можно повысить интерес обучающихся к высшей математике за счёт использования современных мобильных устройств. В соответствии с данной целью были поставлены и решены следующие задачи:
- анализ роли мобильных устройств в жизни студентов;
- изучение рынка предлагаемых разработчиками игр с целью возможного их использования в обучении;
- продемонстрировать полезную значимость предлагаемых в настоящее время сервисов, позволяющих преподавателям, не имея навыков программиста, создать компьютерные обучающие программы, способствующие повышению интереса к математике.
Использование средств информационных технологий в образовательном процессе даёт дополнительные возможности для улучшения уровня образования и повышает его интенсивность. С уходом в мобильную сферу образование адаптировалось к условиям этой среды, становясь более компактным, узконаправленным и интерактивным. В мобильном мире важно, чтобы информация могла быть усвоена небольшими кусками, максимально чётко соответствовала ситуации и, при этом, чтобы процесс взаимодействия с продуктом доставлял удовольствие. Соответственно, меняются привычки пользователей: учащиеся всё больше хотят, чтобы образование было простым, эффективным и весёлым.
В настоящее время отмечено снижение знаний студентов-первокурсников по точным наукам. Практически отсутствует умение самостоятельно работать с математической литературой, слабо развита память, что просто неприемлемо при получении диплома бакалавра. Новейшие достижения науки и техники дают возможность быстро найти ответы на все поставленные вопросы, не прибегая к каким либо умственным усилиям. Любой студент часто берёт мобильный телефон и играет в игры, поэтому возникло желание наполнить эту игру содержательной составляющей, которая будет направлена на изучение той или иной области знаний.
Проанализировав рынок прикладных программ, находящихся в свободном доступе и возможных к применению в современных мобильных устройствах мы пришли к выводу, что таких программ очень мало и данное направление требует пристального внимания программистов.
в к т т. в
ш зй»
йзУ ЙЙ? а ■> твс !№ ± м.
щ Ж « Ч^» шШК др щ ш? ш
Ж
в в
Рис. 3. Разбиение таблицы производных на пазлы
Была поставлена задача рассмотреть варианты использования имеющихся программ применительно к изучению разделов высшей математики, их возможности и недостатки. Предлагаем к рассмотрению несколько игр.
Пазл - давно известная игра, помогает улучшить зрительную память и возможность запоминания той или иной информации. Мы взяли бесплатное приложение JigsawPuzzleLite, которое позволяет разбить изображение на нужное количество кусков от 8 до 264 [6]. Во время собирания пазла существует возможность посмотреть целое изображение, поставить паузу или изменить фон. Данное приложение помогает запомнить нужную информацию в привычной с детства для нас форме. Плюсами данного приложения являются его бесплатное использование и понятный интерфейс. Без минусов не обошлось, язык программы только на английском языке. На рисунке 3 представлено разбиение таблицы производных на паз-лы. На рисунке 4 представлена почти завершённая работа.
Кроссворд - очень знакомая для нас игра, которая может применяться для проверки теоретических знаний, а именно определений, формул, теорем. В образовательном процессе практикуются два способа использования кроссвордов: разгадывание готового кроссворда и составление своего. Очень просто и быстро можно составить кроссворд «онлайн».Составление кроссворда онлайн или на бумаге обычно сводится к выполнению следующих этапов:
- придумывание набора слов, из которых будет состоять кроссворд;
- формулирование заданий-вопросов, по которым данное слово будет угадываться;
- составление самого кроссворда, расположение клеточек-букв на листе. Именно на последнем этапе разработчики приходят на помощь. На рисунке 5 представлен кроссворд по теме «Матрицы.
Рис. 4. Результат игры
Вестник КГУ Л 2016
222
11»
ирпдонтгиии:
3.. СЛАУ, нмеющм единственное решение. <>. Фалшлпа штгшгака, ткнем которого названо
реоеяк сзккы лшкйяых ivrri^muix rpaweimfi, ПОдГЧйеМО* ттем ПрНВгдПШД ОИСТгМЫ к ступенчатому BILVV. 10. ЭДЖШ строк штршш СООТВеТСТОТОЕШПО! сголбцадв. 11. ПрямоугольнаяТаблица, спгто-яния га ш х а ч1кчл I3.UI kjujis - либо других ооыктоб.
12. Число, рявнос нлноольшему сгз порядков миноров uaipistuj, (>т,ипим\ иг н'.лн .... тигрицы.
13. Квадратом матрица, у которой: все недна тональные злсммгга равны нулю.
По Hvpi лк-'лн-
1. Кяялрятняя ИЯТрНЦЯ Л ОП|1СЛГЛНТСЛ1. которой НС равен кулю. 2. Матрица, у которой число ст]хл равно числу столбцов.- 4, Матрица любого размера элементы кОТОрОЙ ряшы Ж'лК» Ъ, Онрсдслше.и» [ci 1).ГО ПОрЯлКЛ, ПОлТ^ННЫЙ 11S лЛЯНОГО пгтем
вычерыгаания i-тоГг строки ID i -то го столбца fCTb.....
■> м :рз:иы 7. ( ik:-:-.|.i. м>щ Г:к ил^и
prJlieHllr. 8. КвадрАТОЯ! IttTpHUJ Si'r j.\r.4rlira которол расположены по одну сторону ОТ Главной догоняли и рлены нулю. 1.Дщгашиш мятриид а-ного ги>р*дьа net дпи.гона.аиы«' iieueimi которой равны единице.
Рис. 5. Кроссворд, составленный программой
Ktrtou'd Short cut i
Матрица размера m*n
Прямоугольная таблица, содержащая m строк и п столбцов
у ф Q
2 Квадратная матрица
3 Матрица-строка
4 Нулевая матрица
5 Единичная матрица Е
Число строк равняется числу столбцов
Все элементы равны нулю
Элементы главной диагонали равны единице, остальные - нули
Ю Ф <2} Ы ф ® И ф (& УФ®
е Транспонирование матрицы
Замена всех ее строк (столбцов) соответствующими столбцами (строками)
Q Ф ®
Create
Рис. 6. Рабочее окно программы
Системы линейных алгебраических уравнений», сгенерированный программой [7].
Предлагается бесплатный онлайн сервис Quizlet.com для создания и применения флэшкар-точек и обучающих игр [8]. Мы можем выбирать различные категории создания карточек. В качестве примера для разработки нами была выбрана тема «Линейная алгебра». Заполняем карточки (см. рис. 6).
Заполнив только один комплект карточек, получаем пять вариантов игры. Первый блок состоит из трех игр: прослушай и запиши что слышишь, напиши ответ на вопрос (рис. 7), выполните задания теста.
Второй блок - состоит из двух вариантов:
1) Игра «Скутер» - необходимо перетащить термины на их определения, при правильном совпадении которых пара исчезнет.
2) Игра «Космическая гонка» - необходимо успеть набрать термин, соответствующий определению. При переходе на следующий уровень скорость движения определений увеличивается, и, как следствие, времени на то, чтобы вспомнить, остаётся очень мало, поэтому определение необходимо знать.
Для оценки эффективности использования данной формы работы было проведено исследование, в котором приняли участие две группы первокурс-
— баск го ргойгейз оп Матрицы
Все элементы равны нулю
Нулевая матрица]
иК к лМмНн а п
рСТтуцЧЫЯ
Рис. 7. Рабочее окно игры «Напиши ответ на вопрос»
1 Ьеат <Ф) 5ре11ег Ц) Тея 88 БсэОег <0* бга^су
- ВлЛ ю оп Матриц»
0:00.7
0:14.1
Транспонирование матрицы
Замена всех ее строк {столбцов) соответствующими столбцами (строками)
Элементы главной диагонали равны единице, остальные -
Все элементы равны нулю Матрица размера т"п
Прямоугольная таблица, содержащая т строк и п столбцов
Число строк равняется числу столбцов
Нулевая матрица
Единичная матрица Е
Квадратная матрица Матрица-строка
ЬИрк//цие1М<отЛ170269и/каИе1»
Рис. 8. Рабочее око игры «Скутер»
Оише! а СапЬ
□ввйнЕйвшмшааивйШЕШ .00Ш0000Н ■ зМ
Рис. 9. Рабочее окно игры «Космическая гонка»
Вестник КГУ А 2016
224
I Группа №1 I Группа №2
отлично хорошо удовл неуд
Рис. 10. Результаты опроса по теме «Линейная алгебра»
безлимит пакет
интернета
чиГ-А
не имею постоянного
выхода
Рис. 11. Возможности доступа к сети Интернет
ников экономических направлений по 20 человек. Одна из групп (№ 1) получила возможность использовать обучающие игры по теме «Линейная алгебра». После изучения темы был проведен контрольный опрос, состоящий из 20 вопросов. Студентам предлагалось сопоставить понятие и его содержание. Распределение полученных за данную работу оценок в каждой группе представлено на рисунке 10. Как видно из диаграммы, уровень усвоения терминологии по изучаемой теме гораздо выше в группе, которая имела возможность не только традиционного заучивания определений, но и тренироваться в свободное время, используя игры в мобильном телефоне.
Применение в образовательном процессе современных мобильных устройств может быть очень широким в зависимости от учебной дисциплины. Первокурсники - это в своём большинстве вчерашние школьники, которым ещё необходимо привить любовь и интерес к предмету, а на первоначальном этапе это легко сделать с помощью популярных телефонов и планшетов. Правда, для этого нужен доступ в интернет. Здесь мы встречаемся с первой проблемой развития мобильного обучения в России - это общедоступность мобильного интернета.
На рисунке 11 представлена диаграмма, на которой отображены результаты опроса первокурс-
ников, которым предлагалось указать, насколько доступен для них Интернет.
В принципе, он достаточно распространен сегодня, но вот качество связи и ее стоимость нередко не позволяют его применять для работы с довольно объемными образовательными ресурсами. Практически все информационные ресурсы в сфере образования, такие как системы дистанционного обучения, электронные курсы и порталы - к использованию на мобильных устройствах просто не адаптированы. Частично работают отдельные программы, но всё равно отлично от того, как на обычном ноутбуке или компьютере. Поэтому необходимо продолжить распространение высокоскоростного интернета в образовательных организациях с целью расширения возможностей применения мобильных устройств в обучении. И, как следствие, возникнет дополнительный толчок к созданию новых игровых программ и компьютерных технологий, способных привлечь внимание обучающихся к сложному, но интересному предмету - математике.
Библиографический список
1. Багузина Е.И. Разработка Веб-квестов и преимущества их использования в процессе обучения // Вестник Костромского государственного университета имени Н.А. Некрасова. Серия: Педагогика
Психология. Социальная работа. Ювенология. Со-циокинетика. - 2010. - Т. 16. - № 1. - С. 9-13.
2. Батаков Б.Л. Компьютерная информационная среда обучения // Вестник Костромского государственного университета имени Н.А. Некрасова. Серия: Педагогика Психология. Социальная работа. Ювенология. Социокинетика. - 2011. - Т. 17. -№ 2. - С. 4-7.
3. Голицына И.Н. Мобильное обучение как новая технология в образовании // Образовательные технологии и общество. - Казань. Том 14. - 2011. -№ 1. - С. 241-252.
4. Катержина С.Ф. Возможности использования Web-технологий в вузе при обучении математике // Web-технологии в образовательном пространстве: проблемы, подходы, перспективы: Сб. статей участников междунар. науч.-практ. конф. -Н. Новгород-Арзамас, 2015. - С. 97-100.
5. Катержина С.Ф. Воронцова О.Р. Формирование познавательной самостоятельности студентов
технического вуза при обучении математике с использованием Web-технологий // Ярославский педагогический вестник. - 2009. - № 3. - С. 107-111.
6. Образовательный ресурс. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://jigsaw-puzzle-Иte. en.softonic.com.
7. Образовательный ресурс. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://puzzlecup.com/ crossword-ru.
8. Образовательный ресурс. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://quizlet.com.
9. Стариков С.А. О готовности учителя для работы в информационном обществе // Вестник Костромского государственного университета имени Н.А. Некрасова. Серия: Педагогика Психология. Социальная работа. Ювенология. Социокинетика. - 2012. - Т. 18. - № 2. - С. 19-22.
10. Школа мобильного обучения. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://mobshkola. narod.ru/p14aa1.html.
226
Вестник КГУ _J 2016
