Цифровые лаборатории как когнитивный метод обучения Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

82

ное целое и подчинены идейно-художественной заданности, направленности произведения. При целостном понимании текста реципиент воспринимает все конструирующие содержательность текста элементы в их единстве. Полнота понимания означает отсутствие пропусков тех частей текста, которые имеют в данном произведении важное нравственно-эстетическое значение.

Формирование обобщенных герменевтических умений понимания текстов, связанное с тенденцией интеграции филологии с философией (герменевтикой), культурологией, историей и другими гуманитарными науками, позволит будущему филологу конструктивно решать базовые профессиональные задачи широкого спектра работы с текстом.

Список литературы

1. Богин Г. И. Система техник понимания текста. Тверь, 1997.

2. Он же. Обретение способности понимать: Введение в филологическую герменевтику. Тверь, 2001.

3. Щедровицкий Г.П. Избранное. М., 1995.

Об авторе

Т.Ф. Кузенная — канд. пед. I и) у к, доц., РГу им. И. Канта.

УДК 378.4

А.В. Пец

ЦИФРОВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ КАК КОГНИТИВНЫЙ МЕТОД ОБУЧЕНИЯ

Исследуются дидактические основы применения цифровых электронных технологий при изучении физико-математиче-ских дисциплин. Предложено понятие «система профориенти-рованной цифровой электронной среды вуза».

The article is devoted to application of digital electronic technologies for studying physical and mathematical disciplines. The concept «a system professionalization the digital electronic environment of university» is offered.

Ключевые слова: цифровые электронные технологии; вычислительный эксперимент; виртуальные приборы; виртуальная физико-математическая лаборатория; полионтизм.

При традиционном подходе к информатизации педагогического процесса компьютер рассматривают в основном как средство презентации (streaming multimedia) учебных материалов. Вместе с тем цифровые электронные технологии (ЦЭТ) выходят за рамки такой схемы, по-

вестки« РГУ им. И. Канта. 2008. Вып. 11. Педагогические и психологические науки. С. 81 - 84.

Цифровые лаборатории как когнитивный метод обучения

ставляя в педагогику новые методы организации познавательно-иссле-довательской деятельности учащихся.

На основе системного анализа приложении ЦЭТ в науке, технике и производстве нами предложены следующие определения понятия «цифровые электронные технологии»:

1) совокупность способов преобразования, продуцирования, хранения и распространения цифровых информационных продуктов;

2) совокупность способов взаимного преобразования данных аналоговых измерении физических величин в цифровые данные с целью контроля и управления реальными динамическими процессами;

3) совокупность способов сопоставления цифровым моделям реальных объектов (физико-технических, биологических, социальных И др.);

4) наука о развитии способов, указанных в п. 1, 2, 3.

Относительно п. 2, 3 сделаем пояснение. Вопрос о связи физических

величин с цифровыми объектами (п. 2) может быть решен чисто техническим путем, например с помощью системы: измерительный датчик физической величины + аналого-цифровой преобразователь. Тогда как обратная задача — нахождение связи между цифровыми и физико-техническими объектами — не может быть решена вне когнитивной деятельности человека.

По предложенной классификации п. 1, 4 соответствуют общепринятому представлению о содержании информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в образовании [1].

Посредством п. 2 — 4 мы вводим в образовательное пространство цифровые инструменты познавательной деятельности: 1) технологии виртуальных измерительных приборов (Джеймс Тручард (James Truchard) и др.); 2) вычислительный эксперимент или имитационное моделирование (A.A. Самарский и др.). Их будем сокращенно называть цифровыми методами исследования.

Интеграция цифровых методов исследования в ггрофориенгиро-ванную образовательную среду строится нами в два этапа. На первом этапе формируется цифровая электронная технологическая среда (ЦЭТС) как система, объединяющая:

1) программные средства поддержки вычислительного эксперимента (имитационное моделирование — computations science);

2) специализированные, но универсальные для определенной области деятельности инженера пакеты прикладных программ (AutoCAD, САПР, MathCAD, Matlab и т.д.);

3) программные и аппаратные средства технологии виртуальных приборов (LabVIEW, устройства ввода-вывода и т.д.), физико-матема-тические виртуальные лаборатории.

Второй этап состоит в объединении ЦЭТС и ИКТ на основе определенных дидактических принципов в систему названную нами ггроф-ориентированной цифровой электронной средой вуза (рис., где R — физико-технические объекты инженерной или исследовательской деятельности). Такой подход позволяет, в частности, реализовать девиз Международного общества по инженерной педагогике (IGIP) «Учить и учиться в реальном и виртуальном пространствах».

Рис. Система профориентированной цифровой Шёктронной среды вуза

В работе [2] нами разработана цифровая электронная учебная среда, которую назвали фи шко- коническом (физико-математической) виртуальной лабораторией. В виртуальном пространстве можно было исслвдрвать и сравнивать iipoiичч ы, происходящие в реальной радиоэлектронной цепи и в ее математическом цифровом аналоге, основанном на конечноразностном уравнении первого порядка. С помощью виртуального осциллографа исследовалось воздействие импульсов напряжения на реальный физический объект — RC-цепъ. Этот же виртуальный (h i in 1101 раф можно было применить й ДДя исследования явлений, происходящих в другой виртуальной среде, реализующей математическую модель КС -пени. Синхронизация информационных потоков от объектов разных реальностей достигается ц*\1, что импульсный сигнал от электронного генератора поступал и в радиотехническую схему, и в правую часть дифферевнйадьного уравнения.

Возможность работы в виртуальной среде с реальными объектами (объектами кож lau iном реальности) мы, с ie i.yя Принципам виртуадй~ сшкн H.A. Носова [3], называем полионтизмом. Виртуалистика предполагает возможность актуализации множества несводимых друг к другу виртуальных реальностей, которые онтологически равноправны (принцип полиошизма). Это положение определяет соотношение многообразий цифровых электронных образовательные ресурсов, тем. учебных занятий, которые можно формировать на основе одного и того же программного обеспечения в виртуальной цифровой среде.

Пример работы [2] показывает, что по шоп i п ш образовательной цифровой виртуальной среды означает возможность отражать реаль-

Цифровые лаборатории как когнитивный метод обучения

ные физико-технические явления в их междисциплинарных связях. Другим подобным примером является выпущенный компанией MapleSoft пакет расширения — Maple Professional Math Toolbox for LabVIEW. Новая библиотека программного расширения математического процессора Maple позволяет создавать в среде LabVIEW блок-схемы с такими сложными операциями, как, например, решение дифференциального уравнения, правой частью которого является сигнал, подаваемый с реального генератора импульсов.

Проявлением полионтизма мы объясняем двойственный характер когнитивной деятельности человека в виртуальной среде. С одной стороны, виртуальная реальность создается человеком и в некотором смысле есть результат его рефлексии на окружающий мир. С другой стороны, сама виртуальная цифровая среда воздействует на человека, обучая его новым видам интеллектуальной, исследовательской деятельности, иногда и на подсознательном уровне. Таким образом, любая индивидуальная деятельность в виртуализованном цифровом образовательном пространстве уже сама по себе представляет особую форму личностно-ориентированного образовательного процесса. Одна из задач педагогики состоит в упорядочении этого процесса, придавая ему целостный, гтрофориентированный характер.

Подчеркнем, что внедрение в педагогический процесс интерактивных электронных технологий нельзя сводить только к технократическому аспекту. Анализ опыта педагогов новаторов (см., например, сайт Министерства образования Калининградской области www.royalty.baltinform.ru) показывает, что внедрение в образовательный процесс цифровых электронных технологий представляет собой сложное синергетическое явление организации новой социокультурной учебной среды, один из компонентов которой — готовность преподавателей и студентов к творческой деятельности в ггрофориенгированных электронных цифровых средах.

Список литературы

1. Роберт И.В., Лавина Т.А. Толковый словарь терминов понятийного аппарата информатизации образования. М., 2006.

2. Пец A.B. Применение технологии виртуальных приборов к изучению дифференциальных уравнений первого порядка: Тр. междунар. конф. Орел, 2006. Т. 3.

3. Носов H.A. Манифест виртуалистики / / Тр. лаб. виртуалистики. Вып. 15. М., 2001.

Об авторе

A.B. Пец — канд. физ.-мат. наук, доц., РТУ им. И. Канта, Ре ts@alb er tina .г u