CC BY
1Комбинированное использование наглядных и практических методов в обучении биологии способствует эффективному усвоению знаний, формированию познавательных способностей и развитию активности учащихся.
Литература:
1. Зареченский, О.Н. Из опыта использования мультимедийных средств визуализации на уроках биологии / О.Н. Зареченский, Ю.А. Ющенко, О.В. Хотулёва // Проблемы современного педагогического образования. - Ялта, 2023. -№78-3.-С. 102-105
2. Зинченко, В.В. визуализация обучения как средство повышения эффективности уроков биологии / В.В. Зинченко // НАПНУ УМО ИПОИПП (г. Донецк). - 2012. [Электронный ресурс]. - Режим доступа к ресурсу: http://kafpppo.inf.ua/userfiles/conference2012.pdf
Педагогика
УДК 377.169.3
кандидат технических наук, доцент Сатлер Ольга Николаевна
Педагогический институт Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» (г. Белгород); магистрант Ризванова Диана Дамировна
Педагогический институт Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» (г. Белгород)
ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ VR-ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ ОБРАЗОВАНИИ
Аннотация. Данная статья посвящена проблеме организации учебного процесса с использованием VR-технологий для детей с разными стилями обучения. Обозначена необходимость подбора правильных методик при обучении специальностям, связанным с защитой информации. Рассмотрены теоретические представления об общих и профессиональных компетенциях, которые должны быть сформированы в рамках специальности. Описаны эмпирические результаты исследования взаимосвязи типа интеллекта обучающихся, стилевых параметров обучения и выбранной ими квалификации. Даны рекомендации по планированию и проведению занятий с использованием VR-средств у групп рассматриваемого направления исходя из психологических особенностей обучающихся.
Ключевые слова: VR-технологии, профессиональное образование, информационная безопасность, процесс обучения, тип интеллекта, стилевые параметры обучения.
Annotation. This article reveals the problem of organizing the educational process using VR technologies for children with different learning styles. The necessity of selecting the right methods for teaching specialties related to information security is indicated. The theoretical concepts of general and professional competencies that should be formed in the specialty are considered. The empirical results of the study between the type of intelligence of students, the stylistic parameters of training and their chosen qualifications are described. Recommendations for planning and conducting classes using VR tools in groups of the direction under consideration based on the psychological characteristics of students are given.
Key words: VR technologies, professional education, information security, learning process, type of intelligence, learning style parameters.
Введение. В наше время, когда на первый план выходит информация, одной из первостепенных задач является овладение технологиями её обработки, передачи, хранения, уничтожения и защиты. Но особенно остро ставится вопрос защиты информации на каждой стадии взаимодействия с ней и защиты каналов, по которым осуществляется передача данных.
Студенты, обучающиеся по специальности «Обеспечение информационной безопасности телекоммуникационных систем» получают знания и навыки в области организации и выполнения работ в сфере информационной безопасности информационно-телекоммуникационных систем, изучают особенности криптографической защиты информации, эксплуатации компьютерных сетей, физических защит линий связи и так далее [6].
В связи с быстрыми темпами развития предметной области первоначальный подход в области преподавания дисциплин по данной специальности перестал себя оправдывать, и появилась тенденция к преподаванию только пользовательских сред. Такой подход не только не отвечает запросам современного общества, но и не учитывает интересы и психологические особенности учащихся, выбравших данную профессию.
Изложение основного материала статьи. Обучение студентов в условиях постоянного доступа к компьютеру обычно происходит при повышенном эмоциональном состоянии учащихся. Это происходит потому, что при правильной организации обучения и формулировки заданий студент очень скоро обнаруживает состояние власти над «умной машиной», а это придает ему уверенности, создаёт естественное стремление поделиться своими знаниями с одногруппниками [4].
Еще одна группа особенностей направления связана непосредственно с компьютером. При изучении ряда дисциплин именно компьютер является основным объектом, с которым взаимодействуют учащиеся, чтобы выработать определённые навыки (умение работать с вычислительной машиной, знание устройств, операционной системы, методов работы с информацией). Но при этом построить процесс обучения только на взаимодействии с ПК и изучении теоретической составляющей нельзя. На этом основании мы предполагаем, что тип интеллекта обучающихся и их стилевые параметры обучения определяют особенности процесса обучения при освоении специальности. Для подтверждения данной гипотезы было проведено исследование, в котором приняли участие студенты колледжа в количестве 20 человек. В процессе исследования были использованы методика «Типы интеллекта» Г. Гарднера и методика диагностики стилевых параметров А. Саломона и Р. Фелдера.
Для определения типа интеллекта мы применили методику «Типы интеллекта» Г. Гарднера. Им была выдвинута теория множественного интеллекта. Эта теория рассматривает интеллект в различных конкретных условиях, а не как доминирование одной общей способности к чему-либо. Типы интеллекта Гарднер выделил, наблюдая за тем, как человек воспринимает мир и информацию, какая у него мотивация к действиям и как он принимает решения [1]. Данная методика позволяет выявить доминирующую склонность к тому или иному типу деятельности.
Мы сравнили полученные показатели типов интеллекта в целом по группе, результаты тестирования представлены на диаграмме (рисунок 1):
60%
(Лингвистический
50%
40%
30%
20%
10%
0%
15%
15%
40%
50%
20%
25%
IМ ате м ати к о -л о г и ч е ск и й
Визуально-пространственный
Музыкальный I Межличностный 1Внутриличностиый I Кинестетический
Рисунок 1. Соотношение типов интеллекта в учебной группе (в %)
Как мы можем увидеть, в целом по группе у большинства студентов музыкальный тип интеллекта (50%), на втором месте (40%) - визуально пространственный, и на третьем месте (по 25%) находятся кинестетический и внутриличностный.
Также мы выявили и сравнили стилевые параметры обучения студентов группы по методике А. Саломона и Р. Фелдера. Результаты тестирования представлены на диаграмме (рисунок 2):
50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0%
30%
5%
40%
15%
45%
I Активный I Рефлексивный Чувственный Интуитивный ¡Визуальный I Вербальный (Аналитический ¡Синтетический
Рисунок 2. Соотношение стилевых параметров обучения в группе (в %)
Как видно из диаграммы выше, в большей мере группе присущи визуальный (45%), чувственный (40%), аналитический (35%) и активный (30%) типы.
Таким образом, у нас складывается следующий «портрет» группы в процессе обучения: учащиеся достаточно чувствительны к разнообразию звуков в окружающем их пространстве; любят что-нибудь делать под музыкальное сопровождение; достаточно быстро реагируют на какое-либо изменение в звуковом фоне. Также студенты, при изучении нового материала и методических рекомендаций к лабораторным работам хорошо воспринимают схемы и диаграммы; часто сопровождают конспекты лекций дополнительными схемами и рисунками для лучшего понимания написанного; любят наблюдать за изучаемыми процессами в движении, а также рассматривать изображённое на слайдах презентации. Стоит отметить, что во время лабораторных и практических работ учащиеся предпочитают индивидуальный стиль работы. Они показывают лучшие результаты, когда имеют непосредственный доступ к изучаемому объекту: могут прикасаться и манипулировать им. Для решения задач им всегда требуются точные данные и факты, между которыми можно установить соотношения. Всю полученную новую информацию им необходимо сразу применить на практике.
Данная характеристика легко подтверждаются спецификой выбранной им специальности. Для направления «Обеспечение информационной безопасности телекоммуникационных систем» характерна такая деятельность, как разработка компонентов систем связи для обработки и передачи данных (работа с современными компьютерными сетями и классическим кабельным телевидением, радиосетями); создание высокоэффективных моделей сигналов, помех; формирование и преобразование сигналов в телекоммуникационных системах; проверка функциональности, работоспособности и уровня эффективности средств авторизации, антивирусных решений, систем выявления и предотвращения вторжений, аутентификационных систем; обнаружение различных источников и каналов утечки данных, работа с оборудование для перехвата передаваемых данных. Большая часть данных действий требует взаимодействия не
только с программным, но n аппаратным обеспечением, где появляется необходимость напрямую работать с составными элементами ПК, а также компьютерными и телекоммуникационными сетей (кабелями, адаптерами и т.д.). Кроме того, в компьютерах предусмотрено, что любое изменение системы (оповещение о состоянии какого-либо процесса, сообщение об ошибке, включение и выключение ПК) сопровождается звуковым сигналом, на что студенты должны своевременно реагировать определёнными действиями.
Исходя из полученных результатов, предложим следующие рекомендации по работе с учебной группой: во время объяснения теоретического материала особый упор стоит сделать на иллюстрирование новой информации наглядными примерами. Реализовать это можно, применяя графики и схемы (лучшим решением будет использовать их в ходе презентации с необходимыми устными и письменными пояснениями) или используя в процессе объяснения отдельные элементы ЭВМ (в начале происходит их демонстрация с помощью проектора, чтобы можно было рассмотреть небольшую деталь в увеличенном виде, а затем студентам даётся возможность подержать деталь в руках для более близкого ознакомления). Во время практических и лабораторных занятий, перед и во время выполнения основной работы стоит уделить внимание демонстрации всех необходимых действий с устными пояснениями. Однако не стоит поэтапно рассказывать все нюансы работы - после показа небольшого кусочка процесса рекомендуется задать студентам вопросы по тому, что было сделано, к какому результату привели проделанные манипуляции, и что потребуется сделать дальше. Необходимо давать студентам возможность самим прогнозировать поведение ПК или программного обеспечения и свои дальнейшие действия. Оставшуюся работу, связанную с оформлением отчётов, выполнением заданий и контрольных вопросов учащиеся должны будут выполнить самостоятельно в индивидуальном порядке.
Реализовать все вышеперечисленные рекомендации можно и используя возможности VR-технологии. Использование подобного рода технологий является достаточно актуальным, так как «в настоящее время имеется недостаточно разработок в области виртуальной реальности, мало контента для проведения школьных учебных занятий. Отсутствуют учебники дополненной реальности и мобильные приложения, которые позволяют внедрять AR-технологии в учебном процессе» [2].
Суть применения технологий виртуальной реальности состоит в том, что преподавателю предлагается разработать самому или с помощью разнообразных конструкторов учебное VR-приложение, имеющее следующую структуру: теоретический материал, практическое задание и проверочное задание. Тему работы и её цель можно разместить на любом объекте в виртуальной среде, либо озвучить её, используя «помощника» - объект, который будет исполнять роль путеводителя, воспроизводя записанные заранее реплики в определённый момент времени. Теоретический материал рекомендуется представлять в нескольких формах - обучающий видеоролик, размещённый на ЗБ-модели мультимедийного устройства, текстовые подсказки, разбросанные по виртуальному пространству и обучающие плакаты на стенах. При разработке практической части стоит уделить внимание тому, чтобы обеспечить учащимся работу с объектами виртуальной среды - подобрать необходимые ЗБ-модели и настроить параметры взаимодействия. Для проверочной части можно организовать простой тест, где вопросы зачитываются голосовым помощником или написаны на ЗБ-модели (доске, мониторе ПК и т.д.), а для предоставления ответа обучающийся должен взаимодействовать с кнопками или другими объектами. Также не стоит забывать и о звуковом сопровождении приложения - звуками должно помечаться правильное и неправильное выполнение задания, действия с объектами (звук падения объекта, включения/выключения мультимедийного устройства и т. д.). Осуществить это можно используя VR-технологию с эффектом полного погружения. В отличие от виртуальной реальности без погружения, технология с эффектом полного погружения гарантирует реалистичный опыт в виртуальном мире. Учащиеся получат опыт, как если бы они физически присутствовали в виртуальном пространстве, и все происходит с ними по-настоящему [3].
Реализовать перечисленный выше функционал возможно с использованием среды разработки учебных VR-приложений «Varwin Education». Это конструктор VR-проектов, для работы в котором не требуется навыков программирования. Он нужен, чтобы наполнять сцены объектами, создавая интерьеры, интерактивные элементы, лабиринты и игровые локации. С помощью редактора можно располагать объекты в нужном месте локации, трансформировать и задавать базовые свойства физики, материала и взаимодействий с игроками и миром [5].
С примером подобного учебного VR-приложения можно ознакомиться на рисунке 3.
Рисунок 3. Геймплей учебного УК-приложения
В самом начале обучающийся получает текстовые и аудио подсказки по работе с приложением. Номер и тема лабораторной работы указаны на доске. Здесь также есть рекомендации по выполнению заданий. Теоретический материал представлен в видео обучающего ролика, который должен посмотреть обучающийся перед выполнением практического задания. Приложение выстроено таким образом, что учащийся не допускается к выполнению практической части, пока не ознакомится с теорией. Само задание предполагает прямое взаимодействие ученика с составляющими персонального компьютера (возможность рассмотреть их со всех сторон, оценить габариты и разместить их на свои места согласно
заданию). При правильном выполнении упражнения прозвучит соответствующий звуковой сигнал, и всплывёт оповещение, подсказывающее, как действовать дальше.
Выводы. Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что применение VR-технологий при обучении специальности «Обеспечение информационной безопасности телекоммуникационных систем» является целесообразным и отвечает психологическим особенностям обучающихся данной специальности.
Литература:
1. Гарднер, Говард. Структура разума: теория множественного интеллекта: пер. с англ. / Говард Гарднер. - М.: ООО «И.Д. Вильяме». 2007. - 512 с.
2. Кормакова, В.Н. Применение VR/AR технологий в среднем общем образовании: проблемы и перспективы / В.Н. Кормакова, О.Н. Сатлер, С.Д. Чернявских// Дистанционные образовательные технологии. -2021. -№3. -С. 154-157
3. Рахматуллаев, А.Н. Технология виртуальной реальности / А.Н. Рахматуллаев, Р.К. Иманбек, А.Р. Рахымова. -Текст: непосредственный // Молодой ученый. - 2021. - № 18 (360). - С. 50-58
4. Рыжов, В.Н. Методика преподавания информатики / В.Н. Рыжков. - Саратов: УЦ «Новые технологии в образовании», 2009. - 512 с.
5. Сатлер, О.Н. Обзор средств разработки VR-приложений / О.Н. Сатлер, Д.Д. Ризванова // Содействие профессиональному становлению личности и трудоустройству молодых специалистов в современных условиях: Сборник материалов XIII Международной научно-практической конференции / под ред. С.А. Михайличенко, Ю.Ю. Буряка. Том Часть 3. - Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2021. - С. 163-170
6. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования по специальности 10.02.04 «Обеспечение информационной безопасности телекоммуникационных систем». - URL: https://fgos.ru/ (дата обращения 09.06.2023)
Педагогика
УДК 37.091.3:57 (045)
кандидат педагогических наук, доцент Семенова Наталья Геннадьевна
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Мордовский государственный педагогический университет имени М.Е. Евсевьева» (г. Саранск); доктор педагогических наук, профессор Якунчев Михаил Александрович Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Мордовский государственный педагогический университет имени М.Е. Евсевьева» (г. Саранск); кандидат педагогических наук, доцент, старший научный сотрудник Маркинов Иван Федорович Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Мордовский государственный педагогический университет имени М.Е. Евсевьева» (г. Саранск)
ДИЗАЙН ВВОДНОГО УРОКА ИЗУЧЕНИЯ ЭВОЛЮЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ У ОБУЧАЮЩИХСЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ МИРА
Аннотация. В статье актуализируется важность формирования у обучающихся общеобразовательной школы основ биологической картины мира. Утверждается, что для осуществления обозначенного процесса в их предметно-биологической подготовке необходимо обращать внимание на реализацию вводных уроков. Они должны разрабатываться так, чтобы обучающимся создавались условия для «мягкого вхождения» в материал определенного раздела на основе целостного и систематизированного знания об изучаемых объектах, занимающих центральное положение в его содержании. При изучении учебного материала для формирования основ биологической картины мира могут быть использованы обобщения разного уровня - идеи и принципы, понятия и термины, законы и закономерности, учения, концепции и теории. Для овладения ими дизайн вводного урока должен разрабатываться в составе двух компонентов - теоретического и практического при совместной деятельности учителя и обучающихся.
Ключевые слова: общее образование по биологии, биологическая часть естественно-научной картины мира, вводный урок, дизайн вводного урока для формирования у обучающихся основ биологической картины мира.
Annotation. The article actualizes the importance of forming the foundations of a biological picture of the world among students of a general education school. It is argued that in order to implement the designated process in their subject-biological training, it is necessary to pay attention to the implementation of introductory lessons. They should be developed in such a way that students create conditions for a «soft entry» into the material of a certain section on the basis of a holistic and systematized knowledge of the objects being studied, which occupy a central position in its content. When studying educational material to form the foundations of a biological picture of the world, generalizations of different levels can be used - ideas and principles, concepts and terms, laws and patterns, teachings, concepts and theories. To master them, the design of an introductory lesson should be developed as part of two components - theoretical and practical with the joint activities of the teacher and students.
Key words: general education in biology, the biological part of the natural-science picture of the world, an introductory lesson, the design of an introductory lesson to form the basics of the biological picture of the world among students.
Исследование выполнено в рамках гранта на проведение научно-исследовательских работ по приоритетным направлениям научной деятельности вузов-партнеров по сетевому взаимодействию (ФГБОУ ВО «Ульяновский
государственный педагогическийуниверситет имени И.Н. Ульянова» и ФГБОУВО «Мордовский государственный педагогический университет имени М.Е. Евсевьева») по теме «Обобщение учебного материала как средство формирования биологической картины мира старшеклассников»
Введение. Одной из приоритетных задач общего образования как и прежде продолжает оставаться формирование у обучающихся основ научной картины мира. Об этом заявлено в действующей редакции образовательных стандартов. При этом в них утверждается об использовании потенциала разных школьных предметов, включая предметную область «Естественные науки». Важно, чтобы в совокупности они способствовали освоению подрастающим поколением знаний об окружающей действительности, ее главнейших системно-структурных компонентах и характеристиках, передаваемых посредством фундаментальных идей и принципов, понятий и терминов, законов и закономерностей, концепций и теорий. Не случайно в отношении предметов естественно-научного цикла в обозначенном контексте в стандартах указывается на создание таких условий, чтобы дети и подростки поняли глубинные взаимосвязи и взаимозависимости естественных наук, осознали потребности общества в развитии естественно-научного знания и технологий, выявляли ценности объектов
